機場助航燈光恒流調(diào)光器故障及處置方法

林凱

摘 ? ?要：恒流調(diào)光器是機場助航燈光系統(tǒng)重要的控制設備，除了進行助航燈光的開啟和關閉之外，還需要保持燈光回路電流值處于恒定的狀態(tài)，并對助航燈光系統(tǒng)的實際運行狀況及故障情況進行及時診斷。恒流調(diào)光器一旦出現(xiàn)故障，將直接影響整個機場助航燈光系統(tǒng)的正常運行，嚴重時甚至會直接導致機場關閉，造成大量的經(jīng)濟損失。本文就助航燈光恒流調(diào)光器調(diào)光原理進行了詳細分析。結(jié)合西雙版納機場工作實例，簡要介紹了恒流調(diào)光器運行過程中遇到的故障及處置方法。

關鍵詞：助航燈光;恒流調(diào)光器;故障;處置

中圖分類號：V351.32 ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1004-7344（2019）03-0130-02

前 言

機場助航燈光調(diào)光系統(tǒng)一般由恒流調(diào)光器、單相升壓變壓器、隔離變壓器和燈具四部分構(gòu)成。恒流調(diào)光器作為一種用來調(diào)節(jié)機場目視助航燈光光強的電源設備，其主要功能是根據(jù)能見度的不同來控制燈光回路的輸出電流，并依據(jù)輸出電流的大小來調(diào)節(jié)助航燈光亮度。同一等級下的電流大小一致，光強恒定，從而滿足飛行的實際需求。圖1為助航燈光系統(tǒng)示意圖。

1 ?恒流調(diào)光系統(tǒng)

1.1 ?助航燈光系統(tǒng)調(diào)光原理

從圖1可以看到，助航燈光系統(tǒng)是由恒流調(diào)光器、單相升壓變壓器和一系列隔離變壓器串聯(lián)構(gòu)成的懸浮回路。為了保證系統(tǒng)內(nèi)燈光亮度相同，就必須保證通過燈具的電流相同，故恒流調(diào)光系統(tǒng)的一次側(cè)采用串聯(lián)電路。而燈具接在隔離變壓器的二次側(cè)，保證單個燈具損壞不影響整體燈光回路系統(tǒng)。

從圖1中可以看到，燈光回路電流與升壓變壓器的初級電壓成正比例關系。調(diào)光器的作用就是把交流電轉(zhuǎn)變成為一種可以控制的恒流源。使得升壓變壓器初級線圈的電壓V1大小受調(diào)光器控制。當回路負載發(fā)生變化時，通過調(diào)光器的作用，改變V1大小，使燈光回路電流保持恒定，從而達到光強恒定的目的。

1.2 ?調(diào)光系統(tǒng)的組成

調(diào)光系統(tǒng)是由檢測部分、控制部分和執(zhí)行部分三部分組成。其中，檢測功能是依靠串聯(lián)在燈光回路中的電流互感器和并聯(lián)在調(diào)光器的高壓變壓器初級線圈上的互感器來完成的?？刂撇糠质峭ㄎ⑿陀嬎銠C進行的。執(zhí)行部分是借助可控硅來實現(xiàn)電壓合理轉(zhuǎn)換，通過調(diào)整可控硅導通角大小，改變調(diào)光器輸出電壓，從而達到一個良好的光強調(diào)整效果。

1.3 ?調(diào)光器的調(diào)光原理

從圖2可以看出，調(diào)光器工作過程采用的是電流負反饋原理。通過傳感器采集電流信號，借助A/D轉(zhuǎn)換，將負反饋電流信號與系統(tǒng)預設的電流值進行對比，并經(jīng)過相應的計算之后，進行D/A轉(zhuǎn)換導通觸發(fā)脈沖電路來對可控硅導通角進行調(diào)整，從而使單相升壓變壓器輸出電壓的大小也隨之發(fā)生變化。電信號越強，該變壓器中輸入電壓也越大，燈光回路中電流也越大，燈具就越亮，光強等級也就越高。當預先給定的燈光光強信號一定時，燈具亮度就保持一定。如果在微型計算機中，預先設置好幾個固定的光強電流信號，燈光回路開啟時，就能顯示預先設定的光強電流。

2 ?恒流調(diào)光器故障案例

2.1 ?故障經(jīng)過

2017年8月，助航燈光人員在日常試燈時，發(fā)現(xiàn)“南進近燈”CCR-95調(diào)光器顯示面板上無電壓、電流顯示。1S之后，調(diào)光器的報警系統(tǒng)發(fā)生報警，并出現(xiàn)“E03”告警（外場回路開路），導致設備無法正常運行。

