波音737NG備用電源操作測(cè)試原理及分析

摘要：通過(guò)介紹波音737NG飛機(jī)備用電源系統(tǒng)操作測(cè)試步驟及現(xiàn)象，引入該系統(tǒng)的組成架構(gòu)和控制邏輯，分析出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因以及每一步測(cè)試的目的，以幫助維修人員“知其然還知其所以然”。同時(shí)指出機(jī)務(wù)機(jī)型培訓(xùn)手冊(cè)上一處錯(cuò)誤，并介紹了機(jī)組操作手冊(cè)涉及的相關(guān)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：備用電源控制組件；靜變流機(jī)；遠(yuǎn)程控制跳開(kāi)關(guān)；交流備用匯流條；直流備用匯流條

Keywords：SPCU；static inverter；RCCB；AC STBY bus； DC STBY bus

1 備用電源系統(tǒng)操作測(cè)試步驟及現(xiàn)象

波音737NG飛機(jī)備用電源系統(tǒng)操作測(cè)試是航線經(jīng)常執(zhí)行的一項(xiàng)測(cè)試。飛機(jī)上各系統(tǒng)的備用系統(tǒng)或備用工作方式極其重要，電源系統(tǒng)同樣如此，其備用電源包括電瓶和靜變流機(jī)，分別提供備用的直流電和交流電。測(cè)試步驟如下：

1）步驟一：飛機(jī)上電（接通交流電），電瓶電門(mén)置ON位，電源面板上直流和交流旋鈕均旋轉(zhuǎn)到STBY PWR位（備用電源位），備用電源電門(mén)置AUTO位。確保STANDBY PWR OFF琥珀色燈不亮；電源面板液晶顯示屏左側(cè)顯示直流電壓22～30V；右側(cè)顯示交流電壓110～120V，交流頻率390～410Hz。

2）步驟二：備用電源電門(mén)置OFF位，電瓶電門(mén)位置和旋鈕位置不變。確保STANDBY PWR OFF琥珀色燈點(diǎn)亮；電源面板液晶顯示屏左側(cè)顯示直流電壓0V；右側(cè)顯示交流電壓0V±5V，交流頻率顯示空白。

3）步驟三：備用電源電門(mén)置BAT位，電瓶電門(mén)位置和旋鈕位置不變。確保指示與步驟一完全一致。

測(cè)試結(jié)束，將備用電源電門(mén)扳回AUTO位。

2 備用電源系統(tǒng)操作測(cè)試分析

以上測(cè)試步驟中，電源面板上交直流旋鈕始終指向STBY PWR并通過(guò)液晶顯示屏顯示其相應(yīng)參數(shù)。其中，左邊旋鈕位置STBY PWR指的是直流備用匯流條，右邊旋鈕位置STBY PWR指的是交流備用匯流條，這兩個(gè)匯流條在電網(wǎng)中的位置如圖1所示。由于連接在這兩個(gè)匯流條上的用電設(shè)備都是確保飛行安全所必須的，所以這兩個(gè)匯流條的供電必須有正常和備用兩種方式，其備用供電來(lái)源分別是電瓶和靜變流機(jī)。

3 交直流備用匯流條的供電

由圖1可知，當(dāng)飛機(jī)接入交流電且備用電源電門(mén)置AUTO位，備用電源控制組件（SPCU）控制內(nèi)部繼電器K5吸合，交流備用匯流條和直流備用匯流條通過(guò)K5上兩組不同的觸點(diǎn)分別由交流轉(zhuǎn)換匯流條1和直流匯流條1供電，這是備用匯流條的正常供電來(lái)源，也是前述測(cè)試過(guò)程中步驟一的電網(wǎng)構(gòu)型。當(dāng)交流轉(zhuǎn)換匯流條1或/和直流匯流條1沒(méi)電時(shí)，SPCU控制K5斷電，交流備用匯流條直接連靜變流機(jī)的輸出端，由靜變流機(jī)供電；同時(shí)，SPCU控制K3吸合，由28V DC BAT BUS BAR向直流備用匯流條供電。主輔電瓶及其充電器均可以向28V DC BAT BUS BAR（圖1中藍(lán)色線）供電，在此不做具體分析。

測(cè)試步驟二相當(dāng)于強(qiáng)制給交直流備用匯流條斷電，測(cè)試目的在于觀察STANDBY PWR OFF燈能否點(diǎn)亮，以驗(yàn)證任一匯流條失去供電時(shí)能否向機(jī)組提供故障指示。對(duì)于直流備用匯流條的斷電，SPCU只需同時(shí)使K5和K3斷電即可。但是K5斷電會(huì)讓交流備用匯流條連接靜變流機(jī)的輸出端，而靜變流機(jī)只要有輸入就會(huì)有輸出，將直流電變?yōu)閱蜗蚪涣麟?，那么在交流備用匯流條連接靜變流機(jī)輸出端的情況下卻要使交流備用匯流條失去供電，唯一可行的辦法就是斷開(kāi)靜變流機(jī)的輸入，即斷開(kāi)靜變流機(jī)輸入端與28V DC BAT BUS BAR之間的連接。觀察圖1發(fā)現(xiàn)，靜變流機(jī)輸入端與28V DC BAT BUS BAR之間的確有一個(gè)部件，即靜變流機(jī)的遠(yuǎn)程控制跳開(kāi)關(guān)（RCCB）。如果RCCB跳開(kāi)，靜變流機(jī)將失去輸入，從而沒(méi)有輸出，即使交流備用匯流條連接靜變流機(jī)輸出端也會(huì)失去供電，從而滿足以上分析。

