淺析飛機電源系統

曾健

摘 要：電氣系統可以說是飛機系統重要的組成部分之一，飛機大部分部件都與其相關，在做維護工作的時候也是較為復雜的部分，出現故障的情況現象也較多，在排除此類故障的時候要分析徹底后再做出判斷。電源系統可進行發電，供電及控制等功能。系統有自動和人工控制兩種方法，機內測試設備（BITE）和備用電源可使系統保持較高可靠性。電源系統為飛機提供交流和直流電，系統有自動和人工控制和保護。備用交流和直流系統可以提供正常和應急電源。

關鍵詞：電氣系統 故障 電源

中圖分類號：V242 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）05（b）-0068-02

1 系統概述

（1）交流電源：電源系統是由左整體驅動發電IDG1、右整體驅動發電機IDG2、APU發電機、外電源、應急電源和二次電源組成。IDG和APU發電機提供三相115/200V 400Hz交流電，靜變流機為交流備用匯流條提供單相115V交流電。

（2）直流電源：3個變壓整流組件TRU將115V交流電轉換為28V直流電，電瓶和電瓶充電機也可為飛機提供直流電，備用電源控制組件SPCU控制直流電源的分配。

（3）應急電源：當飛機失去正常電源時備用電源，系統可以為飛機上重要的系統提供至少30min的交流電和直流電，此時電瓶提供直流電，靜變流機將電瓶提供的直流電轉換成交流電，備用電源控制組件控制交流和直流備用電源的分配。

（4）電源系統保護：當電源故障或負載故障時電源系統可自動保護以下這些航線可更換件為電源系統提供保護和控制邏輯。左發電機控制組件GCU1、右發電機控制組件GCU2、APU發電機控制組件AGCU、匯流條電源控制組件BPCU、備用電源控制組件SPCU、起動轉換組件SCU。發電機控制組件GCU監控電源系統控制并保護整體驅動發電機，APU發電機控制組件APU GCU和起動轉換組件SCU控制并保護APU發電機，匯流條電源控制組件BPCU控制并監控外部電源的使用，當外部電源的參數不在規定范圍內時BPCU對飛機起保護作用。

（5）電源系統控制：通過P5面板上的以下控制板可以人工控制電源系統并可監控電源系統的狀態：電源指示表電瓶和廚房電源控制板P5-13、發電機驅動和備用電源控制板P5-5、交流系統發電機和APU控制板P5-4。

2 電源分配

交流電源向以下交流匯流條直接供電：交流轉換匯流條1、交流轉換匯流條2、地面勤務匯流條1和地面勤務匯流條2；變壓整流組件為以下直流匯流條供電：直流匯流條1、直流匯流條2電瓶匯流條；電瓶或電瓶充電機為以下匯流條供電：熱電瓶匯流條熱電瓶轉換匯流條。

2.1 交流轉換匯流條

交流轉換匯流條由以下電源供電：外部電源、APU發電機、整體驅動發電機IDG。

一個交流電源可通過匯流條連接斷路器BTB同時為兩個轉換匯流條供電，但兩個交流電源不能同時為同一轉換匯流條供電。

2.2 地面勤務匯流條

每個地面勤務匯流條可由以下兩種方式之一供電，對應的交流轉換匯流條有電，外部電源已經連接到飛機上且前乘務員面板上的地面勤務電門在接通ON位。

2.3 主匯流條和廚房匯流條

主匯流條和廚房匯流條由各自的交流轉換匯流條供電，當負載超載時，卸載繼電器將切斷主匯流條和廚房匯流條以保護交流電源系統匯流條電源控制組件BPCU控制卸載繼電器的操作。

2.4 直流匯流條

直流匯流條1由變壓整流組件1供電，也可以通過匯流條連接繼電器由變壓整流組件2或3供電，直流匯流條2通常由變壓整流組件2供電，當變壓整流組件2故障時由變壓整流組件3供電，2號直流匯流條也可以通過匯流條連接繼電器由變壓整流組件TRU1供電。

2.5 備用匯流條

交流備用匯流條通常由交流轉換匯流條1供電，靜變流機也可對它供電，直流備用匯流條通常由直流匯流條1供電也可由熱電瓶匯流條供電。

2.6 電瓶匯流條

熱電瓶匯流條由電瓶或電瓶充電機供電電瓶匯流條正常情況下由變壓整流組件3供電，如果變壓整流組件3沒有輸出，則電瓶匯流條由電瓶供電，當P5面板上的電瓶電門在閉合位ON時，熱電瓶轉換匯流條由熱電瓶匯流條供電。