2.2 ?故障分析與處理

2.2.1 ?初步確定故障發(fā)生區(qū)域

導致調(diào)光器為外場開路報警的原因主要有兩個：①外場助航燈光電纜損壞，斷開。②調(diào)光器本身故障。針對以上兩種故障原因，助航燈光人員采用調(diào)光器短路試驗來驗證是哪一部分故障。通過將調(diào)光器下端的單相升壓變壓器的次級進行短接，甩開外場負荷，重新開啟調(diào)光器。發(fā)現(xiàn)報警信息未消失，初步判定為調(diào)光器本身故障。為進一步明確燈光外場回路沒有問題，還可以使用搖表對將拆下的兩個電纜頭進行遙測，如果沒有電阻、或很?。ù?lián)電路中的回路電阻只有電纜本身電阻），判定外場回路沒有開路。

2.2.2 ?調(diào)光器主電路的檢查

根據(jù)圖3可以看出，CCR-95調(diào)光器主電路的組成部分依次是400V輸入電源La、Lb，斷路器QF，快速熔斷器FU1，可控硅模塊，交流接觸器KM，升壓變壓器和各部件之間的導線。

首先對斷路器QF分閘，對整個設備進行外觀檢查，對設備采取鼻嗅和眼觀的初步觀測方法，發(fā)現(xiàn)沒有燒糊味，也沒有因過熱而導致的炭黑現(xiàn)象，然后用手輕輕晃動接線端子上的導線，各部件之間連接牢靠。

用萬用表測量La、Lb之間的線電壓為398V，合閘斷路器QF，測量A、B間的電壓也為398V，證明調(diào)光器輸入電源正常。分閘斷路器QF，用歐姆檔測量快速熔斷器FU1、升壓變壓器A、X的狀態(tài)為導通。拆下可控硅模塊，用歐姆檔測量G1到K1，G2到K2，電阻約為40歐。A1到K1，A2到K2，電阻超過1000歐，說明可控硅模塊完好。

再次開啟調(diào)光器，認真觀測各部件得電情況，發(fā)現(xiàn)各部件指示燈亮，但交流接觸器KM未吸合，說明交流接觸器失效。檢查到這一步，故障原因基本查明：調(diào)光器啟動后，由于交流接觸器KM損壞，導致KM信號未傳到微型計算機中，在經(jīng)過預設時間1S后，微型計算機發(fā)出閉鎖信號，關斷可控硅的觸發(fā)脈沖，同時發(fā)出“E03”告警（外場回路開路）。

2.2.3 ?故障排除

分閘斷路器QF，重新更換一組交流接觸器。重新開啟調(diào)光器，接觸器吸合，助航燈光回路運行正常，故障排除。

3 ?調(diào)光器工作中常見的故障原因及處置方法

調(diào)光器工作過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)一些運行故障，嚴重阻礙了機場助航燈光系統(tǒng)的正常運行，常見的有以下幾種：

3.1 ?調(diào)光器過流保護

故障現(xiàn)象：調(diào)光器中的快速熔斷器被熔斷，出現(xiàn)“E02”告警信息。

故障原因：升壓變壓器出現(xiàn)故障，導致瞬間過流燒斷快速熔斷器。

處置方法：對外場回路、升壓變壓器進行檢修，對故障器件進行更換。

3.2 ?調(diào)光器電流值有偏差

故障現(xiàn)象：標準額定光級下的電流輸出值與顯示值存在偏差。

故障原因：電流互感器運行不正常。

排除方法：對電流互感器進行檢修更換。

4 ?結(jié) 語

恒流調(diào)光器是我國目前機場機場使用最廣泛的調(diào)光設備。雖然廠家不一樣，但其工作原理基本上是大同小異的，發(fā)生故障的類型也有著很高的相似度。機場助航燈光人員只有在全面熟悉理論知識的基礎上，立足于實際故障，認真分析工作原理，才能準確、快速查找故障、排除故障，從而確保整個助航燈光系統(tǒng)的正常運行。

參考文獻

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[2]蔡杏山.電氣工程師自學成才手冊[J].電子工業(yè)出版社.

[3]民用機場飛行區(qū)技術標準[S].中國民用航空局，2013.

收稿日期：2018-12-6

作者簡介：林 凱（1989-），男，漢族，云南景洪人，助理級電子工程師，大學本科，主要從事機場供電及助航燈光系統(tǒng)維護與保障工作。