交流電源系統(tǒng)通電專用轉(zhuǎn)接盒

關(guān)鍵詞：交流電源系統(tǒng)、轉(zhuǎn)接、通電檢查

1.緒論

以往的飛機(jī)多使用直流發(fā)電機(jī)并且以直流做為飛機(jī)的主要電源。隨著機(jī)上用電設(shè)備的增多，特別是大功率交流設(shè)備的增多，導(dǎo)致許多型號(hào)都以交流做為飛機(jī)的主要電源。某飛機(jī)就是裝有交流發(fā)電機(jī)并且以交流做為飛機(jī)的主要電源，這樣做有很多好處，最明顯的便是發(fā)電機(jī)的電源饋線更細(xì)、更輕。某飛機(jī)交流電源系統(tǒng)通電檢查工作是航電系統(tǒng)通電檢查的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。交流電源系統(tǒng)需最先完成檢查，以保障其他系統(tǒng)通電檢查的供電。此外，交流電源系統(tǒng)通電檢查的流程很復(fù)雜，尤其是真實(shí)供電檢查，十分耗時(shí)廢力。系統(tǒng)通電檢查需花費(fèi)8個(gè)小時(shí)左右。為減少通電檢查所花費(fèi)的時(shí)間，特設(shè)計(jì)了交流轉(zhuǎn)接盒工裝。下面將詳細(xì)介紹其功能。

2.交流電源系統(tǒng)通電專用轉(zhuǎn)接盒需求分析

總結(jié)以往的通電檢查步驟，花費(fèi)的時(shí)間也是相當(dāng)多的。其中大部分時(shí)間都花費(fèi)在了各種準(zhǔn)備工作上。由于不同步驟所檢查的內(nèi)容之間存在沖突，不能一次性將連線全部連接。在進(jìn)行完上一步驟后，先要斷開(kāi)原連線，然后連接下一步驟所需的連線。這時(shí)檢驗(yàn)等人員只能等待。

試想，若準(zhǔn)備這樣一個(gè)工裝，全程只需操作人員通電前連接一次接線，將大幅減少準(zhǔn)備工作所消耗的時(shí)間;真正做到工人少出力，檢驗(yàn)、代表少等待，必將大幅提升工作效率。

3.交流電源系統(tǒng)通電專用轉(zhuǎn)接盒設(shè)計(jì)初始方案

3.1 設(shè)計(jì)初始方案的原理介紹

最初的方案比較簡(jiǎn)單，就是將各個(gè)準(zhǔn)備步驟的全部的接線一次都連到飛機(jī)上，通過(guò)空氣開(kāi)關(guān)來(lái)接通和斷開(kāi)各路接線。如下圖：

接通K1可使地面電源被接入3相交流電;供地面電源通電檢查用。

接通K2可使地面電源插座接入逆序的3相交流電;供逆序保護(hù)通電檢查用。

接通K3可使1號(hào)發(fā)電機(jī)被接入3相交流電;供模擬1號(hào)發(fā)電機(jī)通電檢查用。

接通K4可使2號(hào)發(fā)電機(jī)被接入3相交流電;供模擬2號(hào)發(fā)電機(jī)通電檢查用。

接通K5可使3號(hào)發(fā)電機(jī)（APU發(fā)電機(jī)）被接入3相交流電;供模擬3號(hào)發(fā)電機(jī)通電檢查用。

接通K6可使1號(hào)發(fā)電機(jī)與拖動(dòng)臺(tái)上的1號(hào)發(fā)電機(jī)連接;供真實(shí)1號(hào)發(fā)電機(jī)通電檢查用。

接通K7可使2號(hào)發(fā)電機(jī)與拖動(dòng)臺(tái)上的2號(hào)發(fā)電機(jī)連接;供真實(shí)2號(hào)發(fā)電機(jī)通電檢查用。

接通K8可使3號(hào)發(fā)電機(jī)與拖動(dòng)臺(tái)上的3號(hào)發(fā)電機(jī)連接;供真實(shí)3號(hào)發(fā)電機(jī)通電檢查用。

接通K9可使50X：A1、B1、C1被接入2路3相交流負(fù)載;供1號(hào)發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)通電檢查用。

接通K10可使50X：A2、B2、C2被接入2路3相交流負(fù)載;供2號(hào)發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)通電檢查用。

