波音737NG备用电源操作测试原理及分析

摘要：通过介绍波音737NG飞机备用电源系统操作测试步骤及现象，引入该系统的组成架构和控制逻辑，分析出现这些现象的原因以及每一步测试的目的，以帮助维修人员“知其然还知其所以然”。同时指出机务机型培训手册上一处错误，并介绍了机组操作手册涉及的相关内容。

关键词：备用电源控制组件；静变流机；远程控制跳开关；交流备用汇流条；直流备用汇流条

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

1 备用电源系统操作测试步骤及现象

波音737NG飞机备用电源系统操作测试是航线经常执行的一项测试。飞机上各系统的备用系统或备用工作方式极其重要，电源系统同样如此，其备用电源包括电瓶和静变流机，分别提供备用的直流电和交流电。测试步骤如下：

1）步骤一：飞机上电（接通交流电），电瓶电门置ON位，电源面板上直流和交流旋钮均旋转到STBY PWR位（备用电源位），备用电源电门置AUTO位。确保STANDBY PWR OFF琥珀色灯不亮；电源面板液晶显示屏左侧显示直流电压22～30V；右侧显示交流电压110～120V，交流频率390～410Hz。

2）步骤二：备用电源电门置OFF位，电瓶电门位置和旋钮位置不变。确保STANDBY PWR OFF琥珀色灯点亮；电源面板液晶显示屏左侧显示直流电压0V；右侧显示交流电压0V±5V，交流频率显示空白。

3）步骤三：备用电源电门置BAT位，电瓶电门位置和旋钮位置不变。确保指示与步骤一完全一致。

测试结束，将备用电源电门扳回AUTO位。

2 备用电源系统操作测试分析

以上测试步骤中，电源面板上交直流旋钮始终指向STBY PWR并通过液晶显示屏显示其相应参数。其中，左边旋钮位置STBY PWR指的是直流备用汇流条，右边旋钮位置STBY PWR指的是交流备用汇流条，这两个汇流条在电网中的位置如图1所示。由于连接在这两个汇流条上的用电设备都是确保飞行安全所必须的，所以这两个汇流条的供电必须有正常和备用两种方式，其备用供电来源分别是电瓶和静变流机。

3 交直流备用汇流条的供电

由圖1可知，当飞机接入交流电且备用电源电门置AUTO位，备用电源控制组件（SPCU）控制内部继电器K5吸合，交流备用汇流条和直流备用汇流条通过K5上两组不同的触点分别由交流转换汇流条1和直流汇流条1供电，这是备用汇流条的正常供电来源，也是前述测试过程中步骤一的电网构型。当交流转换汇流条1或/和直流汇流条1没电时，SPCU控制K5断电，交流备用汇流条直接连静变流机的输出端，由静变流机供电；同时，SPCU控制K3吸合，由28V DC BAT BUS BAR向直流备用汇流条供电。主辅电瓶及其充电器均可以向28V DC BAT BUS BAR（图1中蓝色线）供电，在此不做具体分析。

测试步骤二相当于强制给交直流备用汇流条断电，测试目的在于观察STANDBY PWR OFF灯能否点亮，以验证任一汇流条失去供电时能否向机组提供故障指示。对于直流备用汇流条的断电，SPCU只需同时使K5和K3断电即可。但是K5断电会让交流备用汇流条连接静变流机的输出端，而静变流机只要有输入就会有输出，将直流电变为单向交流电，那么在交流备用汇流条连接静变流机输出端的情况下却要使交流备用汇流条失去供电，唯一可行的办法就是断开静变流机的输入，即断开静变流机输入端与28V DC BAT BUS BAR之间的连接。观察图1发现，静变流机输入端与28V DC BAT BUS BAR之间的确有一个部件，即静变流机的远程控制跳开关（RCCB）。如果RCCB跳开，静变流机将失去输入，从而没有输出，即使交流备用汇流条连接静变流机输出端也会失去供电，从而满足以上分析。

