航空器加油車地井栓應急拉繩過熱原因分析及改善措施

徐雅涵，李富龍

中國航空油料有限責任公司北京分公司，北京 100621

隨著我國民航業的高速發展，機場等配套設施的建設工作也在不斷完善。為了降低航空器自身的能源消耗，提高航空器燃油的使用效率，越來越多的民航機場開始配備橋載設備，橋載設備的推廣和使用，具有更高的穩定性和安全性。橋載設備依靠電網提供能源，相對于航空器燃油發電機發電，不僅能節約航空燃油費用、減少成本消耗，還能減少燃油燃燒中產生的環境污染物。但是橋載設備成本低，如何保證橋載設備和航空器的安全平穩工作，成為目前機場運行的重要關注點。在民航飛機運行中，火災是對于航空器來說最為致命的威脅，不論是航空器飛行途中還是在機場地面進行保養或燃油加注過程中，防火工作都是重中之重。

航空器航油加注一直是機場運行風險防范的重點工作，也是航空器地面保障階段安全運行存在較大威脅的風險之一。近年來發生了數起相關事故，加油車靠接飛機后準備進行加油作業時，加油車應急拉繩發生異常導電，產生應急拉繩導電發熱現象，導致應急拉繩表面高強滌綸部分受熱融化，產生安全隱患。

1 故障現象

2021年1月9日，南方航空航班客機在民航山東轄區某運輸機場進行燃油加注作業時，加油車應急拉繩發生異常導電過熱的現象，所幸加油員及時發現，立刻進行了停機操作，未造成其他后果。

加油車的應急拉繩為原廠家備件采購，內部是鋼絲，表面是高強滌綸。橋載電源型號為ACS-90，橋載設備技術人員對所用橋載電源設備和線路進行檢查，設備結構和供電參數均未發現異常，排除了漏電隱患。輸出端中性線對地感應電壓測試為9V，符合行業標準要求。當機務人員拔下橋載電源接頭，航空器整機斷電，更換加油車重新加油，未見異常。航油公司所用加油車型號為低高度管線加油車，經排查，加油車蓄電池、電氣電路、導靜電線、拖地帶、應急拉繩等均正常，排除因加油車自身原因導致應急拉繩通電的可能性。

2 故障分析

2.1 飛機方面

飛機發電設備在加油過程中處于工作狀態，而飛機通過金屬構件與大地接觸，作為飛機用電設備電源的發電機與大地之間形成等電位，并不存在電壓降，由此分析飛機發電機（APU）不是造成應急拉繩產生電流的原因。

2.2 橋載電源方面

橋載電源通過電源線與飛機用電設備連接，并存在感應電壓，形成電壓差。飛機及其用電設備通過接地線與加油車導靜電線形成回路，將感應電壓傳輸到加油車上，而加油車通過應急拉繩與地井連接，造成加油車與地井之間存在電位差，應急拉繩內部鋼絲與大地接通，產生異常電流，出現發熱現象。

如在橋載電源中加裝隔離變壓器，將飛機用電設備與橋載電源不產生直接電路連接，就可以避免感應電壓的出現，不會在加油車與地井之間產生電壓降，從根本上消除了應急拉繩內部鋼絲與大地接通產生的異常電流，降低了出現發熱現象的可能性。

3 改進方案

3.1 橋載設備方面

（1）調低橋載電源中線對地感應電壓，建議不高于2V。飛機用電使用的三相電，飛機地面靜電電源額定電壓是三相四線115～200V。依據電氣設備絕緣電阻要求，500V以下用電設備絕緣電阻不得低于0.5MΩ。隨著飛機用電設備的變化，電源負載動態變化，感應電壓會升高，中性點漂移時不為0，感應電壓隨著負載的改變而變化，很難穩定地降到2V水平。