接通K11可使50X：A3、B3、C3被接入2路3相交流負(fù)載;供3號(hào)發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)通電檢查用。

接通相應(yīng)空氣開(kāi)關(guān)就能接通相關(guān)連線;第一階段通電完成后，控制空氣開(kāi)關(guān)的接通或斷開(kāi)，代替了原來(lái)的人工斷開(kāi)接線、連接接線。進(jìn)而減少總的準(zhǔn)備時(shí)間，減少檢驗(yàn)人員的等待時(shí)間。

3.2 設(shè)計(jì)初始方案的缺點(diǎn)

該方案制作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、重量輕。但是，交流電有這樣一個(gè)特性;即使是頻率相同的2路交流電，若存在相位差，直接的接觸等同于造成短路?？紤]到這點(diǎn)，該方案的缺點(diǎn)就十分明顯了。假如操作人員失誤，致使已經(jīng)建壓的發(fā)電機(jī)和地面電源這兩路交流電相接觸，輕則觸發(fā)相關(guān)保護(hù)斷電，重則毀壞成品或設(shè)備。

4.交流電源系統(tǒng)通電專用轉(zhuǎn)接盒改進(jìn)方案

4.1 設(shè)計(jì)改進(jìn)方案的原理介紹

4.1.1 設(shè)計(jì)改進(jìn)方案的確定

交流通電檢查的準(zhǔn)備工作被分成許多步，因?yàn)楦鱾€(gè)通電步驟的接線是不能同時(shí)存在的，總裝通電檢查，最怕的就是發(fā)生危險(xiǎn)?；谶@種思路，對(duì)原方案進(jìn)行了改進(jìn)。使用市購(gòu)三相接觸器代替原空氣開(kāi)關(guān);通過(guò)雙刀開(kāi)關(guān)及相關(guān)接線，最終實(shí)現(xiàn)兩個(gè)接觸器不能同時(shí)被接通的目的。參照機(jī)上的接線原理，通過(guò)接觸器的輔助觸點(diǎn)來(lái)控制，原理上更加簡(jiǎn)單，可使用單刀開(kāi)關(guān);但考慮帶輔助觸點(diǎn)的接觸器大多十分昂貴，不容易采購(gòu)。選用雙刀開(kāi)關(guān)增加的成本很少，可忽略不計(jì)。最終選擇了雙刀開(kāi)關(guān)的方案。如下圖：

圖中A1、B1、C1接地面3相交流電源，A2、B2、C2接地面電源插座;當(dāng)接通供電總開(kāi)關(guān)S1，再接通S2開(kāi)關(guān)時(shí)，J1接觸器接通，地面電源插座將被接入三相交流電;供地面電源通電檢查用。如下圖：

斷開(kāi)S2開(kāi)關(guān)，接通S3開(kāi)關(guān)，J2接觸器接通，地面電源將以逆相序接入地面電源插座;供逆序保護(hù)通電檢查用。這種電路能防止J1接觸器和J2接觸器同時(shí)接通，避免A、C兩相電短接。當(dāng)先接通S2開(kāi)關(guān)后又接通S3開(kāi)關(guān)時(shí)，J1接觸器接通，J2接觸器則不接通。由于S2開(kāi)關(guān)的接通，斷開(kāi)了S3開(kāi)關(guān)左側(cè)的電路，S3開(kāi)關(guān)接通后仍無(wú)法形成回路。同理，當(dāng)先接通S3開(kāi)關(guān)后又接通S2開(kāi)關(guān)時(shí)，J2接觸器能夠接通，J1接觸器則不會(huì)接通。

4.1.3 模擬1號(hào)發(fā)電機(jī)和真實(shí)1號(hào)發(fā)電機(jī)部分

圖中A3、B3、C3接至機(jī)上1號(hào)交流發(fā)電機(jī)饋線，A6、B6、C6接至地面拖動(dòng)臺(tái)上發(fā)電機(jī)的端子上;當(dāng)接通S4開(kāi)關(guān)時(shí)，J3接觸器接通，機(jī)上1號(hào)交流發(fā)電機(jī)饋線將被接入三相交流電;供模擬1號(hào)發(fā)電機(jī)通電檢查用。斷開(kāi)S4開(kāi)關(guān)，接通S7開(kāi)關(guān)，J6接觸器接通，機(jī)上1號(hào)交流發(fā)電機(jī)饋線將與拖動(dòng)臺(tái)上的1號(hào)交流發(fā)電機(jī)連接;供真實(shí)1號(hào)發(fā)電機(jī)通電檢查用。和a）節(jié)一樣的原理，這種電路能防止J3、J6接觸器同時(shí)接通，避免1號(hào)交流發(fā)電機(jī)和轉(zhuǎn)接的地面3相交流電源相連。

