机场助航灯光电缆主回路故障及处理

2018-01-16陈福龙

设备管理与维修 2018年1期

陈福龙

（新疆机场（集团）有限责任公司库车龟兹机场，新疆库车 842000）

0 引言

机场的助航灯光很大程度上直接决定了飞机的启程降落安全，如果助航灯光的电缆主回路，一旦在机场的工作期间由于外界环境的多种因素影响，导致故障情况的发生，而机场的灯光电缆整体的铺设路线也相对较长，为了正常停架飞机等因素甚至会长达几万米的铺设，整体的铺设面积相对较广[1]。由此，如果机场的助航灯光一旦发生系统性的主回路故障，便不能及时得到维修，那么此种情况下，轻则延误航班的起飞，严重的会导致整体机场的运行系统发生瘫痪。因此对于机场的助航灯光电缆回路故障诊断检测尤为重要，通过及时的发现电缆的故障原因，从而及时有效的对故障进行清理，保障了机场的运行。由此本文通过查阅相关资料，结合自身的工作经验，来针对性的提出对于机场助航灯光电缆主回路故障诊断，以及具体的故障处理方案。

1 机场助航灯光电缆主回路特征

主回路的电压视负载大小发生了一定的改变，通常是5 kV的电压。由此电缆主回路一旦发生故障，那么必然就会导致出现高圧回路故障等情况出现[2]。为了有效的排除机场助航灯光电缆的主回路故障，从而通过在整体的回路设计方面，采用串联电路来满足回路设计的主要使用需求。但是此种方法存在了较为严重的问题，就是如果一个部分的电缆出现任何问题，那么整个电路就会无法使用[3]。单回路的助航灯光，其整体的电缆线路最长也可以达到20 km，而最短就已经在2 km左右距离。再者还要对机场助航灯光电缆的存在地面情况进行考虑，如果所在的地区较为潮湿，那么电缆在全面的绝缘电阻值就会很大程度的低于干旱地区，由此对于机场助航灯光的主电缆绝缘电阻，所完成绝缘阻值必然是超出1000 MΩ的，那么电缆的线芯直流电阻数值也必然是在（20～50）Ω。此种数据很大程度的影响了，机场助航灯光电缆的主回路故障诊断工作开展，包括故障确定及排除故障。

2 机场助航灯光回路构成概况

在机场助航灯光运行中，主要的组成部件包括了隔离变压器设备一次连接器、主要的电缆还有隔离变压器等设备，构成了供电主回路（图1）[4]。加之另外的主电缆、二次连接器、还有灯具以及灯泡构成了机场助航灯光的回路。隔离变压器二次连接线，以及灯泡还有灯具整体的工作电压≤40 V。如图1所示，助航灯光电缆回路的主要电路是串联电路，主要的电源引用是机场的专用恒调光器，从而有效的保障了电路的回路串联数值，并且该数值是保证一定的恒定性[5]。需要重视的是隔离变压器的存在是经过特殊处理之后的一种变压设备，存在了电压的互感器还有电流互感器等多种优点，可以有效保证一次侧及二次测的整体电流数值是等同的，并且可以较长时间地承受二次测开路以及短路的故障。此种回路方式存在着较大的优点，可以有效的保障各个电路电流数值等同，因此较为容易完成对于故障的排查。但是也存在不足之处，就是如果其中的任意一点出现开路，那么就会导致整个电路无法有效的实现正常工作，因此对于故障点的寻找较为困难。

图1 助航灯光电缆主回路结构

3 机场助航灯光电缆主回路常见故障诊断

在机场的助航灯光电缆主回路运行中，尤为常见的故障类型，主要包括3种[6]，通过针对主要的常见故障类型进行诊断排除，为机场助航灯光电缆主回路故障处理方案提供可参考理论依据。

3.1 电缆开路故障

此种故障发生主要存在于电缆的导体，由于某种因素从而导致出现的一定损伤情况，最终导致电缆主回路发生似断非断情况的出现[7]。因此需要针对电缆导体的故障所在部分进行明确，要确定所指电缆是电缆的电芯线还是金属屏蔽层的两部分。电缆的开路故障情况一旦发生，那么就会很大程度上回路直流电阻数值，超出了正常的电阻数值或者变得无穷大，如果完全的回路断开故障情况出现，那么就表示灯光完全熄灭，那么此种情况下回路电流数值即为0。如果出现的情况使似断非断，那么就会导致电路的电流数值低于正常电流值，但是并不会出现电流值是0的情况，只是灯光较暗。