2.7 外部電源

外部電源通過外部電源接觸器EPC和匯流條連接斷路器BTB可為交流轉換匯流條供電還可以為地面勤務匯流條供電。

2.8 整體驅動發電機IDG

正常情況下交流轉換匯流條由整體驅動發電機通過發電機控制斷路器GCB供電。

2.9 APU發電機

APU發電機通過APU電源斷路器和匯流條連接斷路器向每個交流轉換匯流條供電，在地面或者在空中APU都可以向兩個交流轉換匯流條供電。

3 外部電源

當飛機在地面時外部電源是飛機交流電的正常電源，它還可以為電瓶充電機提供電源以便對電瓶充電匯流條電源控制組件BPCU控制外部電源的分配。

3.1 外部電源接頭

外部電源面板位于飛機前部機身右側面板內有以下部件：（1）外部電源連接指示燈、（2）外部電源未使用指示燈。

當滿足以下條件時白色的外部電源未使用指示燈點亮，外部電源可用。外部電源接觸器處于斷開位OPEN，兩個地面勤務轉換繼電器都未吸合；（3）飛行內話插孔只能與駕駛艙通話；（4）勤務內話插孔可以與飛機不同區域通話勤務內話系統可以多人同時使用；（5）駕駛員呼喚電門可以操作駕駛艙內的呼喚鈴提醒駕駛艙內人員進行通話；（6）前起落架輪艙燈控制電門。

3.3 外部電源接觸器EPC

外部電源接觸器位于電源分配面板上，它將外部電源連接到連接匯流條上，外部電源接觸器看起來有點像發電機控制斷路器GCB和匯流條連接斷路器BTB，但是它們的件號和工作方式都不一樣可以通過部件上的標牌來區分。

3.匯流條電源控制組件BPCU

匯流條電源控制組件在正常和非正常情況下協調交流電源系統的運作，它可以提供以下功能：外部電源接觸器EPC控制、交流電源分配匯流條保護、外部電源監控及保護、駕駛艙指示、匯流條及廚房負載卸載、地面勤務電源控制、加油面板電源、故障隔離時自檢。匯流條電源控制組件可由以下3個電源供電：外部的三相交流電、電瓶的28伏直流電、直流匯流條1的28伏直流電。當匯流條電源控制組件失去控制或保護能力時它的保護功能可以使電源通道失效在安全位；當它失效在安全位時會完成以下功能：斷開外部電源接觸器EPC、使外部電源面板上未使用燈NOT IN USE熄滅。使P5面板上的地面電源可用燈GRD PWR AVAILABLE熄滅、為廚房和主匯流條斷電匯流條，電源控制組件BPCU為發電機控制組件GCU2提供失效在安全位信號GCU1的信號有200毫秒的延時；如果連接匯流條沒接通發電機控制組件GCU2將閉合BTB2；如果轉換匯流條1需要電源發電機控制組件GCU1將閉合匯流條連接斷路器BTB1；如果連接匯流條斷電可以人工使用APU電源、匯流條電源控制組件表面的BPCU FAULT燈亮，禁止加油電源控制繼電器R11作動。

4 匯流條電源控制組件自檢

自檢前面板顯示有1個自檢電門及4個顯示燈使用自檢電門，可以熄滅所有的故障燈，同時對匯流條電源控制組件進行測試自檢，結束時只有匯流條電源控制組件BPCU FAULT故障燈和匯流條電源控制組件測試通過燈BPCU PASS會亮，當組件工作在連續監控和保護故障方式時，每次只有一個故障燈會亮，如果組件同時發現兩個故障，故障燈會按以下的優先級亮：（1） BPCU FAULT匯流條電源控制組件故障燈，當匯流條電源控制組件自檢不通過或失效在安全位時故障燈亮，（2）EP DIST/BUS FAULT外部電源斷開/匯流條故障燈，當過流或相電流不平衡時匯流條電源控制組件斷開外部電源接觸器，匯流條連接跳開關12故障燈亮，（3）EPC FAULT外部電源接觸器故障燈紅色，當外部電源接觸器位置與指令位置不一致時故障燈亮，（4）BPCU PASS匯流條電源控制組件測試通過綠色當按壓測試電門且匯流條電源控制組件工作正常時燈亮。

4 結語

在實踐維護過程中，維修人員應該根據飛機電源系統的基本工作原理進行學習和電路的分析，掌握飛機電源系統的工作原理對我們排除故障具有重要意義，并對具體的故障現象進行具體分析，找出故障件，進行合理排故。

參考文獻

[1] 波音公司.B737NG AMM維護手冊[Z].波音公司，2014.

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