——B-6448三相电供电故障分析报告
一、概述
近期B-6448飞机多次出现在APU或外部电源供电的情况下使用刹车风扇,3号和4号刹车风扇突然不工作并伴随FWC2、SDAC2、ILS2、ATC2、GPS2等警告信息出现,且121VU上2GS CB弹出的重复故障,造成飞机停场多日排故,最后一次排故更换了故障计算机供电汇流条204XP下游的多个CB,至今故障未重现。经分析认为,故障原因是204XP给相关计算机供电的线路(A相电)上有接触不良或虚接,供电线路电阻增大,造成下游用户(计算机和电机)供电不足,以致计算机跳警告和电机缺相从而烧毁电机、跳CB。
二、事件背景
1、2022-07-06
短停关车后出现SDAC2/FWC2/ILS2故障。检查电源页面一切正常。整机断电后重新上电故障消失,但左机翼2号燃油泵不工作。
航后检查了线路,更换了左机翼2号燃油泵。此外检查发现三号刹车风扇电机马达不工作,更换后测试正常。
2、2022-07-09
短停飞机到位关车后,机组按正常程序关闭机翼燃油泵后,ECAM出现许多关于AC BUS2的下游用户故障(SDAC2/FWC2/ILS2等),电源页面依然一切正常。将电源切换到APU供电,并且复位BUS TIE后系统恢复正常。所有警告消失。
机组在下一段航班推出启动二发过程中出现了同样的警告信息,机组复位了汇流条204XP的跳开关,故障依旧。断开机翼燃油2号泵,故障依旧。接着先关闭左机翼2号泵,然后再次复位204XP的跳开关后,所有警告消失。在左机翼2号泵保持OFF位时来回切换地面电源和APU供电,飞机均正常。
3、2022-07-12
中央油箱2号燃油泵故障,航后更换中央油箱2号燃油泵和燃油泵供电控制继电器70QA。
4、2022-09-24
3号4号刹车风扇马达突然不工作,并伴随204XP下游FWC2、SDAC2、ILS2等警告信息。重复故障再次出现,飞机停场排故。后续更换3、4号风扇电机马达和供电汇流条204XP下游的多个CB。
经过以上几次排故可以看出故障并不是由相关部件引发的,从而深入到部件的供电线路上(CB各触点、VT的连接等),在更换了故障计算机供电汇流条204XP下游的多个CB后,故障消失,至今未重现。
三、系统原理和故障分析
结合维修历史记录来看,3个月前该飞机出现过相同的故障,且不仅3、4号刹车风扇故障,同时左大翼2号燃油泵和中央油箱2号燃油泵也出现了不工作或烧毁的现象。在上一次的排故中判断是左机翼2号泵供电线路故障,导致上游与之相连的AC BUS2相关用户故障。
电路图如附图1所示,其初步分析原因如下:已知19QA继电器的吸合或断开决定了25QA燃油泵的工作和停止,如果19QA继电器内部触点出现粘连搭接,就可能导致燃油泵的马达因线路串相而烧毁马达,后而导致上游相关用户受影响。

图 1
但是从故障再次发生来看,串相并不是原因所在。结合故障现象仔细分析,如下图2,红框内的部件:3、4号刹车风扇、左大翼2号燃油泵、中央油箱2号泵的电机马达使用了来自204XP的A、B、C三相电(蓝框内的A1A2、B1B2、C1C2开关用虚线连接表示它们为同一跳开关控制)。如果是因为继电器内部线路粘连搭接,串相导致马达烧毁从而影响上游使用同一相电的用户,那么除了已经出现了警告的下图黄圈内使用A相电的用户,使用C相电或者B相电的其它用户也应该受影响而出现警告,但是从出现警告的结果来看,只有使用A相电的用户受到了影响。
那么又是什么原因导致的这些使用三相电机马达的部件烧毁的呢?结合几次搜集到的故障现象,受影响的全部是使用了A相电的用户,而只使用B相电或C相电的用户并未受到影响,推断为A相电丢失或供电不足,此情况下,若电机处于静止状态,则电机无法启动,电机内线圈电流增大,电机发热增加,时间一长则过热烧毁;若电机处于运转状态,在负载功率不变的情况下,电机相电压减小,线电流增大,从而导致跳CB,而且由于相位异常,电机运转效率降低,发热增加,时间一长也会过热烧毁。对于下游计算机而言,供电不足导致其无法正常工作,从而跳出相关警告。
由下图3可以看到204XP的三相交流电通过上游的3XN2 CB,由AC BUS2供给。3XN2并没有跳CB,所以基本排除下游线路绝缘性低的可能性,由于单使用A相电的用户并不是一直故障的,所以排除完全断路的可能性,推断造成A相电丢失或供电不足的原因为供电线路上接触不良等。
由于其它使用AC BUS2的用户并没有受到影响,所以排除3XN2上游出现问题的可能性,那么问题便出现在3XN2的A1触点往下游的线路上。且由于风扇马达控制CB 2GS的A1触点的下游用户均出现过故障,所以推断故障点位于2GS A1触点及其上游。
综上所述,故障原因推断为3XN2 CB到其下游2GS CB A1触点之间的线路上存在接触不良,包括CB的虚接等。从而功率较大用户(刹车风扇马达、燃油泵电机)接入后,线路供电不足,导致计算机跳故障,三相电用户(刹车风扇马达、燃油泵电机)另外两相供电线路上电流增加,从而导致电机烧毁、CB跳出。
四、经验和结论
总结此次故障,使用三相电的电机马达被烧毁不一定是线路的短路所致,三相电的某一相位的电由于线路上的接触不良导致的供电不足也会导致电机马达不运转或烧毁。
所以对于此类线路问题导致的多部件损坏烧毁或CB跳出或多系统有警告挂起的故障,事发现场的信息采集特别重要,只有准确且全面地收集到了故障现象,进行全面的故障原因分析,找出各个故障现象之间的关联点,才能做到精准排故。
很多偶发的不稳定故障,一旦恢复CB或重新上电或再自检测试,故障就消失了,保护故障现场不被破坏可以提供足够的时间去收集一些可能不能及时发现的相关故障信息和现象。由于不是所有计算机受影响后都会出现ECAM警告,还可以在故障第一次出现时去做一些计算机的自检测试,看受影响的计算机到底有哪些。
维修二队 徐瑞阳 边际
2022年10月

图 2

图 3
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