[发明专利]用于飞行器的供应系统、经屏蔽的供应线路在飞行器中的使用以及具有供应系统的飞行器

说明书

相关申请 

本申请要求2012年10月11日提交的欧洲专利申请No.12188172.6,和2012年10月11日提交的美国临时申请61/712,292的优先权，上述申请的公开内容在此通过参引并入本文。 

技术领域

本发明涉及用于飞行器的供应系统、经屏蔽的电线在飞行器中的使用以及具有供应系统的飞行器。 

背景技术

通常，通过具有电线和流体管线的一个或多个供应系统实现将电能和操作供应物输送至交通工具中的单独的系统。例如，在现代飞行器中存在多个电网，该电网可以向电负载提供直流和/或交流电。在直流电网、特别是高压直流电网中，可以避免在交流电路中通常使用的大功率输入的滤波器和整流器。趋于在未来飞行器的应用中变得愈加重要的燃料电池可以直接输送这种高压直流。 

由燃料电池供应的高压直流驱动的例如风扇、泵或压缩机等的电负载将很可能远离燃料电池安置。因此，需要通过电线输送电流，该电线从燃料电池延伸至这些远离的位置并且该电线在传统上受保护避免过载电流。作为安全措施，通常的设计需要规定按距电线给定的安全距离安置具有可燃流体的管线。 

发明内容

本发明的目的是提供用于交通工具的供应系统，该供应系统允许安装空间的改进使用、特别是电线与流体管线之间较小距离的改进使用，而不会丧失安全性。 

该目的由根据独立权利要求1特征的供应系统满足。可以从附属权 利要求和以下描述中了解有利的实施方式和改进。 

电弧作用可发展长时间段。由于不能通过在交流系统中发现的正弦波换相熄灭电弧，对于直流系统的情况尤其如此。由于为维持电弧事件所需的最小电流可以相当低，因此在为短路设计的普通断路器布置中对给定的跳闸限制（trip limit）可能有某些差异。取决于电弧作用的持续时间，有关的电线中的温度可能局部增加。因此，通过大幅提高对电弧情况的检测能力，可以减小电线与用于可燃流体的管线之间的分隔距离。 

根据本发明的用于在飞行器中供应能量的供应系统的有利的实施方式包括能够连接至电流源的至少一根电线、导电的屏蔽件以及具有至少两个电输入端的检测单元。至少一根电线包括能够连接至电流源的电极的至少一个芯体，其中，屏蔽件按一定距离包围至少一个芯体并且在至少一个芯体与屏蔽件之间建立中间空间。检测单元的至少一个端口连接至至少一个芯体。所述检测单元适于检测至少一个芯体上的差动电流或屏蔽件、至少一个芯体以及地电势中的两者之间的绝对电流；并且其中，如果检测到的电流值超过预定的阈值，则所述检测单元适于产生警告信号。 

因此，供应系统构成电网的主要部件，该供应系统尤其在直流环境中能够自动地检测诸如电弧、短路或绝缘击穿之类的多种电气故障。因此，在根据本发明的供应系统中不需要在这些故障情况下用于保护电网或电负载的传统保护装置，此外，例如断开受影响电路的反应时间明显地低于传统保护装置的普通跳闸时间。根据本发明的供应系统减小了由于持续的电弧作用而温度上升的危险，这种持续的电弧作用可能损害包围流体管线或其它设施的相应电网的绝缘，并可以增加点燃紧邻处的任何可燃流体的可能性。 

供应系统的至少一根电线负责将电流输送至各种电负载。因此，电线的芯体的横截面面积的尺寸设定成提供依照普通方法足够的导电性和经济可行的电阻。只要屏蔽件为导电的，则屏蔽件可以为任何合适的材料和形状。例如，屏蔽件可通过编织物、护套或管来实现，该屏蔽件优选地由金属材料或部分地由金属或其它传导材料制成并且优选地完全包围至少一个芯体。中间空间或者可以保留为空的，或者优选地至少部分地填充有电绝缘材料。 

检测单元可以为电子单元，该电子单元包括分别用于检测和测量电流的装置和分别用于将检测到的电流和测得的电流与预定阈值比较的装置。例如，检测单元可以包括诸如传感器或变压器之类的被动组件，该被动组件用于产生取决于电流值的信号。作为替代，检测单元可以包括用于将测得的电流值与预定阈值进行比较的诸如计算单元之类的主动装置。取决于电线的期望设计，检测单元包括多个端口。优选地，端口的数量与电线芯体的数量相关，但端口数量也可以少于或多于芯体数量，这取决于屏蔽件是否连接到接地端子或者多个芯体是否互连以达到特定程度的冗余。由检测单元产生的警告信号可给送至用于断开受影响电路的装置中，该装置例如是分别在电流源与电线之间或者电流源与电线的芯体之间的开关。此外，警告信号可以用于发出例如飞行器的驾驶舱中的电气故障或电气事故的信号，或者警告信号可以给送至维护系统中或电子日志中以生成或改变维护日程表。