4.1.4 模擬2號(hào)發(fā)電機(jī)和真實(shí)2號(hào)發(fā)電機(jī)部分

和b）節(jié)一樣的原理;圖中A4、B4、C4接至機(jī)上2號(hào)交流發(fā)電機(jī)饋線，A7、B7、C7接至地面拖動(dòng)臺(tái)上發(fā)電機(jī)的端子上。

4.1.5 模擬3號(hào)發(fā)電機(jī)和真實(shí)3號(hào)發(fā)電機(jī)（又名APU發(fā)電機(jī)）部分

和b）節(jié)一樣的原理;圖中A5、B5、C5接至機(jī)上3號(hào)交流發(fā)電機(jī)饋線，A8、B8、C8接至地面拖動(dòng)臺(tái)上發(fā)電機(jī)的端子上。

4.1.6 50X上A1 B1 C1、50X上A2 B2 C2和50X上A3 B3 C3部分

圖中50X：A1、B1、C1接至機(jī)上50X（交流配電盒）的A1、B1、C1端子上，50X：A2、B2、C2接至機(jī)上50X的A2、B2、C2端子上，50X：A3、B3、C3接至機(jī)上50X的A3、B3、C3端子上。當(dāng)接通S10開(kāi)關(guān)時(shí)，J9接觸器接通，50X：A1、B1、C1將被接至三相交流負(fù)載相的二路負(fù)載端子上;供1號(hào)發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)通電檢查用。

當(dāng)接通S11開(kāi)關(guān)時(shí)，J10接觸器接通，50X：A2、B2、C2將被接至三相交流負(fù)載相的二路負(fù)載端子上;供2號(hào)發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)通電檢查用。

當(dāng)接通S12開(kāi)關(guān)時(shí)，J11接觸器接通，50X：A3、B3、C3將被接至三相交流負(fù)載相的二路負(fù)載端子上;供3號(hào)發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)通電檢查用。

和a）節(jié)的原理類似，這種電路能防止J10、J11、J12中的任意兩個(gè)接觸器同時(shí)接通，避免1號(hào)交流發(fā)電機(jī)饋線、2號(hào)交流發(fā)電機(jī)饋線相連和3號(hào)交流發(fā)電機(jī)饋線中任意兩組相接通。當(dāng)S10接通時(shí)，將斷開(kāi)S11左側(cè)供電，使J10無(wú)法接通;同時(shí)斷開(kāi)S12右側(cè)供電，使J11無(wú)法接通。同理，當(dāng)S11接通時(shí)，將斷開(kāi)S10左側(cè)供電，使J9無(wú)法接通;同時(shí)斷開(kāi)S12右側(cè)供電，使J11無(wú)法接通當(dāng)S12接通時(shí)，將斷開(kāi)J9、J10接觸器的地線，使其無(wú)法接通。

5.總結(jié)

交流電源系統(tǒng)通電檢查十分重要，且耗時(shí)、復(fù)雜。交流電源系統(tǒng)通電專用轉(zhuǎn)接盒可簡(jiǎn)化通電檢查的步驟，減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短檢驗(yàn)人員的等待時(shí)間，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率。巧妙的電路設(shè)計(jì)能極大的提高試驗(yàn)器的安全性。同時(shí)也能應(yīng)用到交流部分原理相進(jìn)的其它機(jī)型。

參考文獻(xiàn)：

[1]《航空電氣》 ? 盛樂(lè)山 ? 科學(xué)出版社 ? 1994年

[2]《航空電氣儀表系統(tǒng)專集》 ? 董尚智 ? 哈飛科技 ? 2014年

作者簡(jiǎn)介：朱希，1983年3月08日，男，漢族，浙江義烏，大學(xué)本科，副高級(jí)工程師，飛機(jī)制造工藝。