28 V DC, 270 V DC und 115/200 V AC - Einsatz und Vergleich der Spannungsbereiche
Warum arbeiten Flugzeuge mit 28 V DC oder 270 V DC und wie unterscheiden sich DC-Systeme
von 115/200 V AC bei 400 Hz?
Flugzeuge nutzen unterschiedliche elektrische Spannungsebenen, die abhängig von Flugzeugtyp, Leistungsbedarf und Anwendung zum Einsatz kommen. 28 V DC eignet sich insbesondere für viele Bordgeräte und Anwendungen mit geringeren Leistungsanforderungen, während 270 V DC und 115/200 V AC bei 400 Hz für höhere elektrische Leistungen eingesetzt werden. Die Wahl des jeweiligen Systems beeinflusst unter anderem die erforderliche Stromstärke, das Leitungsgewicht, die Energieverteilung und die Auslegung der elektrischen Systeme.
Durch die Kombination verschiedener Spannungsebenen lassen sich elektrische Systeme in der Luftfahrt entsprechend ihren jeweiligen Anforderungen auslegen und hinsichtlich Gewicht, Effizienz, Sicherheit und Leistung optimieren.
Warum wird 28 V DC in Flugzeugen verwendet?
28 V DC ist eine etablierte Spannungsebene in der Luftfahrt und wird insbesondere in kleineren Flugzeugen, Hubschraubern und für zahlreiche Bordgeräte eingesetzt. Sie eignet sich für Anwendungen wie Beleuchtung, Avionik sowie elektrische Systeme und Antriebe mit geringeren bis mittleren Leistungsanforderungen.
Im Vergleich zu 12 V DC, wie es beispielsweise in Kraftfahrzeugen verwendet wird, fließt bei gleicher Leistung mit 28 V DC ein geringerer Strom. Dadurch können Leitungsquerschnitte und das Gewicht der elektrischen Verkabelung reduziert werden. 28 V DC hat sich früh als Bordnetzspannung in der Luftfahrt etabliert, insbesondere im militärischen Bereich, und wird heute auch in der zivilen Luftfahrt eingesetzt.
Bordbatterien und batteriegestützte Notstromversorgungen werden ebenfalls mit 24 V DC betrieben. Da Batterien von Natur aus Gleichstrom liefern, kann die elektrische Energie direkt für entsprechend ausgelegte Gleichstromsysteme genutzt werden. Die vergleichsweise niedrige Spannung von 28 V DC bietet zudem Vorteile bei der Auslegung und beim sicheren Umgang mit entsprechenden elektrischen Systemen, wobei bei Wartungsarbeiten und im Betrieb stets die geltenden Sicherheitsvorschriften und Schutzmaßnahmen einzuhalten sind.
Key Facts 28 V DC
- Etablierte Bordnetzspannung für kleinere Flugzeuge, Hubschrauber und zahlreiche Bordgeräte
- Geeignet für geringere bis mittlere Leistungsanforderungen
- Geringere Stromstärke bei gleicher Leistung im Vergleich zu 12 V DC
- Reduzierte Leitungsquerschnitte und geringeres Leitungsgewicht möglich
- Batteriekompatibel durch die typische 24 V DC-Batterieversorgung
Warum wird 270 V DC in Flugzeugen eingesetzt?
270 V DC wird insbesondere bei größeren oder stark elektrifizierten Flugzeugen eingesetzt, bei denen hydraulische und pneumatische Systeme zunehmend durch elektrische Systeme ersetzt oder ergänzt werden. Bei gleicher Leistung kann durch die höhere Spannung die erforderliche Stromstärke deutlich reduziert werden. Dadurch sind kleinere Leitungsquerschnitte und leichtere Kabel möglich. Gleichzeitig können die Wärmeverluste in den Leitungen reduziert und eine effizientere Energieübertragung über größere Entfernungen innerhalb des Flugzeugs ermöglicht werden. Dies ist insbesondere für Hochleistungsflugzeuge relevant.
Viele Hochleistungsgeräte und elektrische Systeme, beispielsweise Aktuatoren, elektrische Antriebe für die Flugsteuerung oder Klimaanlagen, erfordern entsprechend ausgelegte elektrische Versorgungssysteme. Ein 270-V-DC-System kann parallel zu einem 28-V-DC-Bordnetz eingesetzt werden. Entsprechend ausgelegte Hochleistungsverbraucher können dabei direkt aus dem 270-V-DC-System versorgt werden, während Geräte des 28-V-DC-Systems weiterhin über die entsprechende Spannungsebene betrieben werden. Dadurch können unterschiedliche Leistungsanforderungen über jeweils geeignete Spannungsebenen abgedeckt und Gewicht sowie Komplexität der elektrischen Energieverteilung reduziert werden.
Aufgrund der deutlich höheren Spannung erfordern 270-V-DC-Systeme bei Installation, Wartung und Betrieb besondere Schutzmaßnahmen und die Einhaltung der geltenden Sicherheitsvorschriften.
Unsere 270-V-DC-Leitungen verfügen über einen robusten PUR-Außenmantel, der eine hohe mechanische Belastbarkeit und Abriebfestigkeit bietet und damit für den anspruchsvollen Einsatz in der Luftfahrt geeignet ist. Mehr über unsere 270-V-DC-Leitungen für die Bodenstromversorgung erfahren Sie hier.
