论为何飞机电源系统异常总是损坏TRU（B737-300）

航佳技术

2014-12-24 吴伟伟航佳技

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前言：

工作多年的老师傅在排故中会发现，要是飞机的交流系统有异常，总是烧坏TRU（变压整流器），这是为什么呢？其他设备也有使用交流电的，为什么别的设备不会坏，而总是TRU损坏，这是为什么呢？要回答第一个为什么，先从本公司一个排故案例说起，关于后面那个为什么，最后分析！
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一：故障描述与排故过程
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3 g4 G6 p% ?( X9 H$ u4 D, F本公司B-2XXX飞机从2011年9月8日起，出现多起电源系统跳开关C807（TR2跳开关）跳出不能复位，TR2出现损坏现象，最终确定为R4继电器故障，更换R4继电器后故障才得以彻底排除。
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具体排故过程：1，2011年9月8日,机组初次反映故障，2#燃油箱后增压泵不工作、右侧辅助皮托管加温不工作，2#DME失效，机务检查发现TRU-2跳开关跳出，无法复位，更换2号变压整流器后测试正常。
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2，2011年9月15日，为归还借件，更换NO.2 变压整流器，9月16日机组再次反映2#燃油箱后增压泵不工作、与9月8日的故障现象完全相同，通过检查确认为2号变压整流器故障，因15日刚归还借件2号变压整流器，故认为是送修的变压整流器维修质量不过关，再次更换2号变压整流器后测试各系统工作正常。
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$ H7 ]/ I' C: S) \4 l$ x( u0 ]3，2011年11月12日飞机落地后，机组再次反映①TRU2跳开关跳出，②DME2号故障旗出现，③副驾驶皮托管加温故障灯亮，④右主油箱后泵低压灯亮。再次更换TRU2并测试正常。

0 q: n) o8 r% o  A9 |  f) ^* d此故障虽然出现多次，但每次更换TRU后设备都能工作正常，故障间隔不一，短的几天，长的几个月，增加排故难度及造成误导，但维修工程部警觉的发现问题不简单，马上着手安排骨干力量进行专项排故，经过比对确认每次损坏的变压整流器并不是同一个序列号，从而判定变压整流器因本身原因或送修质量不达标造成的故障可能性较小，从而改变了排故方向，随后安排跟机人员通过M400分别在地面及空中检查2#主汇流条和转换汇流条的3相电压，经过几个航段后发现2#转换汇流条B相电压有间隙性不稳定，电压不足115V，且电压不足的异常现象时有时无、时大时小。
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% O" @" j8 K: i: `通过仔细检查，多次测量各接线点的电压发现R4继电器接线点B1和B2之间有不正常压降，说明B1和B2之间有较大电阻存在虚接现象而产生分压，判断为R4继电器故障，更换R4继电器后故障得以彻底排除。

                               
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二：故障原因分析A：通常情况下变压整流器的损坏可细分为变压器损坏和整流部分损坏：

1.对于变压器损坏分为两类：一种是由于短路和大的过载导致线圈电流剧增，变压器的线圈温度迅速升高，导致绝缘加速老化，形成碎片状脱落，使线体裸露而造成匝间短路，烧坏配电变压器，发生故障过程有短有长；另一种是由于散热不好，TR长时间工作在高温环境下破坏绝缘层，绝缘加快老化，形成碎片状脱落，使线体裸露而造成匝间短路，烧坏配电变压器，这类损坏过程较长。
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% O0 Y+ i6 o* \  `8 H# M2 F& j  E2.对于整流元件的损坏往往是击穿，现在元件都比较稳定，这种损坏的概率很小。
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5 k/ D3 [; ?. y  }B: 这一故障反映的主要现象是2#TRU故障，导致TR2跳开关跳出，对于装在2号位置的不同序列号TRU频繁烧坏，基本可以排除TRU本身质量问题导致的损坏,所以２号TRU损坏的原因有两种：
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0 @1 E7 }5 R' x! Y1. ＴＲＵ输出端短路或负载过大，如果是这种情况，由28V DC BUS-2供电的用电系统在ＴＲＵ烧坏之前就会有故障出现，且每一个负载都有各自的保护跳开关会提前跳出，所以可以初步排除这一种情况。
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2. ＴＲＵ的输入端初级绕组由３相１１５Ｖ交流电供电，初级绕阻的三相电其中一相绕组供电异常，供电线接触不好或虚接断路，导致这一相绕组供电能力降低，由于负载不变，所以加大了其他两相绕组的负荷，大负荷导致绕组过热，绕组绝缘层老化烧穿造成匝间短路和跳开关跳出。

通过检查测量损坏的TRU初级绕组对中性点阻值及电感值发现（图1中A、B、C插钉对E电阻及电感），AE阻值为0.001欧姆，电感8μH；BE阻值为0.025欧姆，电感14.5MH；CE阻值为0.009欧姆，电感2MH。AE、CE阻值及电感值与BE相差巨大，判断为TRU的初级绕组AE的绕阻绝缘层烧坏导致绕组匝间短路，所以跳开关跳出，说明AE长时间工作在高负荷状态中（CE其实也一样，只不过AE先损坏而已），而BE应该负载不大，跟之前发现的三相电源B相电压不稳的故障缺陷一致。
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由于早期排故未留照片，故提供后期另一个同样故障R4继电器损坏照片

三：故障总结
9 V" ^- Y( X5 j# f# w) q1，在某航空公司一架B737-300飞机也曾出现过类似故障，现象是多次出现电源系统跳开关C807（TR2跳开关）和C808（TR3跳开关）自动跳出的故障。机务人员进行了大量的排故工作，最终发现了右发发电机三相输出线缆的D5126P/J插头及插座烧蚀（A相电的母插钉完全烧毁）导致2#主汇流条和
2#转换汇流条A相缺相故障原因。

. u# ?% p. o1 D8 B4 M2，对于本公司多次出现变压整理器烧坏的现象，排故前期都是通过串件来确定故障件，一般来讲串件判断故障是一种比较准确且快捷的排故方法，所以在初期未判断出真实的故障源，不仅因为故障源较为隐蔽，而且故障现象容易误导判断，故障重复的周期也较长，以后如果再有类似故障我们要多方面考虑，首先应该通过M400测试各汇流条供电品质是否正常，再去确认是TRU本身问题还是负载端的问题。
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3，在日常的排故中如果时间充足的情况下，不应该优先选用串件的排故方法，而应该学会去分析原理，通过测试测量去确定故障原因，要多方面考虑，才更准确的排除故障。对于前言中第二个问题：为什么其他设备不会损坏。
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个人认为：
3 @/ n  C4 s2 G第一，对于使用单相交流电的设备，一般都有自己的电源模块，在电压不稳定时都能使设备工作正常，或保护设备不受损坏，不稳定大不了不能工作，不至于损坏设备。
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- S& ^; G) s4 v1 s第二，对于同样使用三相交流电的设备，除了TR其他设备不是电动机就是加温设备，三相电源的轻微不稳定最多造成电机输出力不足而造成泵工作能力下降或加温设备加热效果不好，也不会造成设备损坏。所以，要是飞机交流电源系统工作不稳定，损坏的总是TRU！
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由于经验不足，能力有限，对故障的分析如有不到位及错误的地方，请各位领导和同志指正，谢谢！
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