浅析飞机电源系统

曾健

摘 要：电气系统可以说是飞机系统重要的组成部分之一，飞机大部分部件都与其相关，在做维护工作的时候也是较为复杂的部分，出现故障的情况现象也较多，在排除此类故障的时候要分析彻底后再做出判断。电源系统可进行发电，供电及控制等功能。系统有自动和人工控制两种方法，机内测试设备（BITE）和备用电源可使系统保持较高可靠性。电源系统为飞机提供交流和直流电，系统有自动和人工控制和保护。备用交流和直流系统可以提供正常和应急电源。

关键词：电气系统 故障 电源

中图分类号：V242 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（b）-0068-02

1 系统概述

（1）交流电源：电源系统是由左整体驱动发电IDG1、右整体驱动发电机IDG2、APU发电机、外电源、应急电源和二次电源组成。IDG和APU发电机提供三相115/200V 400Hz交流电，静变流机为交流备用汇流条提供单相115V交流电。

（2）直流电源：3个变压整流组件TRU将115V交流电转换为28V直流电，电瓶和电瓶充电机也可为飞机提供直流电，备用电源控制组件SPCU控制直流电源的分配。

（3）应急电源：当飞机失去正常电源时备用电源，系统可以为飞机上重要的系统提供至少30min的交流电和直流电，此时电瓶提供直流电，静变流机将电瓶提供的直流电转换成交流电，备用电源控制组件控制交流和直流备用电源的分配。

（4）电源系统保护：当电源故障或负载故障时电源系统可自动保护以下这些航线可更换件为电源系统提供保护和控制逻辑。左发电机控制组件GCU1、右发电机控制组件GCU2、APU发电机控制组件AGCU、汇流条电源控制组件BPCU、备用电源控制组件SPCU、起动转换组件SCU。发电机控制组件GCU监控电源系统控制并保护整体驱动发电机，APU发电机控制组件APU GCU和起动转换组件SCU控制并保护APU发电机，匯流条电源控制组件BPCU控制并监控外部电源的使用，当外部电源的参数不在规定范围内时BPCU对飞机起保护作用。

（5）电源系统控制：通过P5面板上的以下控制板可以人工控制电源系统并可监控电源系统的状态：电源指示表电瓶和厨房电源控制板P5-13、发电机驱动和备用电源控制板P5-5、交流系统发电机和APU控制板P5-4。

2 电源分配

交流电源向以下交流汇流条直接供电：交流转换汇流条1、交流转换汇流条2、地面勤务汇流条1和地面勤务汇流条2；变压整流组件为以下直流汇流条供电：直流汇流条1、直流汇流条2电瓶汇流条；电瓶或电瓶充电机为以下汇流条供电：热电瓶汇流条热电瓶转换汇流条。

2.1 交流转换汇流条

交流转换汇流条由以下电源供电：外部电源、APU发电机、整体驱动发电机IDG。

一个交流电源可通过汇流条连接断路器BTB同时为两个转换汇流条供电，但两个交流电源不能同时为同一转换汇流条供电。

2.2 地面勤务汇流条

每个地面勤务汇流条可由以下两种方式之一供电，对应的交流转换汇流条有电，外部电源已经连接到飞机上且前乘务员面板上的地面勤务电门在接通ON位。

2.3 主汇流条和厨房汇流条

主汇流条和厨房汇流条由各自的交流转换汇流条供电，当负载超载时，卸载继电器将切断主汇流条和厨房汇流条以保护交流电源系统汇流条电源控制组件BPCU控制卸载继电器的操作。

2.4 直流汇流条

直流汇流条1由变压整流组件1供电，也可以通过汇流条连接继电器由变压整流组件2或3供电，直流汇流条2通常由变压整流组件2供电，当变压整流组件2故障时由变压整流组件3供电，2号直流汇流条也可以通过汇流条连接继电器由变压整流组件TRU1供电。

2.5 备用汇流条

交流备用汇流条通常由交流转换汇流条1供电，静变流机也可对它供电，直流备用汇流条通常由直流汇流条1供电也可由热电瓶汇流条供电。

2.6 电瓶汇流条

热电瓶汇流条由电瓶或电瓶充电机供电电瓶汇流条正常情况下由变压整流组件3供电，如果变压整流组件3没有输出，则电瓶汇流条由电瓶供电，当P5面板上的电瓶电门在闭合位ON时，热电瓶转换汇流条由热电瓶汇流条供电。