4 有关静变流机RCCB的分析

有关静变流机RCCB的工作逻辑，手册中的说明如下：

即当电瓶电门置ON位或备用电源电门置BAT位时，RCCB闭合。根据测试步骤二的相关电门设置，电瓶电门置ON位，备用电源电门置OFF位，很明显满足了RCCB闭合“逻辑或”中电瓶电门置ON位这一条件，那么RCCB将会闭合。

根据之前的分析结论，测试步骤二交流备用汇流条断电的唯一可行性就是RCCB断开，因此就出现了矛盾。经过笔者分析，认为应该是手册中文字叙述部分出现了问题。下面对此进行分析。

1）备用电源电门BAT位，或门（图2中椭圆形标注）的输入端“1”输入高电平（28V DC BAT BUS BAR），或门输出端也产生高电平，这个高电平触发固态电门，一个接地信号（低电平）送给静变流机RCCB的LOGIC，而RCCB的逻辑设定为GND=CLOSED，所以这种情况下RCCB会闭合，静变流机获得输入。

2）或门的另一个输入端“2”的上游连接一个与门，在同时满足电瓶电门置ON位、备用电源电门置AUTO位的情况下，与门的两个输入端同时输入高电平（28V DC BAT BUS BAR），与门输出高电平至或门输入端“2”，同样的或门将输出高电平触发固态电门，也会导致RCCB闭合。

也就是说，从图2分析得出的RCCB闭合逻辑与手册文字叙述给出的RCCB闭合逻辑有出入，文字部分只提到了电瓶电门置ON位的情况，而从图中分析得出的结果却是电瓶电门置ON位且备用电源电门置AUTO位。

再次回到步骤二中有关电门的设置。电瓶电门置ON位且备用电源电门置OFF位时，并不满足由图2中分析得出的两个RCCB闭合逻辑中的任何一个（①备用电源电门置BAT位或②电瓶电门置ON位且备用电源电门置AUTO位）。因此，在这种电门设置情况下，RCCB不能闭合只能断开，因此静变流机会失去输入，导致没有输出，即使此时交流备用汇流条连接静变流机也不会获得供电，这才是交流备用汇流条失去供电的真正原因。因此，手册中的这段话应该进行如下修改（加粗斜体部分为笔者补充）：

5 QRH上的相关操作

测试步骤三将备用电源电门置BAT位，相当于强制给交直流备用汇流条启用备用供电，即在交直流备用汇流条的正常供电交流转换汇流条1和直流汇流条1均有电的情况下强行启用备用供电。图1中K5断开、K3闭合，分别使静变流机和28V DC BAT BUS BAR向交流备用汇流条和直流备用汇流条供电。快速参考手册（QRH）中的相关内容便是该测试步骤的实际运用（见图3）。

当飞行中STANDBY PWR OFF灯点亮时，机组需要人工将备用电源电门从AUTO位换至BAT位，该操作可以纠正交直流备用汇流条正常供电出现问题未能自动启用备用供电的情况。若操作后灯灭，则是自动转换逻辑出现问题；若操作后灯还亮，则可能是其他问题，如K3故障无法吸合，或K5故障无法断开等。笔者认为，操作后灯灭可以继续飞行，操作后灯如果还亮，那么一定会有相应的重要系统或者设备不工作，应根据相应具体故障现象完成对应的检查单，经机组评估后再决定是继续飞行还是尽快落地。

6 总结

通过以上事例，笔者认为，机务人员不能迷信手册，而是应做到文图并重，通过对图示的分析理解，有可能发现文字叙述中的错误。这对实际工作的意义重大。

参考文献

[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].

作者简介

李凌，资深工程师，对B737和A320的电源和空调系统有较深研究，先后在航线中队从事航线维护、维修控制中心从事技术支援、机务培训中心从事147机型理论培训等工作。