Estándar de interfaz MIL-STD-704F del Departamento de Defensa: Características de la potencia eléctrica de las aeronaves

El estándar “MIL-STD-704F Department of Defense interface standard: Aircraft electrical power specifications”, desarrollado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, describe los requisitos y especificaciones para la energía eléctrica de las aeronaves proporcionada en las terminales de entrada de los equipos de utilización eléctrica. Las normas MIL-HDBK-704-1 a 8 definen métodos de prueba y procedimientos para determinar la conformidad de los equipos de uso aéreo con los requisitos característicos de energía eléctrica allí definidos. Las interferencias electromagnéticas y los picos de tensión están fuera del alcance de esta norma.

Para los efectos de esta norma, se aplican los siguientes términos y definiciones:

• Sistemas de energía eléctrica de aeronaves: Un sistema de energía eléctrica de aeronaves consta de una fuente de alimentación principal, una fuente de alimentación de emergencia, equipos de conversión de energía, dispositivos de control y protección y una red de interconexión (como cables, alambres, conectores). La energía principal se obtiene de generadores de aeronaves accionados por motores de propulsión de aeronaves. La energía de emergencia se obtiene de baterías, aire purgado del motor, unidades de potencia auxiliares independientes, generadores impulsados ​​por aire comprimido o generadores impulsados ​​hidráulicamente.
• Factor de cresta: Es el valor absoluto de la relación entre el pico y el valor RMS para cada semiciclo de la forma de onda de voltaje.
• Corriente: La corriente alterna (CA) es el valor RMS del componente de frecuencia fundamental para el semiciclo medido entre cruces por cero sucesivos. La corriente continua (CC) es el valor instantáneo.
• Modulación de corriente: La modulación de corriente es la diferencia entre la corriente máxima y la corriente mínima. La modulación porcentual de corriente es la relación entre la modulación de corriente y el promedio (promedio para CC, valor RMS del fundamental para CA) multiplicado por 100 durante un período de un segundo.
• Voltaje CC: El voltaje CC en estado estable es el promedio temporal del voltaje CC instantáneo durante un período que no exceda un segundo.
• Distorsión: La distorsión de CA es el valor RMS de la forma de onda de CA excluyendo la fundamental. En un sistema de CC, la distorsión de CC es el valor RMS del componente de voltaje alterno en el voltaje de CC.
• Factor de distorsión: el factor de distorsión de CA es la relación entre la distorsión de CA y el valor RMS del componente fundamental. El factor de distorsión de CC es la relación entre la distorsión de CC y el voltaje de estado estable de CC.
• Espectro de distorsión: El espectro de distorsión cuantifica la distorsión de CA o CC en términos de la amplitud de cada componente de frecuencia. El espectro de distorsión incluye los componentes armónicos y no armónicos de la forma de onda, así como los componentes resultantes de la modulación de amplitud y frecuencia.

En esta norma, los requisitos del sistema de energía eléctrica de la aeronave se especifican de la siguiente manera:

• Rendimiento del sistema de energía eléctrica de la aeronave: El sistema de energía eléctrica de la aeronave deberá proporcionar energía eléctrica con las especificaciones especificadas en esta norma en las terminales de los equipos de utilización durante todas las operaciones del sistema de energía.
• Características de la fuente de energía eléctrica: Las características de la energía eléctrica medidas en los terminales de salida de una fuente de energía no regulada o en el punto de regulación de una fuente de energía regulada deben estar dentro de los límites establecidos en la especificación detallada aplicable de la fuente de energía. Es responsabilidad del fabricante o modificador de la estructura de la aeronave proporcionar la red de distribución y protección a las terminales de los equipos de utilización manteniendo las características de potencia especificadas en esta norma.
• Dispositivos de protección: Los dispositivos de protección deben funcionar independientemente de los equipos de control y regulación.

En esta norma, los requisitos del equipo de manejo de aeronaves se especifican de la siguiente manera:

• Compatibilidad eléctrica: El equipo que se utilice deberá ser compatible con las especificaciones eléctricas aquí establecidas. El equipo utilizado no debe requerir energía eléctrica de mejor calidad que la aquí especificada. El equipo de manejo debe cumplir con los requisitos de especificaciones de aeronaves aplicables para el control de interferencias electromagnéticas y picos de voltaje generados por rayos, pulsos electromagnéticos y conmutación de energía. Las interferencias electromagnéticas y los picos de tensión no están cubiertos por esta norma.
• Operación: Cuando se suministre energía eléctrica con las especificaciones aquí especificadas, el equipo de manejo de aeronaves deberá proporcionar el nivel de desempeño requerido por su especificación detallada para cada condición de operación. El funcionamiento del equipo no deberá provocar que las características de potencia en sus terminales excedan los límites aquí especificados. El funcionamiento del equipo de utilización bajo cualquier condición de funcionamiento del sistema eléctrico no deberá tener un efecto adverso sobre el sistema eléctrico ni provocar un mal funcionamiento del mismo.
  • Funcionamiento normal: El equipo en uso debe proporcionar el nivel de rendimiento especificado en su especificación detallada.
  • Operación anormal: Se debe permitir que el equipo en uso se deteriore o pierda su función a menos que se especifique lo contrario en su especificación detallada. El equipo no debe dañarse ni provocar una situación insegura. El equipo de uso debe volver automáticamente a su rendimiento completo cuando se restablezca el funcionamiento normal del sistema eléctrico.
  • Operación de transferencia: Puede que no sea necesario que el equipo en uso funcione en condiciones de transferencia a menos que se especifique un nivel de rendimiento en su especificación detallada. El equipo en uso volverá automáticamente al rendimiento especificado cuando se restablezcan las características normales de funcionamiento.
  • Operación de emergencia: El equipo operativo debe proporcionar el nivel de rendimiento especificado en su especificación detallada cuando dicho rendimiento sea necesario para el vuelo o la seguridad.
  • Operación de arranque: El equipo en uso debe proporcionar el nivel de rendimiento especificado en su especificación detallada cuando se requiera rendimiento durante la operación de arranque.
• Falla de energía: La pérdida de energía (CA o CC) o la pérdida de una o más fases de energía CA en cualquier terminal del equipo de utilización no debe provocar una condición insegura ni daños al equipo de utilización.
• Uso de energía CA: Los equipos de utilización que requieren más de 0,5 kVA de energía CA deben configurarse para utilizar energía equilibrada en estado estable trifásico. El desequilibrio de carga de los equipos de uso individual debe estar dentro de los límites que se muestran en la figura. El desequilibrio de carga de los equipos de utilización con una carga total superior a 30 kVA no debe superar el 3,33 por ciento de su carga trifásica total. La alimentación de CA monofásica debe utilizarse únicamente de línea a neutro. La corriente alterna (CA) no debe rectificarse en media onda.

En esta norma, los requisitos de suministro de energía externa se especifican de la siguiente manera:

• Las fuentes de energía eléctrica externas deberán proporcionar energía con las características especificadas en esta norma en las terminales de entrada de energía de los equipos de utilización eléctrica de la aeronave. Para permitir una caída de voltaje en estado estable entre el receptáculo de energía externa de la aeronave y las terminales del equipo operativo de la aeronave, el voltaje en el receptáculo de energía externa debe ser:
  • Sistema de CA de 113 a 118 voltios (caída de voltaje de CA de 0 a 5 voltios)
  • Sistema de 28 VCC de 24 a 29 voltios (caída de tensión de CC de 0 a 2 voltios)
  • Sistema de 270 VCC de 260 a 280 voltios (caída de tensión de CC de 0 a 10 voltios)

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