(16) Electrical System

Electrical System

 

대부분의 항공기는 14-volt나 28-volt의 직류(DC) 전기 시스템을 갖추고 있다. 기본적인 항공기 전기 시스템은 다음과 같은 요소들로 구성된다:

 

• Alternator/generator

• Battery

• Master/battery switch

• Alternator/generator switch

• Bus bar, fuses, and circuit breakers

• Voltage regulator

• Ammeter/loadmeter

• Associated electrical wiring

 

엔진에 의해 구동되는 alternators나 generators는 전기 시스템에 전류를 공급한다. 또한 이들은 battery의 충분한 전하도 유지한다. battery에 저장된 전기 에너지는 엔진 시동을 위한 전력을 제공하며 alternator나 generator가 고장났을 때 이용할 수 있는 전력을 제공한다.

 

대부분의 DC generators는 낮은 엔진 rpm에서 전체 전기 시스템을 작동하기에 충분한 양의 전류를 생성하지 않는다. 낮은 엔진 rpm으로 작동하는 도중에는 battery로부터 전기를 끌어와야 하며 이로 인해 battery가 빠르게 고갈될 수 있다.

 

alternators는 generators보다 몇 가지 장점을 가진다. alternators는 교류(AC)를 생성한 다음 이를 직류로 변환하여 낮은 엔진 rpm에서도 전체 전기 시스템을 작동하기에 충분한 양의 전류를 생성한다. alternator가 생산하는 전기 출력은 광범위한 엔진 속도에서 꽤나 일정하다.

 

일부 항공기에는 콘센트가 있다. 여기에 외부 GPU(ground power unit)가 연결될 수 있으며 이는 시동을 위한 전기 에너지를 제공한다. 이는 특히 추운 날씨에서 항공기를 시동할 때 매우 유용하다. GPU를 사용하여 엔진 시동을 걸 때 제조업체의 권장 사항을 따른다.

 

전기 시스템은 master switch를 통해 켜지거나 꺼진다. master switch를 ON position에 두면 모든 전기 장비 회로에 전기 에너지가 공급된다(단, 점화 시스템 제외). 전기 시스템을 사용하는 장비로는 보통 다음이 포함된다:

 

• Position lights

• Anticollision lights

• Landing lights

• Taxi lights

• Interior cabin lights

• Instrument lights

• Radio equipment

• Turn indicator

• Fuel gauges

• Electric fuel pump

• Stall warning system

• Pitot heat

• Starting motor

 

많은 항공기들이 battery switch를 갖추고 있으며 이는 master switch와 유사한 방식으로 항공기 전력을 제어한다. 또한 alternator switch도 장착되며 이는 alternator가 고장났을 때 조종사가 alternator를 전기 시스템으로부터 차단할 수 있게 해준다. [그림 7-33]

alternator 스위치가 OFF position에 놓이면 모든 전기 부하가 배터리에 걸린다. 배터리를 절약하기 위해 불필요한 전기 장비를 모두 꺼야한다.

 

전기를 사용하는 장비를 main electrical system에 연결하기 위해 bus bar가 항공기 전기 시스템의 접속단자로 사용된다. 이는 배선 시스템을 단순하게 해주며 전압을 시스템 전체에 분배할 수 있는 공통 지점을 제공한다. [그림 7-34]

회로와 장비를 전기 과부하로부터 보호하기 위해 전기 시스템은 퓨즈(fuse)나 회로 차단기(circuit breaker)를 사용한다. 고장났거나 단절된 퓨즈를 교체하기 위해 항공기에 예비 퓨즈가 탑재되어야 한다. 회로 차단기의 기능은 퓨즈와 동일하다. 허나 이는 전기 시스템에 과부하가 발생하였을 때 교체 대신 리셋을 수행할 수 있다. 퓨즈나 회로 차단기 패널의 placards가 회로의 명칭을 식별하며 암페어 한계를 나타낸다.

 

ammeter는 항공기 전기 시스템의 성능을 모니터링하기 위해 사용된다. ammeter는 alternator/generator가 충분한 전력을 공급하고 있는지 나타낸다. 또한 이는 battery가 충전되고 있는지를 나타낸다.

 

ammeter의 중앙에는 영점이 있으며 양쪽에 음(-) 기호나 양(+) 기호가 표시된다. [그림 7-35] ammeter의 지시침이 양(+)의 값에 있으면 이는 battery의 충전율을 나타낸다. ammeter의 지시침이 음(-)의 값에 있으면 이는 battery에서 전류가 소모되고 있음을 나타낸다. 지시침이 full-scale minus를 나타내면 이는 alternator/generator의 고장을 나타낸다. 지시침이 full-scale positive를 나타내면 이는 regulator의 고장을 나타낸다. 어떤 경우이든 적절한 조치를 위해 AFM/POH를 참조한다.

 

모든 항공기에 ammeter가 있는 것은 아니다. 몇몇 항공기는 warning light를 가지고 있다. warning light가 켜지면 이는 generator/alternator 고장으로 인해 시스템 방전이 발생하였음을 나타낸다. 적절한 조치는 AFM/POH를 참조한다.

 

전기 시스템의 성능을 모니터링하기 위한 또 다른 계기로 loadmeter가 있다. 이러한 유형의 계기에는 0에서 시작하는 눈금이 있으며 이는 alternator/generator에서 가해지는 부하를 나타낸다. [그림 7-35] loadmeter는 전기 부속품과 배터리가 전기 시스템의 발전 용량에 가하는 부하를 백분율로 나타낸다. 모든 전기 부속품들이 꺼지면 이는 battery에서 필요로 하는 충전 전류만을 나타낸다.

voltage regulator는 generator/alternator의 전기 출력을 안정시켜서 battery의 충전 속도를 제어한다. generator/alternator의 전압 출력은 battery의 전압보다 높아야 한다. 예를 들어 12-volt battery는 약 14-volt generator/alternator 시스템에 의해 충전된다. 전압의 차이로 인해 battery가 계속 충전된다.