機場助航燈光恒流調光器故障及處置方法

林凱

摘 ? ?要：恒流調光器是機場助航燈光系統重要的控制設備，除了進行助航燈光的開啟和關閉之外，還需要保持燈光回路電流值處于恒定的狀態，并對助航燈光系統的實際運行狀況及故障情況進行及時診斷。恒流調光器一旦出現故障，將直接影響整個機場助航燈光系統的正常運行，嚴重時甚至會直接導致機場關閉，造成大量的經濟損失。本文就助航燈光恒流調光器調光原理進行了詳細分析。結合西雙版納機場工作實例，簡要介紹了恒流調光器運行過程中遇到的故障及處置方法。

關鍵詞：助航燈光;恒流調光器;故障;處置

中圖分類號：V351.32 ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1004-7344（2019）03-0130-02

前 言

機場助航燈光調光系統一般由恒流調光器、單相升壓變壓器、隔離變壓器和燈具四部分構成。恒流調光器作為一種用來調節機場目視助航燈光光強的電源設備，其主要功能是根據能見度的不同來控制燈光回路的輸出電流，并依據輸出電流的大小來調節助航燈光亮度。同一等級下的電流大小一致，光強恒定，從而滿足飛行的實際需求。圖1為助航燈光系統示意圖。

1 ?恒流調光系統

1.1 ?助航燈光系統調光原理

從圖1可以看到，助航燈光系統是由恒流調光器、單相升壓變壓器和一系列隔離變壓器串聯構成的懸浮回路。為了保證系統內燈光亮度相同，就必須保證通過燈具的電流相同，故恒流調光系統的一次側采用串聯電路。而燈具接在隔離變壓器的二次側，保證單個燈具損壞不影響整體燈光回路系統。

從圖1中可以看到，燈光回路電流與升壓變壓器的初級電壓成正比例關系。調光器的作用就是把交流電轉變成為一種可以控制的恒流源。使得升壓變壓器初級線圈的電壓V1大小受調光器控制。當回路負載發生變化時，通過調光器的作用，改變V1大小，使燈光回路電流保持恒定，從而達到光強恒定的目的。

1.2 ?調光系統的組成

調光系統是由檢測部分、控制部分和執行部分三部分組成。其中，檢測功能是依靠串聯在燈光回路中的電流互感器和并聯在調光器的高壓變壓器初級線圈上的互感器來完成的。控制部分是通微型計算機進行的。執行部分是借助可控硅來實現電壓合理轉換，通過調整可控硅導通角大小，改變調光器輸出電壓，從而達到一個良好的光強調整效果。

1.3 ?調光器的調光原理

從圖2可以看出，調光器工作過程采用的是電流負反饋原理。通過傳感器采集電流信號，借助A/D轉換，將負反饋電流信號與系統預設的電流值進行對比，并經過相應的計算之后，進行D/A轉換導通觸發脈沖電路來對可控硅導通角進行調整，從而使單相升壓變壓器輸出電壓的大小也隨之發生變化。電信號越強，該變壓器中輸入電壓也越大，燈光回路中電流也越大，燈具就越亮，光強等級也就越高。當預先給定的燈光光強信號一定時，燈具亮度就保持一定。如果在微型計算機中，預先設置好幾個固定的光強電流信號，燈光回路開啟時，就能顯示預先設定的光強電流。

2 ?恒流調光器故障案例

2.1 ?故障經過

2017年8月，助航燈光人員在日常試燈時，發現“南進近燈”CCR-95調光器顯示面板上無電壓、電流顯示。1S之后，調光器的報警系統發生報警，并出現“E03”告警（外場回路開路），導致設備無法正常運行。

2.2 ?故障分析與處理

2.2.1 ?初步確定故障發生區域

導致調光器為外場開路報警的原因主要有兩個：①外場助航燈光電纜損壞，斷開。②調光器本身故障。針對以上兩種故障原因，助航燈光人員采用調光器短路試驗來驗證是哪一部分故障。通過將調光器下端的單相升壓變壓器的次級進行短接，甩開外場負荷，重新開啟調光器。發現報警信息未消失，初步判定為調光器本身故障。為進一步明確燈光外場回路沒有問題，還可以使用搖表對將拆下的兩個電纜頭進行遙測，如果沒有電阻、或很小（串聯電路中的回路電阻只有電纜本身電阻），判定外場回路沒有開路。

2.2.2 ?調光器主電路的檢查

根據圖3可以看出，CCR-95調光器主電路的組成部分依次是400V輸入電源La、Lb，斷路器QF，快速熔斷器FU1，可控硅模塊，交流接觸器KM，升壓變壓器和各部件之間的導線。

首先對斷路器QF分閘，對整個設備進行外觀檢查，對設備采取鼻嗅和眼觀的初步觀測方法，發現沒有燒糊味，也沒有因過熱而導致的炭黑現象，然后用手輕輕晃動接線端子上的導線，各部件之間連接牢靠。

用萬用表測量La、Lb之間的線電壓為398V，合閘斷路器QF，測量A、B間的電壓也為398V，證明調光器輸入電源正常。分閘斷路器QF，用歐姆檔測量快速熔斷器FU1、升壓變壓器A、X的狀態為導通。拆下可控硅模塊，用歐姆檔測量G1到K1，G2到K2，電阻約為40歐。A1到K1，A2到K2，電阻超過1000歐，說明可控硅模塊完好。

再次開啟調光器，認真觀測各部件得電情況，發現各部件指示燈亮，但交流接觸器KM未吸合，說明交流接觸器失效。檢查到這一步，故障原因基本查明：調光器啟動后，由于交流接觸器KM損壞，導致KM信號未傳到微型計算機中，在經過預設時間1S后，微型計算機發出閉鎖信號，關斷可控硅的觸發脈沖，同時發出“E03”告警（外場回路開路）。

2.2.3 ?故障排除

分閘斷路器QF，重新更換一組交流接觸器。重新開啟調光器，接觸器吸合，助航燈光回路運行正常，故障排除。

3 ?調光器工作中常見的故障原因及處置方法

調光器工作過程中，經常會出現一些運行故障，嚴重阻礙了機場助航燈光系統的正常運行，常見的有以下幾種：

3.1 ?調光器過流保護

故障現象：調光器中的快速熔斷器被熔斷，出現“E02”告警信息。

故障原因：升壓變壓器出現故障，導致瞬間過流燒斷快速熔斷器。

處置方法：對外場回路、升壓變壓器進行檢修，對故障器件進行更換。

3.2 ?調光器電流值有偏差

故障現象：標準額定光級下的電流輸出值與顯示值存在偏差。

故障原因：電流互感器運行不正常。

排除方法：對電流互感器進行檢修更換。

4 ?結 語

恒流調光器是我國目前機場機場使用最廣泛的調光設備。雖然廠家不一樣，但其工作原理基本上是大同小異的，發生故障的類型也有著很高的相似度。機場助航燈光人員只有在全面熟悉理論知識的基礎上，立足于實際故障，認真分析工作原理，才能準確、快速查找故障、排除故障，從而確保整個助航燈光系統的正常運行。

參考文獻

[1]王云嶺.機場目視助航設施管理[J].中國民航出版社.

[2]蔡杏山.電氣工程師自學成才手冊[J].電子工業出版社.

[3]民用機場飛行區技術標準[S].中國民用航空局，2013.

收稿日期：2018-12-6

作者簡介：林 凱（1989-），男，漢族，云南景洪人，助理級電子工程師，大學本科，主要從事機場供電及助航燈光系統維護與保障工作。