（2）加裝中性線對地電壓或電流異常報警裝置，并自動停機保護，以便及時發現和排除風險隱患。橋載設備技術難度較低，在使用過程中極易出現各種故障，主要包括機械設備故障、人為操作故障等，還易受作業環境條件影響。為了防止類似故障的發生，設置故障自動保護裝置，避免因為各種故障而產生更大的危害，確保故障發生后立即切斷電源，人員能第一時間反應，做出正確操作，從而有保障航空器及其附屬設備，以及地面人員的安全。

（3）橋載設備電源加裝隔離變壓器。隔離變壓器是利用電磁感應原理進行電網設備隔離的設備，其主要作用是保證用電設備與電源之間沒有直接的電路連接，從而提高設備用電安全性，常用于設備檢修保護、電網設備防雷等。國家電網的電力變壓器三相繞組的中心點是中性，相對電位是0，變壓器的中性點是直接接地，其與飛機用電設備的中性線也是通過大地相連，構成回路。在橋載設備系統電網中，加裝隔離電壓器，對于防止飛機用電設備發生電壓差從而引起應急拉繩異常導通具有決定性作用。

（4）加強對橋載設備電子元器件的預防性保養工作。目前國內橋載設備多采用進口設備，技術人員對于設備的了解不足，大多采用應急保養方式，預防性保養措施急需得到改善。在設備日常的檢修中，應建立全面的檢修機制，對關鍵參數進行實時監控，并在重點線路中加裝漏電保護裝置，發生異常能夠自動斷電、自動報警，并制訂相應的應對方案。根據設備實際使用狀況，對設備的運行狀態進行預測，從而在事故或故障發生前，對問題潛在發生點進行定位和處理。

3.2 加油車設備方面

采取更加可靠的方式對應急拉繩卷盤與車體進行絕緣，更換應急拉繩為高耐拉強度絕緣繩。如果采用絕緣材質的應急拉繩，可以避免因橋載電源產生的故障電流通過應急拉繩與地井接頭之間在分離過程中產生電火花。由于石油產品具有易燃性，在生產、經營、儲存、運輸、使用中應杜絕電火花的產生。同時，在現有地井拉繩末端加裝絕緣子，絕緣子是一種特殊的絕緣控件，具有足夠的電氣絕緣強度和耐潮濕性能，可有效防止電流通過地井拉繩與大地形成回路造成發熱。

3.3 航空旅客方面

橋載電源中心點漂移所產生的電位，會在雨雪天氣條件下對旅客人身安全產生威脅。在雨雪天氣，旅客與客梯通過雨雪導通與大地形成等電位，而飛機與大地只是通過起落架連接，是絕緣狀態。當旅客跨入客機的瞬間，會產生跨步電壓，對旅客人身安全產生威脅。例如對飛機與客梯等保障車輛和設備進行等電位連接，機身和客梯之間不會產生電位差，從而可以消除跨步電壓隱患。

4 結束語

文章通過對民航加油車加油過程中發生加油車應急拉繩異常通電發熱故障的分析，從橋載設備和加油車兩方面對異常原因進行分析，排除了加油車自身內部問題，得出橋載設備有可能沒有安裝隔離變壓器。由于飛機的三相不平衡造成電源中性點電壓升高，構成飛機接地裝置與油車導靜電線構成通路，油車的應急拉繩接地井與大地形成通路，大地與橋載電源的變壓器接地體構成回路，導致了此次事故的發生。因此，橋載設備電源應加裝安全隔離變壓器裝置或安全異常供電熔斷裝置，可避免在異常環境下（雨雪天氣）地面作業人員觸電事故的發生。文章提出的橋載設備需加裝隔離變壓器只針對此次南方航空航班客機在民航山東轄區某運輸機場進行燃油加注作業出現的問題，并不代表所有橋載設備問題，對于在不同場所、環境下出現的故障，要因地制宜，分析問題的根本，提出對應的解決方案，從而切實有效管控潛在風險，進一步提升航空安全保衛能力。