2.7 外部电源

外部电源通过外部电源接触器EPC和汇流条连接断路器BTB可为交流转换汇流条供电还可以为地面勤务汇流条供电。

2.8 整体驱动发电机IDG

正常情况下交流转换汇流条由整体驱动发电机通过发电机控制断路器GCB供电。

2.9 APU发电机

APU发电机通过APU电源断路器和汇流条连接断路器向每个交流转换汇流条供电，在地面或者在空中APU都可以向两个交流转换汇流条供电。

3 外部电源

当飞机在地面时外部电源是飞机交流电的正常电源，它还可以为电瓶充电机提供电源以便对电瓶充电汇流条电源控制组件BPCU控制外部电源的分配。

3.1 外部电源接头

外部电源面板位于飞机前部机身右侧面板内有以下部件：（1）外部电源连接指示灯、（2）外部电源未使用指示灯。

当满足以下条件时白色的外部电源未使用指示灯点亮，外部电源可用。外部电源接触器处于断开位OPEN，两个地面勤务转换继电器都未吸合；（3）飞行内话插孔只能与驾驶舱通话；（4）勤务内话插孔可以与飞机不同区域通话勤务内话系统可以多人同时使用；（5）驾驶员呼唤电门可以操作驾驶舱内的呼唤铃提醒驾驶舱内人员进行通话；（6）前起落架轮舱灯控制电门。

3.3 外部电源接触器EPC

外部电源接触器位于电源分配面板上，它将外部电源连接到连接汇流条上，外部电源接触器看起来有点像发电机控制断路器GCB和汇流条连接断路器BTB，但是它们的件号和工作方式都不一样可以通过部件上的标牌来区分。

3.汇流条电源控制组件BPCU

汇流条电源控制组件在正常和非正常情况下协调交流电源系统的运作，它可以提供以下功能：外部电源接触器EPC控制、交流电源分配汇流条保护、外部电源监控及保护、驾驶舱指示、汇流条及厨房负载卸载、地面勤务电源控制、加油面板电源、故障隔离时自检。汇流条电源控制组件可由以下3个电源供电：外部的三相交流电、电瓶的28伏直流电、直流汇流条1的28伏直流电。当汇流条电源控制组件失去控制或保护能力时它的保护功能可以使电源通道失效在安全位；当它失效在安全位时会完成以下功能：断开外部电源接触器EPC、使外部电源面板上未使用灯NOT IN USE熄灭。使P5面板上的地面电源可用灯GRD PWR AVAILABLE熄灭、为厨房和主汇流条断电汇流条，电源控制组件BPCU为发电机控制组件GCU2提供失效在安全位信号GCU1的信号有200毫秒的延时；如果连接汇流条没接通发电机控制組件GCU2将闭合BTB2；如果转换汇流条1需要电源发电机控制组件GCU1将闭合汇流条连接断路器BTB1；如果连接汇流条断电可以人工使用APU电源、汇流条电源控制组件表面的BPCU FAULT灯亮，禁止加油电源控制继电器R11作动。

4 汇流条电源控制组件自检

自检前面板显示有1个自检电门及4个显示灯使用自检电门，可以熄灭所有的故障灯，同时对汇流条电源控制组件进行测试自检，结束时只有汇流条电源控制组件BPCU FAULT故障灯和汇流条电源控制组件测试通过灯BPCU PASS会亮，当组件工作在连续监控和保护故障方式时，每次只有一个故障灯会亮，如果组件同时发现两个故障，故障灯会按以下的优先级亮：（1） BPCU FAULT汇流条电源控制组件故障灯，当汇流条电源控制组件自检不通过或失效在安全位时故障灯亮，（2）EP DIST/BUS FAULT外部电源断开/汇流条故障灯，当过流或相电流不平衡时汇流条电源控制组件断开外部电源接触器，汇流条连接跳开关12故障灯亮，（3）EPC FAULT外部电源接触器故障灯红色，当外部电源接触器位置与指令位置不一致时故障灯亮，（4）BPCU PASS汇流条电源控制组件测试通过绿色当按压测试电门且汇流条电源控制组件工作正常时灯亮。

4 结语

在实践维护过程中，维修人员应该根据飞机电源系统的基本工作原理进行学习和电路的分析，掌握飞机电源系统的工作原理对我们排除故障具有重要意义，并对具体的故障现象进行具体分析，找出故障件，进行合理排故。

参考文献

[1] 波音公司.B737NG AMM维护手册[Z].波音公司，2014.

[2] 波音公司.B737NG WDM维护手册[Z].波音公司，2014.

[3] 波音公司.B737NG FIM维护手册[Z].波音公司，2014.