大型民用客机电气线路系统故障监测初探
发布时间：2021-05-12
摘要：导线、电缆、终端、跳开关、继电器和连接器等等是构成现代航空器电气线路系统的重要组成部分，它们的工作状态和可靠性能是确保飞行安全的有力保障;维护人员使用现有的工具、测量仪表和技术资料才能判断和排除现代航空器不断出现的线路故障;再加机队逐渐进入老龄化或已经进入老龄化，同时给航空器的维修人员带来挑战性考验。因此研究航空器上如何自动检测导线、电缆、终端、跳开关、继电器和连接器等故障的检测方法非常重要。
关键词：故障监控短路故障断路故障
21世纪随着先进的计算机技术广泛在大型民用客机上应用，CPU和数据总线的频率越来越高;由于这些数据总线几乎遍布飞机的所有角落，再加上在飞机重要系统的线路中增加了大量的监测电气线路系统电路，监测电气线路系统能够准确判断导线、电缆、终端、跳开关、继电器和连接器等等故障，从表面上看为飞机维护人员提供了准确的故障点，同样为飞机维护人员带来比较麻烦的、多方面的和多角度的线路故障;所以我们不能用以前的比较单纯的、简单的方法来分析目前现代大型民用客机的线路故障。这是摆在我们维护人员面前最现实的问题。
一、现代民用客机电气线路系统故障介绍
现代民用大型客机的电气线路系统故障可以根据故障隔离手册进行排除故障，在故障隔离手册中记录的是航空器经常而且反复出现的故障的排故程序，对于一些刚刚出现的线路故障的新生事物，飞机的制造厂家还在反复论证和摸索阶段，我们作为维修单位应该利用目前现有的手册、测量工具和设备加上先进技术的排故理念，排除航空器线路已经发生或将要发生的故障。
(一)电气线路系统故障
以B777-200/300为例叙述电气线路系统的故障(请见图1所示)，电气线路系统出现的第一个故障点就是电源汇流条失效，电源汇流条失效故障原因非常复杂电源系统故障，导致电源系统故障的原因可能是汇流条转换出现了故障，也可能是汇流条本身连接出现了问题，也可能是汇流条保护设备出现了问题或者是汇流条控制回路出现了问题等等我们在这里不再叙述。电气线路系统出现的第二个故障点是线路1故障，线路1故障的原因是线路1出现对地或与其它导线短路故障，也可能是线路1出现断路故障，也可能是线路1两端的终端出现接触电阻太大或接触不良故障。电气线路系统出现的第三个故障点是线路跳开关出现故障，线路跳开关的触点可能被电弧烧伤或过流过载保护功能失效。电气线路系统出现的第四个故障点是线路2故障，线路2故障与线路1故障相同这里不再重复介绍。电气线路系统出现的第五个故障点是继电器故障，继电器故障可能是继电器触点被电弧烧伤或接触电阻太大失效。电气线路系统出现的第六个故障点与线路2故障，线路2故障与线路1故障相同这里不再重复介绍。
(二)造成电气线路系统故障的主要原因
随着国内航空器服役时间的不断增加，飞机逐渐进入老龄化。除了结构方面的老化、腐蚀等会对民用航空器的运行安全带来影响以外，尤其是近几年来由于飞机线路老化引起的故障不断增多，严重影响到航空器运行的安全和正常。另外目前大型民用客机上安装的机载计算机的CPU频率越来越高，同时也无形中为它的数据传输总线提高了工作频率，由于传输总线工作频率的不断提高，同样带来了传输总线故障和电磁干扰故障，我在这里只讨论与维护相关的线路故障产生原因。
1.自然损坏
导线束使用超过了使用期，使导线和电缆出现老化现象，绝缘层破裂，机械强度显著下降，引起导线电缆之间短路、断路和与飞机结构搭地等线路故障，造成导线束严重损坏;导线束终端氧化、变形，造成接触不良等原因，直接影响机载电子电气设备的正常工作，给民用航空器运行带来极大的安全隐患。
2.由于机载电子电气设备的故障造成导线束的损坏
当机载电子电气设备发生过载、短路或接地等故障后，都可能引起导线束内部导线和绝缘层出现损坏。
3.人为故障
维护人员在飞机上进行维护、拆装机载设备部件、攀高、改装线路和捆扎导线束时，金属物体将电线束绝缘层压伤，导线束被维护人员实施维修工作时无意踩伤，导线和电缆的绝缘层被工具损伤，数据总线电缆被维护人员勒伤等等;导线束、导线束卡子和电线束支架在改装时安装的位置不正确;导线束的终端在排故过程中使用的终端件号、夹接工具、退送工具和常用工具使用不正确;都可以直接引起机载电子和电气设备工作的不正常，甚至烧坏导线束和机载电子和电气设备。
二、现代民用客机简单线路故障监测线路
(一)电气线路系统电源汇流条故障监测线路
