以濕電流法排除A330 引氣滲漏探測環(huán)路連續(xù)性故障

■ 尹寒 胡自平/四川航空工程技術(shù)分公司

1 引氣滲漏探測系統(tǒng)原理

A330 引氣滲漏探測環(huán)路由左右大翼環(huán)路、APU 環(huán)路和左右發(fā)動機(jī)吊架環(huán)路共5 組探測環(huán)路組成，其中大翼環(huán)路和APU環(huán)路為雙環(huán)路，發(fā)動機(jī)吊架環(huán)路為單環(huán)路。探測環(huán)路沿引氣管路分布，以探測引氣管路可能出現(xiàn)的引氣滲漏（見圖1）。

探測環(huán)路的探測元件由合金外殼和中心導(dǎo)體及之間的共晶鹽三部分組成（見圖2）。探測元件的故障模式分為兩種。

模式1：當(dāng)對溫度敏感的共晶鹽出現(xiàn)老化時，導(dǎo)體與外殼的絕緣性將降低，導(dǎo)致環(huán)路阻抗減小，將觸發(fā)L（R） WING LOOP A（B）信息等。

模式2：因探測元件本身老化或連接接頭出現(xiàn)氧化膜和腐蝕物，使接觸電阻增加，導(dǎo)致環(huán)路連續(xù)性阻值增加，將觸發(fā)L（R） WING LOOP A（B） INOP信息等。

實(shí)際運(yùn)行中，故障模式2 信息L（R） WING LOOP A（B） INOP 較為多發(fā)，尤其是機(jī)齡較大的飛機(jī)更為頻繁。當(dāng)一個環(huán)路出現(xiàn)連續(xù)性阻值超標(biāo)時，觸發(fā)L（R） WING LOOP A（B） INOP 信息；當(dāng)雙環(huán)路阻值均超標(biāo)時，則觸發(fā)相應(yīng)的AIR L（R） WING LEAK DET FAULT警告，將導(dǎo)致飛機(jī)不能放行。為避免故障惡化并觸發(fā)警告不能放行，一旦出現(xiàn)LOOP INOP 二級故障信息，應(yīng)盡快將故障排除。以大翼環(huán)路為例，該環(huán)路的連續(xù)性理論阻值為20Ω，由于接頭氧化和污染導(dǎo)致環(huán)路阻值增加至75Ω，同時隨著環(huán)境溫度和飛行狀態(tài)的變化環(huán)路阻值也會進(jìn)一步增加，當(dāng)環(huán)路阻值上升到140Ω，BMC 認(rèn)為環(huán)路不具有連續(xù)性，于是觸發(fā)L（R） WING LOOP A（B） INOP 信息。因此，日常維護(hù)建議大翼環(huán)路連續(xù)性阻值必須小于75Ω，以避免觸發(fā)L（R） WING LOOP A（B） INOP 信息。

2 故障原因分析

根據(jù)空客的調(diào)查，由于線纜接頭之間的輕微振動磨損、污染以及兩個接頭（導(dǎo)線和探測線纜之間）材質(zhì)不同等原因，會使探測元件接頭形成氧化膜和腐蝕物（見圖3），從而導(dǎo)致環(huán)路的連續(xù)性總阻值增大，產(chǎn)生故障信 息。

3 傳統(tǒng)排故方法

目前，常規(guī)的方法是首先測量大翼環(huán)路的連續(xù)性總阻值，然后采用二分法分段測量，判斷尋找阻值超標(biāo)的部分，通過清潔、封膠接頭或者更換探測元件來排除故障。排故過程中需要拆除大量的飛機(jī)蓋板和相關(guān)部件，工作量較大。一般，排除某一條單環(huán)路故障大約需要3 ～5h 停場時間和2 ～3 名工作者（總工時約6 ～15h）。

