航空器加油車地井栓應(yīng)急拉繩過熱原因分析及改善措施

徐雅涵，李富龍

中國航空油料有限責(zé)任公司北京分公司，北京 100621

隨著我國民航業(yè)的高速發(fā)展，機場等配套設(shè)施的建設(shè)工作也在不斷完善。為了降低航空器自身的能源消耗，提高航空器燃油的使用效率，越來越多的民航機場開始配備橋載設(shè)備，橋載設(shè)備的推廣和使用，具有更高的穩(wěn)定性和安全性。橋載設(shè)備依靠電網(wǎng)提供能源，相對于航空器燃油發(fā)電機發(fā)電，不僅能節(jié)約航空燃油費用、減少成本消耗，還能減少燃油燃燒中產(chǎn)生的環(huán)境污染物。但是橋載設(shè)備成本低，如何保證橋載設(shè)備和航空器的安全平穩(wěn)工作，成為目前機場運行的重要關(guān)注點。在民航飛機運行中，火災(zāi)是對于航空器來說最為致命的威脅，不論是航空器飛行途中還是在機場地面進行保養(yǎng)或燃油加注過程中，防火工作都是重中之重。

航空器航油加注一直是機場運行風(fēng)險防范的重點工作，也是航空器地面保障階段安全運行存在較大威脅的風(fēng)險之一。近年來發(fā)生了數(shù)起相關(guān)事故，加油車靠接飛機后準(zhǔn)備進行加油作業(yè)時，加油車應(yīng)急拉繩發(fā)生異常導(dǎo)電，產(chǎn)生應(yīng)急拉繩導(dǎo)電發(fā)熱現(xiàn)象，導(dǎo)致應(yīng)急拉繩表面高強滌綸部分受熱融化，產(chǎn)生安全隱患。

1 故障現(xiàn)象

2021年1月9日，南方航空航班客機在民航山東轄區(qū)某運輸機場進行燃油加注作業(yè)時，加油車應(yīng)急拉繩發(fā)生異常導(dǎo)電過熱的現(xiàn)象，所幸加油員及時發(fā)現(xiàn)，立刻進行了停機操作，未造成其他后果。

加油車的應(yīng)急拉繩為原廠家備件采購，內(nèi)部是鋼絲，表面是高強滌綸。橋載電源型號為ACS-90，橋載設(shè)備技術(shù)人員對所用橋載電源設(shè)備和線路進行檢查，設(shè)備結(jié)構(gòu)和供電參數(shù)均未發(fā)現(xiàn)異常，排除了漏電隱患。輸出端中性線對地感應(yīng)電壓測試為9V，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。當(dāng)機務(wù)人員拔下橋載電源接頭，航空器整機斷電，更換加油車重新加油，未見異常。航油公司所用加油車型號為低高度管線加油車，經(jīng)排查，加油車蓄電池、電氣電路、導(dǎo)靜電線、拖地帶、應(yīng)急拉繩等均正常，排除因加油車自身原因?qū)е聭?yīng)急拉繩通電的可能性。

2 故障分析

2.1 飛機方面

飛機發(fā)電設(shè)備在加油過程中處于工作狀態(tài)，而飛機通過金屬構(gòu)件與大地接觸，作為飛機用電設(shè)備電源的發(fā)電機與大地之間形成等電位，并不存在電壓降，由此分析飛機發(fā)電機（APU）不是造成應(yīng)急拉繩產(chǎn)生電流的原因。

2.2 橋載電源方面

橋載電源通過電源線與飛機用電設(shè)備連接，并存在感應(yīng)電壓，形成電壓差。飛機及其用電設(shè)備通過接地線與加油車導(dǎo)靜電線形成回路，將感應(yīng)電壓傳輸?shù)郊佑蛙嚿?，而加油車通過應(yīng)急拉繩與地井連接，造成加油車與地井之間存在電位差，應(yīng)急拉繩內(nèi)部鋼絲與大地接通，產(chǎn)生異常電流，出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。

如在橋載電源中加裝隔離變壓器，將飛機用電設(shè)備與橋載電源不產(chǎn)生直接電路連接，就可以避免感應(yīng)電壓的出現(xiàn)，不會在加油車與地井之間產(chǎn)生電壓降，從根本上消除了應(yīng)急拉繩內(nèi)部鋼絲與大地接通產(chǎn)生的異常電流，降低了出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象的可能性。

3 改進方案

3.1 橋載設(shè)備方面

（1）調(diào)低橋載電源中線對地感應(yīng)電壓，建議不高于2V。飛機用電使用的三相電，飛機地面靜電電源額定電壓是三相四線115～200V。依據(jù)電氣設(shè)備絕緣電阻要求，500V以下用電設(shè)備絕緣電阻不得低于0.5MΩ。隨著飛機用電設(shè)備的變化，電源負(fù)載動態(tài)變化，感應(yīng)電壓會升高，中性點漂移時不為0，感應(yīng)電壓隨著負(fù)載的改變而變化，很難穩(wěn)定地降到2V水平。