电气线路系统监测电源汇流条的方法就是在电源汇流条上连接一个电压传感器构成故障监测电路(请见图2所示)，电压传感器实时监测电源汇流条的电压，实时测量的电源汇流条电压数值将数据传送到电气装置管理系统电子组件的电路中，电气装置管理系统电子组件通过逻辑计算后把逻辑计算结果数据通过数据总线传送给中央维护计算机系统，中央维护计算机系统再把电源汇流条电压逻辑计算数据传送给维护存取终端(MAT)供维护人员读取。
相关期刊推荐：《成都航空职业技术学院学报》(季刊)创刊于1985年，由成都航空职业技术学院主办。设有：高职教育研究、教学研究、技术开发与应用等栏目。
(二)电气线路系统电源汇流条/线路1和跳开关故障监测线路电气线路系统监测电源汇流条/线路1和跳开关的方法就是在电源汇流条上连接一个电压传感器和在线路跳开关的=L接线端连接一个跳开关监控电路构成故障监测电路(见图3所示)，电压传感器实时监测电源汇流条的电压，实时测量的电源汇流条电压数值将数据传送到电气装置管理系统电子组件的电路中，跳开关监控电路根据跳开关的状态和电路实时测量的结果送入电气装置管理系统电子组件，电气装置管理系统电子组件将这两路监控数据通过逻辑计算再把逻辑计算结果数据通过数据总线传送给中央维护计算机系统，中央维护计算机系统再把/线路1和跳开关逻辑计算数据传送给维护存取终端(MAT)供维护人员读取。
三、现代民用客机复杂线路故障监测线路
(一)电气线路系统电源汇流条/线路1/跳开关/线路2和继电器触点故障监测线路
电气线路系统监测电源汇流条/线路1/跳开关/线路2和继电器触点的方法就是在电源汇流条上连接一个电压传感器、在线路跳开关的=L接线端连接一个跳开关监控电路和在继电器触点后面连接一个降压电阻和信号控制模块电路构成故障监测电路(请见图4所示)，电压传感器实时监测电源汇流条的电压，实时测量的电源汇流条电压数值将数据传送到电气装置管理系统电子组件的电路中，跳开关监控电路根据跳开关的状态和电路实时测量的结果送入电气装置管理系统电子组件，信号控制模块电路实时接收降压后的通过继电器触点后面电压和电流实时信号，电气装置管理系统电子组件将这三路监控数据通过逻辑计算再把逻辑计算结果数据通过数据总线传送给中央维护计算机系统，中央维护计算机系统再把/线路1和跳开关/线路2和继电器触点逻辑计算数据传送给维护存取终端(MAT)供维护人员读取。
电气线路系统监测电源汇流条/线路1/跳开关/线路2/继电器触点和线路3的方法就是在电源汇流条上连接一个电压传感器、在线路跳开关的=L接线端连接一个跳开关监控电路和在继电器触点后面连接一个降压电阻、信号控制模块电路和电流传感器构成故障监测电路(请见图5所示)，电压传感器实时监测电源汇流条的电压，实时测量的电源汇流条电压数值将数据传送到电气装置管理系统电子组件的电路中，跳开关监控电路根据跳开关的状态和电路实时测量的结果送入电气装置管理系统电子组件，信号控制模块电路实时接收降压后的通过继电器触点后面电压和电流实时信号，电流传感器连接到负载前端，电气装置管理系统电子组件将这四路监控数据通过逻辑计算再把逻辑计算结果数据通过数据总线传送给中央维护计算机系统，中央维护计算机系统再把/线路1和跳开关/线路2和继电器触点和线路3逻辑计算数据传送给维护存取终端(MAT)供维护人员读取。
四、结束语
综上所述现代大型民用客机的电气线路系统故障监测电路全部都是几个或十几个简单的监测电路组成一个比较复杂故障监测电路，每个简单监测电路测量模拟信号，并把这些模拟信号送到电气装置管理系统电子组件，在电气装置管理系统电子组件通过放大后变成数字信号，这些数字信号跟电气装置管理系统电子组件里的设定值进行比较和逻辑计算，计算结果通过数据总线传送到电子接口组件(EIU)传送到中央维护计算机系统(CMCS),飞机维护人员就可以通过维护存取终端(MAT)找到电气线路系统故障监测信息。所以在分析和排除现代民用客机电气线路系统故障监测时，头脑要时刻保持冷静，要从多方面、多角度和多层面分析造成线路故障原因;从简单入手逐一隔离，切实做到从浅到深、从点到面、从简单到复杂、从平面到立体的现代科学排故理念，用好目前所掌握的技术基础知识、现实的测量设备和先进的检测方法，任何疑难性故障对于我们现代的维护人员来说都不是问题。再有在处理现代民用客机线路故障不能处于头痛医头，脚痛医脚的格局;要做好每一项日常维护检查和修理工作，还要利用好现代民用客机先进的中央维护计算机系统，要学会如何提前预知现代民用客机在不久的将来将要发生的故障，只有这样我们才能做到防患于未燃，确保现代民用客机处于安全运行状态。——论文作者：王博玮申天海