4 濕電流法原理及實(shí)際應(yīng)用

在正常電纜連接接頭之間，因接觸面并非完全光滑或者安裝時污染物的帶入，會造成某一接觸點(diǎn)的凸起與另一接觸點(diǎn)凸起相接觸。由于接觸面積較小，將導(dǎo)致兩個觸點(diǎn)之間接觸電阻較大，易形成氧化膜和腐蝕物，影響電纜的導(dǎo)通性。此時，通過對電路兩端施加一個電壓（軟化電壓），形成足夠的電流流動來軟化高點(diǎn)，從而產(chǎn)生足夠大的接觸面積，并擊穿所形成的氧化膜和腐蝕物，便于電流傳輸。在通常的低壓電路中，10 ～20mA 的交流電是一種典型的濕電流，可以擊穿這些氧化膜和腐蝕物，改良導(dǎo)通性。

如果對環(huán)路加入合適的濕電流，則可以擊穿接頭表面的氧化膜和腐蝕物，從而降低環(huán)路總阻值，使環(huán)路阻值達(dá)到手冊標(biāo)準(zhǔn)，消除故障信息。

濕電流法具體操作時，通過信號發(fā)生器產(chǎn)生一個頻率為1kHz、峰峰值為8Vpp 的正弦波，再串聯(lián)一個10μF 的電容，最后接入到需要濕電流程序的探測環(huán)路兩端（簡稱電擊）（見圖4）。連續(xù)電擊60s 后，交換環(huán)路接線兩端后再次電擊60s，以達(dá)到擊穿接頭處氧化膜和腐蝕物的效果，從而降低環(huán)路總電阻值。

選取一架飛機(jī)進(jìn)行各探測環(huán)路的濕電流法電擊測試，比較電擊前后環(huán)路連續(xù)性阻值后發(fā)現(xiàn)效果較為理想，各環(huán)路連續(xù)性阻值均有較大幅度下降，達(dá)到了手冊標(biāo)準(zhǔn)（見表1）。

圖1 空客A330 引氣滲漏探測環(huán)路原理圖

圖2 空客A330引氣滲漏探測元件原理圖

圖3 空客A330 引氣滲漏探測元件接頭氧化腐蝕圖

圖4 空客A330引氣滲漏探測排故濕電流法應(yīng)用原理圖

表1 空客A330引氣滲漏探測排故濕電流法測量表

表2 空客A330引氣滲漏探測排故傳統(tǒng)排故和濕電流法工時對比

5 總結(jié)

實(shí)踐證明，當(dāng)出現(xiàn)環(huán)路INOP 信息時，可首先采用濕電流法快速排除因接頭氧化膜和腐蝕物所引起的引氣滲漏探測環(huán)路連續(xù)性故障。一個標(biāo)準(zhǔn)的完整濕電流程序（包含兩臺BMC 計算機(jī)所涉及的所有環(huán)路）大約需要2h 和2 名工作者（總工時約4h），與傳統(tǒng)的拆蓋板測量清潔程序相比更為高效，不僅大大減少了飛機(jī)停場時間和實(shí)際工作量（見表2），對環(huán)路阻值的實(shí)際改善程度也更為明顯，還能減少頻繁拆裝所帶來的二次污染和故障。該方法對于減小接觸電阻的有效持續(xù)時間大約是1 ～3 個月（有效時間與環(huán)路位置和環(huán)境條件有關(guān)）。

需注意的是，在測量引氣滲漏探測環(huán)路電阻或阻抗時，空客不推薦使用直流表（常規(guī)萬用表）測量引氣滲漏探測環(huán)路（包括連續(xù)性或絕緣性），因為很有可能損壞探測元件。目前已有證明，直流電壓會極化探測元件夾層中的共晶鹽，改變晶體的電學(xué)性能，從而導(dǎo)致產(chǎn)生虛假滲漏信息，因此必須使用環(huán)路專用的測量儀表，嚴(yán)格按照手冊完成相關(guān)測量以確保測量的精準(zhǔn)性。

在實(shí)際維護(hù)中，可以科學(xué)利用濕電流法對大翼環(huán)路進(jìn)行高效排故，如定期預(yù)防性維修等。同時，結(jié)合清潔封膠等方法可大大提高飛機(jī)的安全裕度和航班的保障效率。