4 有關(guān)靜變流機(jī)RCCB的分析

有關(guān)靜變流機(jī)RCCB的工作邏輯，手冊(cè)中的說(shuō)明如下：

即當(dāng)電瓶電門(mén)置ON位或備用電源電門(mén)置BAT位時(shí)，RCCB閉合。根據(jù)測(cè)試步驟二的相關(guān)電門(mén)設(shè)置，電瓶電門(mén)置ON位，備用電源電門(mén)置OFF位，很明顯滿足了RCCB閉合“邏輯或”中電瓶電門(mén)置ON位這一條件，那么RCCB將會(huì)閉合。

根據(jù)之前的分析結(jié)論，測(cè)試步驟二交流備用匯流條斷電的唯一可行性就是RCCB斷開(kāi)，因此就出現(xiàn)了矛盾。經(jīng)過(guò)筆者分析，認(rèn)為應(yīng)該是手冊(cè)中文字?jǐn)⑹霾糠殖霈F(xiàn)了問(wèn)題。下面對(duì)此進(jìn)行分析。

1）備用電源電門(mén)BAT位，或門(mén)（圖2中橢圓形標(biāo)注）的輸入端“1”輸入高電平（28V DC BAT BUS BAR），或門(mén)輸出端也產(chǎn)生高電平，這個(gè)高電平觸發(fā)固態(tài)電門(mén)，一個(gè)接地信號(hào)（低電平）送給靜變流機(jī)RCCB的LOGIC，而RCCB的邏輯設(shè)定為GND=CLOSED，所以這種情況下RCCB會(huì)閉合，靜變流機(jī)獲得輸入。

2）或門(mén)的另一個(gè)輸入端“2”的上游連接一個(gè)與門(mén)，在同時(shí)滿足電瓶電門(mén)置ON位、備用電源電門(mén)置AUTO位的情況下，與門(mén)的兩個(gè)輸入端同時(shí)輸入高電平（28V DC BAT BUS BAR），與門(mén)輸出高電平至或門(mén)輸入端“2”，同樣的或門(mén)將輸出高電平觸發(fā)固態(tài)電門(mén)，也會(huì)導(dǎo)致RCCB閉合。

也就是說(shuō)，從圖2分析得出的RCCB閉合邏輯與手冊(cè)文字?jǐn)⑹鼋o出的RCCB閉合邏輯有出入，文字部分只提到了電瓶電門(mén)置ON位的情況，而從圖中分析得出的結(jié)果卻是電瓶電門(mén)置ON位且備用電源電門(mén)置AUTO位。

再次回到步驟二中有關(guān)電門(mén)的設(shè)置。電瓶電門(mén)置ON位且備用電源電門(mén)置OFF位時(shí)，并不滿足由圖2中分析得出的兩個(gè)RCCB閉合邏輯中的任何一個(gè)（①備用電源電門(mén)置BAT位或②電瓶電門(mén)置ON位且備用電源電門(mén)置AUTO位）。因此，在這種電門(mén)設(shè)置情況下，RCCB不能閉合只能斷開(kāi)，因此靜變流機(jī)會(huì)失去輸入，導(dǎo)致沒(méi)有輸出，即使此時(shí)交流備用匯流條連接靜變流機(jī)也不會(huì)獲得供電，這才是交流備用匯流條失去供電的真正原因。因此，手冊(cè)中的這段話應(yīng)該進(jìn)行如下修改（加粗斜體部分為筆者補(bǔ)充）：

5 QRH上的相關(guān)操作

測(cè)試步驟三將備用電源電門(mén)置BAT位，相當(dāng)于強(qiáng)制給交直流備用匯流條啟用備用供電，即在交直流備用匯流條的正常供電交流轉(zhuǎn)換匯流條1和直流匯流條1均有電的情況下強(qiáng)行啟用備用供電。圖1中K5斷開(kāi)、K3閉合，分別使靜變流機(jī)和28V DC BAT BUS BAR向交流備用匯流條和直流備用匯流條供電?？焖賲⒖际謨?cè)（QRH）中的相關(guān)內(nèi)容便是該測(cè)試步驟的實(shí)際運(yùn)用（見(jiàn)圖3）。

當(dāng)飛行中STANDBY PWR OFF燈點(diǎn)亮?xí)r，機(jī)組需要人工將備用電源電門(mén)從AUTO位換至BAT位，該操作可以糾正交直流備用匯流條正常供電出現(xiàn)問(wèn)題未能自動(dòng)啟用備用供電的情況。若操作后燈滅，則是自動(dòng)轉(zhuǎn)換邏輯出現(xiàn)問(wèn)題；若操作后燈還亮，則可能是其他問(wèn)題，如K3故障無(wú)法吸合，或K5故障無(wú)法斷開(kāi)等。筆者認(rèn)為，操作后燈滅可以繼續(xù)飛行，操作后燈如果還亮，那么一定會(huì)有相應(yīng)的重要系統(tǒng)或者設(shè)備不工作，應(yīng)根據(jù)相應(yīng)具體故障現(xiàn)象完成對(duì)應(yīng)的檢查單，經(jīng)機(jī)組評(píng)估后再?zèng)Q定是繼續(xù)飛行還是盡快落地。

6 總結(jié)

通過(guò)以上事例，筆者認(rèn)為，機(jī)務(wù)人員不能迷信手冊(cè)，而是應(yīng)做到文圖并重，通過(guò)對(duì)圖示的分析理解，有可能發(fā)現(xiàn)文字?jǐn)⑹鲋械腻e(cuò)誤。這對(duì)實(shí)際工作的意義重大。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

李凌，資深工程師，對(duì)B737和A320的電源和空調(diào)系統(tǒng)有較深研究，先后在航線中隊(duì)從事航線維護(hù)、維修控制中心從事技術(shù)支援、機(jī)務(wù)培訓(xùn)中心從事147機(jī)型理論培訓(xùn)等工作。