（2）加裝中性線對地電壓或電流異常報警裝置，并自動停機保護，以便及時發(fā)現(xiàn)和排除風(fēng)險隱患。橋載設(shè)備技術(shù)難度較低，在使用過程中極易出現(xiàn)各種故障，主要包括機械設(shè)備故障、人為操作故障等，還易受作業(yè)環(huán)境條件影響。為了防止類似故障的發(fā)生，設(shè)置故障自動保護裝置，避免因為各種故障而產(chǎn)生更大的危害，確保故障發(fā)生后立即切斷電源，人員能第一時間反應(yīng)，做出正確操作，從而有保障航空器及其附屬設(shè)備，以及地面人員的安全。

（3）橋載設(shè)備電源加裝隔離變壓器。隔離變壓器是利用電磁感應(yīng)原理進行電網(wǎng)設(shè)備隔離的設(shè)備，其主要作用是保證用電設(shè)備與電源之間沒有直接的電路連接，從而提高設(shè)備用電安全性，常用于設(shè)備檢修保護、電網(wǎng)設(shè)備防雷等。國家電網(wǎng)的電力變壓器三相繞組的中心點是中性，相對電位是0，變壓器的中性點是直接接地，其與飛機用電設(shè)備的中性線也是通過大地相連，構(gòu)成回路。在橋載設(shè)備系統(tǒng)電網(wǎng)中，加裝隔離電壓器，對于防止飛機用電設(shè)備發(fā)生電壓差從而引起應(yīng)急拉繩異常導(dǎo)通具有決定性作用。

（4）加強對橋載設(shè)備電子元器件的預(yù)防性保養(yǎng)工作。目前國內(nèi)橋載設(shè)備多采用進口設(shè)備，技術(shù)人員對于設(shè)備的了解不足，大多采用應(yīng)急保養(yǎng)方式，預(yù)防性保養(yǎng)措施急需得到改善。在設(shè)備日常的檢修中，應(yīng)建立全面的檢修機制，對關(guān)鍵參數(shù)進行實時監(jiān)控，并在重點線路中加裝漏電保護裝置，發(fā)生異常能夠自動斷電、自動報警，并制訂相應(yīng)的應(yīng)對方案。根據(jù)設(shè)備實際使用狀況，對設(shè)備的運行狀態(tài)進行預(yù)測，從而在事故或故障發(fā)生前，對問題潛在發(fā)生點進行定位和處理。

3.2 加油車設(shè)備方面

采取更加可靠的方式對應(yīng)急拉繩卷盤與車體進行絕緣，更換應(yīng)急拉繩為高耐拉強度絕緣繩。如果采用絕緣材質(zhì)的應(yīng)急拉繩，可以避免因橋載電源產(chǎn)生的故障電流通過應(yīng)急拉繩與地井接頭之間在分離過程中產(chǎn)生電火花。由于石油產(chǎn)品具有易燃性，在生產(chǎn)、經(jīng)營、儲存、運輸、使用中應(yīng)杜絕電火花的產(chǎn)生。同時，在現(xiàn)有地井拉繩末端加裝絕緣子，絕緣子是一種特殊的絕緣控件，具有足夠的電氣絕緣強度和耐潮濕性能，可有效防止電流通過地井拉繩與大地形成回路造成發(fā)熱。

3.3 航空旅客方面

橋載電源中心點漂移所產(chǎn)生的電位，會在雨雪天氣條件下對旅客人身安全產(chǎn)生威脅。在雨雪天氣，旅客與客梯通過雨雪導(dǎo)通與大地形成等電位，而飛機與大地只是通過起落架連接，是絕緣狀態(tài)。當(dāng)旅客跨入客機的瞬間，會產(chǎn)生跨步電壓，對旅客人身安全產(chǎn)生威脅。例如對飛機與客梯等保障車輛和設(shè)備進行等電位連接，機身和客梯之間不會產(chǎn)生電位差，從而可以消除跨步電壓隱患。

4 結(jié)束語

文章通過對民航加油車加油過程中發(fā)生加油車應(yīng)急拉繩異常通電發(fā)熱故障的分析，從橋載設(shè)備和加油車兩方面對異常原因進行分析，排除了加油車自身內(nèi)部問題，得出橋載設(shè)備有可能沒有安裝隔離變壓器。由于飛機的三相不平衡造成電源中性點電壓升高，構(gòu)成飛機接地裝置與油車導(dǎo)靜電線構(gòu)成通路，油車的應(yīng)急拉繩接地井與大地形成通路，大地與橋載電源的變壓器接地體構(gòu)成回路，導(dǎo)致了此次事故的發(fā)生。因此，橋載設(shè)備電源應(yīng)加裝安全隔離變壓器裝置或安全異常供電熔斷裝置，可避免在異常環(huán)境下（雨雪天氣）地面作業(yè)人員觸電事故的發(fā)生。文章提出的橋載設(shè)備需加裝隔離變壓器只針對此次南方航空航班客機在民航山東轄區(qū)某運輸機場進行燃油加注作業(yè)出現(xiàn)的問題，并不代表所有橋載設(shè)備問題，對于在不同場所、環(huán)境下出現(xiàn)的故障，要因地制宜，分析問題的根本，提出對應(yīng)的解決方案，從而切實有效管控潛在風(fēng)險，進一步提升航空安全保衛(wèi)能力。