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B-737CL APU接电时多系统失效故障分析

日期:2017-12-14 14:48 作者:简均炜 点击:

        对于一些现象比较复杂或涉及系统较多的故障,往往会因为分析不够透彻或没有用对方法,使排故走很多的弯路,甚至影响飞机运行,对运营成本造成很大的压力。最近遇到了一起比较有意思的电源系统故障,想跟大家分享一下。虽然是B737CL电源系统的故障,但是737系列的电源系统比较相似。希望对大家往后的工作有所帮助。
故障历史:
1. X月7日:1.操作右失速警告测试,马达不工作。2.右发滑油油量不显示。3右液压压力不显示,液压泵正常工作。进行整机断电,重新上电后测试均正常
2. X月12日:APU左侧电源接不通,重装P5-4面板后,测试正常,航后更换P5-4面板,测试正常
3. X月14日:APU电源左边接通后,右边接不上,重启APU后接电正常
4. X月15日:APU电源左边能接上,右边尝试三次后才能接通, MCC安排更换APU GCU,测试正常。
5. X月18日APU电源左边能接上,同时观察发现仅左边接通时,部分EIS无指示、驾驶舱泛光灯不亮、起落架位置指示灯不亮、灯光明暗亮测试功能失效、设备冷却供气扇正常位时OFF灯亮、APU防喘活门打开。右边尝试三次接通后,故现象消失。
故障分析:
        先来看看APU接电的逻辑,简单来说,APU供电就是APU的GB(GEN BREAKER)吸合,通过接通GB内部的触点,使电源输送出去。APU GB的作动由GCU(GEN CONT UNIT)内部的逻辑、ENG1 GB、ENG2 GB、外部电源接触器、另一侧GB、空地信号的状态决定,当满足一系列条件之后,瞬时接通P5-4电源面板上的电门使GB吸合。
所以当出现接电不成功故障时,常规的排故思路就是更换GCU和控制面板。但是,对于我们这个故障,显然是无效的。下面,我们来详细分析一下这个故障。
从故障记录上来看,最后一次报告的故障现象是最多的,这样我们比较容易找到切入点。我们来分析一下各个失效系统有什么关联:
失效系统 跳开关 电源来源
APU左边接通后,右边接不上 C169 28VDC HOT BUS
部分EIS无指示 影响系统较多,不一一列举
起落架位置指示灯不亮 C404 28VDC BAT BUS
防喘活门打开 探测在空中时打开
驾驶舱泛光灯不亮 C282 28VDC BAT BUS
灯光明暗亮测试功能失效 C133 28VDC BAT BUS
设备冷却供气扇扇正常位OFF灯亮 C1116 28VDC BAT BUS
 
        从失效系统的电源来源来看,大部分系统是通过28VDC BAT BUS来供电的,我们先把复杂的问题简单化,看看能不能看出什么端倪。
        失效的系统,很大一部分都是由T212C电瓶汇流条供电的,而影响到这个汇流条供电的是R355、R326、R1这三个继电器。
        这三个继电器作用是控制28V DC BAT BUS(后面称电瓶汇流条)由哪一个电源系统供电,下面我们来看看这三个继电器的控制逻辑。
        当飞机完全断电的情况下(电瓶电门在OFF位),三个继电器都处于断开状态,这时电瓶汇流条没电。
        当电瓶电门在ON位时, R355吸合(粉),热电瓶汇流条通过R1的B1、B2触点,R355的A2、A1触点(蓝)向电瓶汇流条供电。
        当TR3有电时,R2、R1通电吸合(绿),热电瓶汇流条供电断开,TR3通过R1的A2、A1触点和R326的B2、B1触点向电瓶汇流条供电(紫)
        当备用电源电门打到BAT位时,R326吸合(橙),TR3供电断开,热电瓶汇流条通过R326的A2、A1触点给电瓶汇流条供电(红)。
        由于我们的故障每次都是在航前(长时间停场)出现,且当由电瓶供电的时候没有这种现象。通过上述供电逻辑,结合故障现象,我们怀疑因为R1继电器性能衰退导致故障。
        大胆假设,小心求证。趁着周末长停场的时间,长时间(超过12小时)断电后,到现场模拟故障,故障再现,这时我们将旋钮打到BAT BUS位,发现无电压指示,旋钮在TR3位,有28V直流。证明TR3的电无法输送到BAT BUS。将备用电源电门放到BAT位,故障消失,旋钮在BAT BUS位和STBY PWR位均有28V直流。
到这里,我们可以排除R355和R326的嫌疑了。判断为R1继电器在TR3供电时,B1、B2触点断开后,A1、A2触点没接通,导致故障。为进一步验证,我们尝试将R1与R326对串,看故障现象是否会转移,在对串过程中,发现R1继电器A1触点松动,更换该继电器后,故障未再现。
        我们发现继电器A1触点因为内部陶瓷环有缺损(安装时不按要求打力矩导致),致使A1导电桩错位、松动,触点不能固定,产生了位移,导致接触面积减少。所以安装这一类继电器时要注意按照规定的力矩值来安装(继电器壳体有安装力矩值),避免此类现象发生。
        至此,我们对电瓶汇流条没电这个故障算是排除了。但是还没结束,单边供电时,APU防喘活门打开,还有APU左边供电后,右边不能供电这个故障又是怎么回事呢?
通过电源分配的线路图,我们能看到C404跳开关给起落架指示及空地继电器供电,当APU单边接通后,由于C404没电,导致空地继电器无法吸合(空中状态),所以APU防喘活门打开。同时我们通过APU接电图能看到,当飞机处于空中,其中一侧已经在供电状态时,另一侧的GB线路是断开的,所以无法接通。
总结:
        这个故障刚开始反映时,由于缺少观察,没有发现更多的故障现象,主观觉得就是APU电源接电问题,使开始排故的时候走了弯路。且这个故障并不是一个稳定的故障,受外界因素影响的较多,难以模拟。后面观察到的故障现象较多,涉及多个系统,难以发现具体故障。
        遇到此类故障,应该先仔细观察现象,不要着急着纠正故障现象。对于电源问题,可通过电源监控面板,看看各个系统电源的品质,尝试发现问题;知道故障具体的现象后,应先归类,寻找共同点;从简单的现象入手,逐步发现具体问题;大胆假设,小心求证,通过系统原理,制定验证方案。希望这次的排故过程对大家有所启发。

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