接觸器損壞導致外掛物管理系統未上網故障分析

黃明俊 萬晶晶 程道良

摘要：某型飛機的交流配電裝置和直流配電裝置上的大功率接觸器用于交直流電路的接通和斷開，在使用過程中接觸器動作較頻繁，經過一段時間的飛行使用，該型接觸器出現損壞故障的次數較多。本文通過對一起典型的接觸器損壞導致外掛物管理系統未上網故障的分析，從故障狀況、接觸器失效、故障定位、原因和故障排除等方面對接觸器和線路進行闡述，提出針對此類大功率器件的修理措施，提高了飛機修理質量。

關鍵詞：接觸器；外掛物管理系統；故障分析

Keywords：contactor；external store management system；fault analysis

0 引言

外掛物管理系統（SMS）由外掛物處理機（SMP）、武器接口單元（AIU）等組件組成，功能是對飛機攜帶的外掛物實施有效的管理與控制，自動完成各種武器發射準備，減輕飛行員的工作負擔，保證武器系統的安全性，提高作戰效率。其中，SMP是SMS的核心部件，既作為系統總線的負載（RT），又作為武器總線的處理單元（BC）。外掛物管理系統未上網故障將導致所有機上外掛物系統的失效，最終無法完成任務。

1 故障情況

某型飛機飛行前檢查時發現，接通“特種”及“外掛”電門后，多功能顯示器上顯示外掛物管理系統未上網故障。通過對故障現象、系統工作原理分析和線路檢查，串用“1號特種系統直流配電裝置”后故障消失。再用專用檢測設備檢查“1號特種系統直流配電裝置”的性能，報代號為116P的H600-B1N接觸器故障。

2 故障接觸器失效分析

2.1 外部檢查

對接觸器的外部情況進行目視檢查。封裝體上的字符、內部線路圖都清晰可見，未見明顯異常形貌。典型形貌如圖1所示。

2.2 電特性測試分析

為了確定故障接觸器的失效特性，鑒別失效模式，對接觸器各引腳間的阻抗進行測試。結果顯示常開觸點A1-A2在接觸器動作后始終保持開路。

2.3 內部檢查

為了檢查故障接觸器內部元器件的組裝、互聯等結構是否符合要求，是否存在與失效模式有關的內部結構異常或缺陷，確定失效位置，通過機械方法進行了開封，整體故障情況如圖2所示。

開封后可以看出A2簧片斷裂，斷口邊緣未見熔融或機械損傷，A2簧片的觸點以及邊緣位置可見燒蝕，邊緣處可見熔融濺射狀，呈現飛弧打火特征，A2引腳下方的金屬結構邊緣熔融，位置與A2簧片邊緣的打火位置對應。典型形貌如圖3、圖4所示。

2.4 斷面微觀分析

進一步對A2簧片斷面形貌進行微觀分析。兩個簧片的所有斷面均可見大小不一的晶體，晶粒面較為光滑，呈現典型的沿晶斷裂特征。斷面典型形貌如圖5所示。

2.5 斷面能譜分析

通過對斷面的成分進行能譜分析，結果顯示主要金屬成分為銀（Ag）、鎂（Mg）和鎳（Ni），可以確定該斷裂簧片為銀鎂鎳合金。

2.6 維氏硬度測試

在主觸點簧片上隨機選取3個位置，進行表面顯微維氏硬度測試。根據GJB1740-93要求，銀鎂鎳合金在內氧化處理后表面顯微維氏硬度值應不小于133HV。經過實際硬度測試，斷裂的簧片硬度均低于標準要求的最低硬度，如表1所示。

2.7 失效結果

通過以上檢查，結合產品的使用特點判斷，接觸器內部A2簧片的機械強度低，導致簧片動作時發生脆性斷裂，使得A1和A2引腳無法接通導致H600-B1N接觸器失效。

3 故障原因及排除

通過對故障發生的原因進行系統分析，從故障電路原理圖（見圖6）可以看出，27V直流電從機上“左直流保護配電裝置”的“應急匯流條”引出，經過“1號特種系統直流配電裝置”主匯流條熔斷器FU6、“1號特種系統直流配電裝置”內部代號為116P的H600-B1N接觸器的常開觸點A1-A2、“1號特種系統直流配電裝置”內部的主匯流條、“1號特種系統直流配電裝置”內部的SMS直流供電斷路器44A，最后通過該斷路器為SMS主控計算機提供工作電源。由于H600-B1N接觸器故障，造成“1號特種系統直流配電裝置”故障，最終導致27V直流電無法提供給SMS主控計算機。

分析結果表明，H600-B1N接觸器損壞原因是接觸器內部A2簧片機械強度低，發生脆性斷裂。更換該故障接觸器重新裝配合格后，對“1號特種系統直流配電裝置”進行性能試驗，故障未重現，各項性能參數符合要求，裝機后使用情況良好，故障最終排除。

4 結論

針對“接觸器損壞導致外掛物管理系統未上網”故障，分別從機上系統電路和接觸器產品內部產生的故障原因進行查找、理化試驗分析。該型接觸器為仿制國外產品，使用較長時間后性能會下降，結合近期對其他產品中同型號接觸器故障信息的收集分析發現，服役時間較長的飛機中此型接觸器故障率偏高。針對此現象維修廠已采購庫存相關器件，對大修中使用較長的此型接觸器進行換新處理，保證了飛機相關系統的性能穩定。

作者簡介

黃明俊，高級工程師。現主要從事飛機電氣、電纜方面研究相關工作。

萬晶晶，工程師。現主要從事飛機電氣附件方面研究相關工作。

程道良，高級工程師。現主要從事飛機電氣方面研究相關工作。