3.2 电缆对地绝缘降低故障

在机场助航灯光电缆主回路的运行状态下，尤为经常出现的故障就是电缆对地绝缘降低故障情况的出现。一旦出现此种情况那么就会导致电缆对地，整体的绝缘数值层发生破裂情况，此种情况的出现也被称作接地故障的发生[8]。电缆对地的绝缘电阻值是0，并且直流电阻的数值是＜100 Ω。出现此种情况的最大可能原因就是由于绝缘降低，而此种情况会导致助航灯光的亮度变暗，但是并不会对助航灯光的正常工作造成影响。如果此种情况的出现发生在机场助航灯光电缆主回路的多个节点，那么就会导致灯光全部熄灭的情况出现。

3.3 复合型故障

此种故障情况的出现换言之就是同时出现了上述两种，或者多种的问题，但是故障所具体表现的特征，又是由于上述的两种故障发生，从而导致故障情况的出现存在较大的差别，因此在对故障的诊断排除上，复合型故障通常整体难度有所增大[9]，并且此种故障较为常见的特点，就是发生故障的电缆直流电阻数值，明显的超出了正常数值，并且会变为无穷大，但是整体的绝缘电阻数值却几乎等同为0。因此此种故障情况的出现，是机场助航灯光电缆主回路运行中，最为困难排除的故障情况，由此也是在具体的运行过程中所需要解决的最重要安全问题。

4 故障实例诊断方法分析及排除

4.1 故障诊断常用方法

在机场助航灯光电缆主回路的运行过程中，尤为常用的故障诊断方法，就是通过在电缆的主要电源部位，通过使用铜线或者其他导线，将导线的线芯金属层完成屏蔽连接，在之后需要测试的一端，通过使用万用表测导线芯以及屏蔽层之间的电阻数值大小。经过测量如果电阻数值的大小是处于无穷大的情况，那么就指的是发生了断路故障，如果测量的数值超出了电缆的正常直流阻值，那么就会导致整体超出2倍之上，由此此种故障情况的出现，就是指似断非断。

4.2 机场助航灯光电缆主回路故障诊断实例

某一机场的助航灯光电缆在运行的过程中出现了故障，出现了线灯的部分熄灭状况，通过在现场来就是的采用紧急预案方法，从而在有效的保障航班的整体运行，发生结束之后来及时的抢修电缆主回路故障所在。首先通过使用测量设备来遥测回路的电缆端，测试的结果发现地租数值几乎为0，之后又通过完成对电缆直流电阻数值的测量，发现测量结果是88 Ω，因此可以判断主回路的故障情况是接地故障。再者此种电缆的正常电力阻值是35 Ω，那么便可发现该电缆的故障情况，就是上述所说的复合型故障情况。

对于该机场所出现此种故障情况进行相应的观察之后，发现5号灯以后的灯光亮度都明显出现了变暗的情况，而之前则是正常亮度。因此故障主要在5号灯以及6号灯之间。通过将6号灯的隔离变压器，在打开之后发现电缆主回路连接正常隔离变压器的，因此故障情况的发生，就主要在两个灯之间的电缆上。将该节电缆完成更替之后，再次测量直流电阻数值，发现测试结果是44 Ω，绝缘电阻数值达到了860 MΩ，由此故障点排除了接地点。之后开启灯光开关，发现5和6号灯光都已经正常工作，但是16和17号灯等却没有亮。之后将17号灯的灯箱盖子打开之后，发现隔离变压器设备连接与电缆主回路，两者之间的线头连接已经烧坏，此外隔离变压器还发生了鼓包情况的出现。电缆屏蔽层的铜皮直接关系，电缆接头的烧坏部位，因此致使电缆的电芯对屏蔽层发生放电情况的出现。由此，重作了已经损坏的隔离变压器设备，并且更换了电缆的主要接口，测量主回路电阻数值是35 Ω，排除了本次复合型故障情况。