摘 " "要:恒流調(diào)光器是機場助航燈光系統(tǒng)重要的控制設(shè)備,除了進(jìn)行助航燈光的開啟和關(guān)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(jìn)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(yán)重時甚至?xí)苯訉?dǎo)致機場關(guān)閉,造成大量的經(jīng)濟(jì)損失。本文就助航燈光恒流調(diào)光器調(diào)光原理進(jìn)行了詳細(xì)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(guān)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(xiàn)標(biāo)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(shè)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(guān)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(dāng)回路負(fù)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(dá)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。控制部分是通微型計算機進(jìn)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(dǎo)通角大小,改變調(diào)光器輸出電壓,從而達(dá)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(fù)反饋原理。通過傳感器采集電流信號,借助A/D轉(zhuǎn)換,將負(fù)反饋電流信號與系統(tǒng)預(yù)設(shè)的電流值進(jìn)行對比,并經(jīng)過相應(yīng)的計算之后,進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換導(dǎo)通觸發(fā)脈沖電路來對可控硅導(dǎo)通角進(jìn)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(dāng)預(yù)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(yù)先設(shè)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(yù)先設(shè)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(jìn)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(dǎo)致設(shè)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(dǎo)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(jìn)行短接,甩開外場負(fù)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(jìn)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(jìn)行遙測,如果沒有電阻、或很小(串聯(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(dǎo)線。
首先對斷路器QF分閘,對整個設(shè)備進(jìn)行外觀檢查,對設(shè)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(dǎo)致的炭黑現(xiàn)象,然后用手輕輕晃動接線端子上的導(dǎo)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(dǎo)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(rèn)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(dǎo)致KM信號未傳到微型計算機中,在經(jīng)過預(yù)設(shè)時間1S后,微型計算機發(fā)出閉鎖信號,關(guān)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(yán)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(hù)
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(dǎo)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(jìn)行檢修,對故障器件進(jìn)行更換。
3.2 "調(diào)光器電流值有偏差
故障現(xiàn)象:標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(shè)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(chǔ)上,立足于實際故障,認(rèn)真分析工作原理,才能準(zhǔn)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。
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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(xué)本科,主要從事機場供電及助航燈光系統(tǒng)維護(hù)與保障工作。