Key Facts 270 V DC
- Geeignet für Hochleistungsanwendungen und stark elektrifizierte Flugzeuge
- Geringere Stromstärke bei gleicher Leistung im Vergleich zu 28 V DC
- Kleinere Leitungsquerschnitte und geringeres Kabelgewicht möglich
- Effiziente Energieübertragung auch über größere Entfernungen innerhalb des Flugzeugs
- Parallel zu 28 V DC einsetzbar, sodass unterschiedliche Leistungsanforderungen über geeignete Spannungsebenen abgedeckt werden können
- Besondere Sicherheitsmaßnahmen erforderlich aufgrund der deutlich höheren Spannung
Die Gründe für den Einsatz von 400 Hz und die Vorteile dieser Frequenz gegenüber 50 bzw. 60 Hz erläutern wir ausführlich in unserem Beitrag „Warum wird in den Bordnetzen von Flugzeugen eine Frequenz von 400 Hz verwendet?“
Welche Vorteile bietet 115/200 V AC bei 400 Hz?
115/200 V AC bei 400 Hz wird in der Luftfahrt für höhere Leistungsanforderungen eingesetzt, insbesondere in größeren Flugzeugen und für leistungsintensive elektrische Systeme. Das Wechselstromsystem ermöglicht die Versorgung zahlreicher elektrischer Verbraucher mit höherem Energiebedarf und ist ein etablierter Standard für die elektrische Energieversorgung in der Luftfahrt.
Die Frequenz von 400 Hz ermöglicht kleinere und leichtere magnetische Komponenten als bei den in öffentlichen Stromnetzen üblichen 50 bzw. 60 Hz. Dadurch können Gewicht und Baugröße entsprechender elektrischer Komponenten reduziert werden, was insbesondere in der Luftfahrt von Bedeutung ist.
Key Facts 115/200 V AC (400 Hz)
- Geeignet für höhere Leistungsanforderungen in der Luftfahrt
- Etablierter Standard für die elektrische Energieversorgung größerer Flugzeuge und leistungsintensiver Systeme
- Hohe Leistung und Effizienz für elektrische Systeme mit entsprechendem Energiebedarf
- 400 Hz ermöglichen kleinere und leichtere magnetische Komponenten als bei 50 bzw. 60 Hz
- Geeignet für zahlreiche elektrische Verbraucher und Systeme in der Luftfahrt
Die verschiedenen Spannungsebenen erfordern entsprechend ausgelegte Leitungen für die Bodenstromversorgung. Entdecken Sie unser Programm an 400-Hz-, 28-V-DC- und 270-V-DC-Leitungen für GPU- und GSE-Anwendungen.
Was ist der Unterschied zwischen Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC) in Flugzeugen?
Gleichstrom und Wechselstrom erfüllen in Flugzeugen unterschiedliche Aufgaben und werden abhängig von den Anforderungen der jeweiligen elektrischen Systeme eingesetzt. Gleichstrom (DC) eignet sich insbesondere für Bordgeräte, Avionik und Systeme, die direkt aus Batteriesystemen versorgt werden können. Wechselstrom (AC) wird insbesondere für leistungsintensive elektrische Systeme eingesetzt und ermöglicht die effiziente Versorgung zahlreicher Verbraucher über das Flugzeugbordnetz.
Gleichstrom (DC)
Gleichstromsysteme bieten den Vorteil, dass elektrische Energie aus Batteriesystemen direkt genutzt werden kann. Dies ist insbesondere für Avionik, Notstromsysteme und weitere Gleichstromverbraucher relevant. Unterschiedliche DC-Spannungsebenen wie 28 V DC und 270 V DC ermöglichen dabei eine bedarfsgerechte Versorgung von Verbrauchern mit unterschiedlichen Leistungsanforderungen.
Key Facts DC-Systeme („Direct Current“ steht für Gleichstrom)
- Für den stabilen und zuverlässigen Betrieb von Avionik und Notstromsystemen
- Direkte Nutzung von Batteriestrom möglich, da Batterien von Natur aus Gleichstrom liefern
- Geeignet für Verbraucher, die direkt mit Gleichstrom betrieben werden können
- Leichtere Stromversorgungs und Verteilungskomponenten bei entsprechend ausgelegten Systemen
- Unterschiedliche DC Spannungsebenen ermöglichen eine bedarfsgerechte Versorgung von Verbrauchern mit unterschiedlichen Leistungsanforderungen
Wechselstrom (AC)
Wechselstrom wird insbesondere für leistungsintensive elektrische Systeme eingesetzt. Das 115/200-V-AC-System bei 400 Hz ist ein etablierter Standard in der Luftfahrt. Die hohe Frequenz ermöglicht kleinere und leichtere magnetische Komponenten und trägt damit dazu bei, Gewicht und Baugröße elektrischer Systeme zu reduzieren.
Key Facts AC-Systeme („Alternating Current“ bedeutet Wechselstrom)
- Geeignet für leistungsintensive elektrische Systeme
- 115/200 V AC bei 400 Hz ist ein etablierter Standard in der Luftfahrt
- 400 Hz ermöglicht kleinere und leichtere magnetische Komponenten
- Geeignet für die Versorgung zahlreicher elektrischer Verbraucher
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