某型直流配电装置测试设备故障排除分析

万晶晶

（国营芜湖机械厂，安徽 芜湖 241007）

某型直流配电装置测试设备，是一型自动化测试设备，在生产任务交付直流保护配电装置产品测试时，测试显示界面提示报错，报错界面如图1所示，且设备内部有哒哒哒的异常响声，设备重启多次现象不变，产品无法继续测试。该故障导致多件直流保护配电装置不能按生产节点交付，生产告急。

图1 产品测试时报故图

1 初步判断

某型直流保护配电装置产品属于某型飞机电源系统，用于感受和控制直流配电系统的工作状态，并向管理中心提供直流配电系统工作方式的状态信号。直流保护配电装置主要是由包含霍尔传感器的电子线路、继电器、接触器构成的机电逻辑线路及飞机配电系统所属中心汇流条组成，主要功能是作为某型飞机直流负载的配电中心，接通机上的直流供电通道并对其实施保护。

由此可见，该型产品在机上通电时是必不可少的，因此，对该产品的检测设备的故障排除也是刻不容缓的。通过查找设备图纸资料，初步理清该设备的制作流程：通过一台直流电源对产品进行供电，对产品进行初始化后，采集产品相应接口的输出信号，首先，对产品进行线路自检，判断正常后，根据用户选择的测试项目，来启动相应的测试流程。本次故障的测试流程属于1通道测试故障，1通道正常工作流程是通过设备内的大功率接触器对产品进行直流供电，通过产品内部的工作接触器接通供电系统，并通过辅助触点判断工作是否有异常，之后，设备通过电流源设定反流故障，判断产品是否能正常启动保护电路，及时切断供电，实施对电路的保护，此次的故障即发生在1通道的工作流程中。

经察看设备履历文件，该直流配电装置测试设备已使用10多年，首先分析可能是器件老化引起的故障，于是根据故障现象来逐步排查，经过原理及线路排查，定位发出异响的器件为两个接触器，测量2个接触器由于长期使用老化，存在吸合电压超差的情况，判断故障点可能在此处，于是，对该2个接触器进行更换，2个接触器吸合电压回到正常范围，设备哒哒哒异响的现象有所缓和，但并未完全消失，且在测试产品时界面仍显示故障，故障点并不在此，还需继续排查。

2 梳理流程

随着排查的进一步深入，发现由于该设备涉及软件和硬件的紧密配合，需在排查过程中对软件执行和硬件动作进行协调性排查，且需控制软件执行过程，需对软件有较深的理解，复杂程度高，为了尽快解决问题、恢复生产，经过大家现场讨论，列出故障排查的优先级顺序：软件测试界面分析→设置软件程序故障断点分析→设备硬件协调性动作测试→可疑器件及线路检查，并立即开展排查工作。

3 软件分析

通过梳理软件测试程序，对图2的软件程序进行分析和硬件测量，并对故障进行隔离和定位并对软件执行设置断点进行逐步排查。

图2 软件测试程序分析部分截图

通过测试，发现设备在测试X1Z的信号时，通过对线路自末端向上逐步测量，发现测量到执行电路板上的K8继电器时，引脚信号异常，本来应为27V的高电压信号，却一直为低电平，导致了设备测试逻辑出错，从而无法继续进行测试，即显示了图1的测试故障界面。

4 硬件测量

通过可疑器件K8继电器进行手工测量，继电器性能合格，动作正常，说明故障点并不在K8继电器上，还需继续向上排查。通过梳理硬件线路，发现该继电器的控制信号来自于计算机机箱内部的控制板卡PCI 1753，经过使用另一块同型号板卡进行对比测试，发现故障现象依旧。那么，故障就锁定在PCI 1753板卡与K8继电器之间的线路上，故障究竟会在哪儿呢？

图3 K8继电器引脚信号异常

通过对印制板线路逐点测量排查，发现PCI 1753板卡与K8继电器之间通过一块转接线路板进行了连接，而该转接板飞线线路较多，且线很细，成为重点怀疑对象，如图4所示。

图4 转接线路板图

由于该转接板卡的线路很细，且飞线较多，通过结合使用数码式多倍放大镜工具，一点一点排查，终于发现故障点：敷铜线烧断。该线路极细，图5所示是经过放大的线路，长期使用老化和日积月累的电流冲击发热，造成了断线，如不使用放大镜肉眼很难察觉到，故障点定位。通过对该处断线进行飞线连接后，图1显示的X1Z的故障现象终于消失，故障彻底排除。

图5 敷铜线烧断图

5 结语

本文通过某型直流配电装置测试设备一起故障的排除，指出一种在无技术参照的情况下，完全自主攻关修理，掌握设备的关键技术，对设备故障现象进行软件和硬件的协调性检查，并反向梳理设备实物各功能模块的功能，形成了排故过程的关键技术支持的能力。通过对故障排除流程进行梳理，形成了此次故障的关键排查技术流程：软件测试界面分析→设置软件程序故障断点分析→设备硬件协调性动作测试→可疑器件及线路检查，逐步隔离排查、抽丝剥茧，最终排除故障，并积累了排故经验，提升了人员能力。