负极搭铁线拆除不当引起的蓄电池亏电故障分析
2022-08-29邹开凤姚本军
邹开凤,姚本军
(海军航空大学青岛校区,山东 青岛 266041)
某部飞机地面保障车辆大多为汽车二类底盘加特装的模式,其中汽车二类底盘选配的发动机因功率相对较小,配置额定电压为12V的起动机;特装通常是采用功率较大的柴油机,配置额定电压为24V的起动机,当特装柴油机作为源动力驱动液压油泵时为油泵车、驱动中频发电机时为电源车、驱动压缩机和涡轮冷却器时为空调车。这类双动力配置的保障车辆,通常采用两块蓄电池组合给底盘发动机和特装发动机供电,如图1所示。本文以一起蓄电池亏电故障排除过程对这类由两块蓄电池组合为两台发动机供电的搭铁电路进行分析。
图1 双动力配置保障车辆蓄电池接线图
1 故障情况
某部因保障任务的变化,决定停用两辆油泵车。按照车辆停用维护要求,对车上蓄电池进行了补充充电,4块蓄电池开路电压都在12.7V以上,同时拆除了蓄电池的负极搭铁线以确保在停放期间蓄电池不会亏电。后因转场保障要求,重新启用停放的油泵车,油泵车驾驶员连接好负极搭铁线,两辆油泵车行驶部分的柴油机都能正常起动,但在起动特装柴油机时,一辆能够正常启动,另一辆则无任何启动的迹象,测量该油泵车的两块蓄电池开路电压,一块为12.4V,另一块则为8.7V,由于电池亏电严重导致不能起动特装柴油机;特装柴油机能正常起动油泵车的两块蓄电池开路电压,一块为12.5V,一块为12.4V。
2 故障排除
更换充足电的蓄电池,重新连接负极搭铁线时,出现比较强烈的火花,由此可判断电路中有异常器件接通而导致漏电(正常情况下,会有少许电火花)。在有故障情况下,连接好搭铁线,检查电源开关处于断开状态,但此时发现操作面板上Ⅰ、Ⅱ系统的油温表点亮,且听到计时器工作发出的“咔嚓咔嚓”声,但当打开电源开关,却没有听到接触器明显的吸合声,如图2所示,可以判断为“接触器(24V)非正常接通”导致指示灯点亮等造成电路接通漏电。拆下接触器进行检查,发现触点出现烧蚀粘连,更换接触器后,Ⅰ、Ⅱ系统的油温表不再点亮,计时器也不再计时。打开电源开关,听到一声明显的吸合声,操作面板各种指示显示正常,故障排除。
图2 接触器触点烧蚀粘连导致电路非正常接通示意图
3 原因分析
通过更换接触器排除了故障,但参与故障排除的油泵车操作员提出两个疑问。
疑问1:搭铁线已被断开,即使接触器触点烧蚀粘连,也不应该漏电啊?
为解开疑问,再次拆除搭铁线,拔下点火钥匙,此时按压汽车喇叭,没有反应,说明行驶部分柴油机等处于断电状态。再打开油泵车操作面板,打开特装部分的电源开关,听到一声清脆的触点吸合声,同时发现Ⅰ、Ⅱ系统油温表点亮,说明断开搭铁线,并没有使特装部分彻底断电。把两块蓄电池从电路中提取出来,并作为研究的重点,可绘制出如图3所示的简图,这样故障的原因就一目了然。
图3 两块蓄电池组合提供12V和24V电源的电路示意图
由于蓄电池的额定工作电压为12V,通常小功率发动机,如本文分析的油泵车行驶动力4J系列柴油机采用一块蓄电池作为12V起动机的电源,大功率发动机,如油泵车特装F8L系列柴油机,则采用两块蓄电池串联作为24V起动机的电源。如果只是按照普通汽车一般使用要求,拆除与“蓄电池1”连接的负极搭铁线后,此时“蓄电池2”仍可能通过图中的车锁防盗、喇叭灯光等搭铁构成一个12V电路回路,存在放电或漏电的可能性,使“蓄电池2”亏电。
疑问2:通常情况下两周以上时间不动用的车辆装备,应当拆除蓄电池的负极搭铁线以防亏电,那么两周的时间亏电量有多大呢?
从前面分析来看,本文发生的亏电是因为触点烧蚀短路故障引起的,但在电路状态完好的情况下,是否就完全没有造成亏电的电路存在呢?图3显示现代汽车或发动机电路,即使拔下点火钥匙且锁车后,蓄电池还必须保持微量的外部电流(小于50mA),以保证防盗、车锁等系统之用,这种外部电流俗称为暗电流,属于正常范围的外部放电。暗电流引起的蓄电池的耗电,可以通过发动机工作时充电系统补充充电。假如车俩停放两周,其耗电量约为50mA×24h×14天=16.8Ah,而普通蓄电池通常容量为60Ah,显然为了保持蓄电池的容量,无论是配备1块蓄电池,还是2块蓄电池的车辆装备,较长时间不动用时,将蓄电池负极搭铁线断开的目的是因为暗电流的存在。
4 结论与建议
车辆蓄电池亏电漏电经常是在不知不觉中发生的,暗电流、故障导致的漏电电流常常伴随存在,隐蔽性很强,有时难以做出正确的判断。为飞机地面保障的油泵车、电源车、空调车等都是双发动机配置两蓄电池组合供电的模式,其运用情况同普通汽车比较有较大差异。结合上述故障分析,本文得出以下结论与建议。
1)车辆装备配置双发动机采用两块蓄电池组合供电模式时,单纯拆搭铁线并不能完全断电。对于飞机地面保障装备普遍采用的这种模式,需要把正极线和负极线都断开,才能彻底切断所有蓄电池与外部电路的联系,防止漏电亏电的发生。
2)针对故障漏电电流的隐蔽性,特别是故障电流与暗电流伴随存在的情形,要做到早发现早排除。当断开负极搭铁线时,用搭铁线试触蓄电池的负极接柱,通常因暗电流的存在会有微量的电火花(电流通常小于50mA),但如果电火花比较大,就应该考虑到存在故障导致的漏电电流了[3]。
3)当存在故障导致的漏电电流时,可通过电流测量来准确定位。首先关闭所有电器和车门,取出点火钥匙(即断开电源开关),然后将负极搭铁线从蓄电池上拆下来,取万用表调到测电流挡位(20A、600mA、60mA、6mA),从高电流挡位开始测试漏电电流,切忌一上来就用60mA这样小电流挡位进行测试。当测试到电流远大于50mA时,就可以确定有漏电部位存在,通过电流的大小,可以计算出漏电器件的功率,可为故障准确定位提供依据。
(编辑 凌 波)