波音737NG備用電源操作測試原理及分析

摘要：通過介紹波音737NG飛機備用電源系統操作測試步驟及現象，引入該系統的組成架構和控制邏輯，分析出現這些現象的原因以及每一步測試的目的，以幫助維修人員“知其然還知其所以然”。同時指出機務機型培訓手冊上一處錯誤，并介紹了機組操作手冊涉及的相關內容。

關鍵詞：備用電源控制組件；靜變流機；遠程控制跳開關；交流備用匯流條；直流備用匯流條

Keywords：SPCU；static inverter；RCCB；AC STBY bus； DC STBY bus

1 備用電源系統操作測試步驟及現象

波音737NG飛機備用電源系統操作測試是航線經常執行的一項測試。飛機上各系統的備用系統或備用工作方式極其重要，電源系統同樣如此，其備用電源包括電瓶和靜變流機，分別提供備用的直流電和交流電。測試步驟如下：

1）步驟一：飛機上電（接通交流電），電瓶電門置ON位，電源面板上直流和交流旋鈕均旋轉到STBY PWR位（備用電源位），備用電源電門置AUTO位。確保STANDBY PWR OFF琥珀色燈不亮；電源面板液晶顯示屏左側顯示直流電壓22～30V；右側顯示交流電壓110～120V，交流頻率390～410Hz。

2）步驟二：備用電源電門置OFF位，電瓶電門位置和旋鈕位置不變。確保STANDBY PWR OFF琥珀色燈點亮；電源面板液晶顯示屏左側顯示直流電壓0V；右側顯示交流電壓0V±5V，交流頻率顯示空白。

3）步驟三：備用電源電門置BAT位，電瓶電門位置和旋鈕位置不變。確保指示與步驟一完全一致。

測試結束，將備用電源電門扳回AUTO位。

2 備用電源系統操作測試分析

以上測試步驟中，電源面板上交直流旋鈕始終指向STBY PWR并通過液晶顯示屏顯示其相應參數。其中，左邊旋鈕位置STBY PWR指的是直流備用匯流條，右邊旋鈕位置STBY PWR指的是交流備用匯流條，這兩個匯流條在電網中的位置如圖1所示。由于連接在這兩個匯流條上的用電設備都是確保飛行安全所必須的，所以這兩個匯流條的供電必須有正常和備用兩種方式，其備用供電來源分別是電瓶和靜變流機。

3 交直流備用匯流條的供電

由圖1可知，當飛機接入交流電且備用電源電門置AUTO位，備用電源控制組件（SPCU）控制內部繼電器K5吸合，交流備用匯流條和直流備用匯流條通過K5上兩組不同的觸點分別由交流轉換匯流條1和直流匯流條1供電，這是備用匯流條的正常供電來源，也是前述測試過程中步驟一的電網構型。當交流轉換匯流條1或/和直流匯流條1沒電時，SPCU控制K5斷電，交流備用匯流條直接連靜變流機的輸出端，由靜變流機供電；同時，SPCU控制K3吸合，由28V DC BAT BUS BAR向直流備用匯流條供電。主輔電瓶及其充電器均可以向28V DC BAT BUS BAR（圖1中藍色線）供電，在此不做具體分析。

測試步驟二相當于強制給交直流備用匯流條斷電，測試目的在于觀察STANDBY PWR OFF燈能否點亮，以驗證任一匯流條失去供電時能否向機組提供故障指示。對于直流備用匯流條的斷電，SPCU只需同時使K5和K3斷電即可。但是K5斷電會讓交流備用匯流條連接靜變流機的輸出端，而靜變流機只要有輸入就會有輸出，將直流電變為單向交流電，那么在交流備用匯流條連接靜變流機輸出端的情況下卻要使交流備用匯流條失去供電，唯一可行的辦法就是斷開靜變流機的輸入，即斷開靜變流機輸入端與28V DC BAT BUS BAR之間的連接。觀察圖1發現，靜變流機輸入端與28V DC BAT BUS BAR之間的確有一個部件，即靜變流機的遠程控制跳開關（RCCB）。如果RCCB跳開，靜變流機將失去輸入，從而沒有輸出，即使交流備用匯流條連接靜變流機輸出端也會失去供電，從而滿足以上分析。

4 有關靜變流機RCCB的分析

有關靜變流機RCCB的工作邏輯，手冊中的說明如下：

即當電瓶電門置ON位或備用電源電門置BAT位時，RCCB閉合。根據測試步驟二的相關電門設置，電瓶電門置ON位，備用電源電門置OFF位，很明顯滿足了RCCB閉合“邏輯或”中電瓶電門置ON位這一條件，那么RCCB將會閉合。

根據之前的分析結論，測試步驟二交流備用匯流條斷電的唯一可行性就是RCCB斷開，因此就出現了矛盾。經過筆者分析，認為應該是手冊中文字敘述部分出現了問題。下面對此進行分析。

1）備用電源電門BAT位，或門（圖2中橢圓形標注）的輸入端“1”輸入高電平（28V DC BAT BUS BAR），或門輸出端也產生高電平，這個高電平觸發固態電門，一個接地信號（低電平）送給靜變流機RCCB的LOGIC，而RCCB的邏輯設定為GND=CLOSED，所以這種情況下RCCB會閉合，靜變流機獲得輸入。

2）或門的另一個輸入端“2”的上游連接一個與門，在同時滿足電瓶電門置ON位、備用電源電門置AUTO位的情況下，與門的兩個輸入端同時輸入高電平（28V DC BAT BUS BAR），與門輸出高電平至或門輸入端“2”，同樣的或門將輸出高電平觸發固態電門，也會導致RCCB閉合。

也就是說，從圖2分析得出的RCCB閉合邏輯與手冊文字敘述給出的RCCB閉合邏輯有出入，文字部分只提到了電瓶電門置ON位的情況，而從圖中分析得出的結果卻是電瓶電門置ON位且備用電源電門置AUTO位。

再次回到步驟二中有關電門的設置。電瓶電門置ON位且備用電源電門置OFF位時，并不滿足由圖2中分析得出的兩個RCCB閉合邏輯中的任何一個（①備用電源電門置BAT位或②電瓶電門置ON位且備用電源電門置AUTO位）。因此，在這種電門設置情況下，RCCB不能閉合只能斷開，因此靜變流機會失去輸入，導致沒有輸出，即使此時交流備用匯流條連接靜變流機也不會獲得供電，這才是交流備用匯流條失去供電的真正原因。因此，手冊中的這段話應該進行如下修改（加粗斜體部分為筆者補充）：

5 QRH上的相關操作

測試步驟三將備用電源電門置BAT位，相當于強制給交直流備用匯流條啟用備用供電，即在交直流備用匯流條的正常供電交流轉換匯流條1和直流匯流條1均有電的情況下強行啟用備用供電。圖1中K5斷開、K3閉合，分別使靜變流機和28V DC BAT BUS BAR向交流備用匯流條和直流備用匯流條供電。快速參考手冊（QRH）中的相關內容便是該測試步驟的實際運用（見圖3）。

當飛行中STANDBY PWR OFF燈點亮時，機組需要人工將備用電源電門從AUTO位換至BAT位，該操作可以糾正交直流備用匯流條正常供電出現問題未能自動啟用備用供電的情況。若操作后燈滅，則是自動轉換邏輯出現問題；若操作后燈還亮，則可能是其他問題，如K3故障無法吸合，或K5故障無法斷開等。筆者認為，操作后燈滅可以繼續飛行，操作后燈如果還亮，那么一定會有相應的重要系統或者設備不工作，應根據相應具體故障現象完成對應的檢查單，經機組評估后再決定是繼續飛行還是盡快落地。

6 總結

通過以上事例，筆者認為，機務人員不能迷信手冊，而是應做到文圖并重，通過對圖示的分析理解，有可能發現文字敘述中的錯誤。這對實際工作的意義重大。

參考文獻

[1]波音. SDS24-34-00 [Z].

[2]波音. AMM24-34-00 [Z].

[3]波音. SSM24-34-11 [Z].

[4]波音. FCOM SP.6.4 [Z].

作者簡介

李凌，資深工程師，對B737和A320的電源和空調系統有較深研究，先后在航線中隊從事航線維護、維修控制中心從事技術支援、機務培訓中心從事147機型理論培訓等工作。