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波音787飞机自动变压整流组件接触器（ATRUC）保护性跳开分析

张仁杰 潘锋达

Summary：以一起波音787飞机自动变压整流组件接触器（ATRUC）保护性跳开的故障为例，分析了波音787飞机大功率用电部件的供电原理和自动变压整流组件接触器的跳开逻辑，并对排故

Key：自动变压整流组件接触器；通用马达起动控制器；客舱空气压缩机；保护性跳开；故障分析

Keywords：ATRUC；CMSC；CAC；protective-trip；failure analysis

1 故障描述

一架波音787飞机在启动发动机后出现多条状态信息，涉及氮气发生系统（NGS）、液压泵、客舱空气压缩机、发动机和APU起动系统以及电源高压直流系统等，其中“ELEC HVDC SYS R2”为不允许放行的状态信息，飞机拖回机位排故。进一步检查发现R2 ATRUC接触器跳开，闭合该接触器后，多条状态信息消失，飞机继续执行航班，但数天后相同的故障现象再次出现，最终更换右2客舱空气压缩机，故障得以彻底排除。该故障为间歇性出现，且涉及的系统和部件较多，排故工作难度较大。

飞机出现的相关状态信息页面如图1所示，維护控制页面显示的R2 ATRUC接触器跳开如图2所示。

2 波音787高压直流电源系统工作原理

发动机工作时，APU起动发电机（ASG）和发动机变频起动发电机（VFSG）为飞机的235V交流汇流条供电，通过发电机控制组件（GCU）控制ATRUC的通断功能，从而控制通向自动变压整流组件（ATRU）的电流，经过变压整流后为270V直流汇流条供电，再通过8个通用电机起动控制器（CMSC）为下游的大功率用电部件供电，如图3所示。图3中蓝框标注为本次跳开的R2 ATRUC，它为位于P800高压直流电源面板的R2 ATRU供电。

3 故障分析

CMSC下游的主要用电部件如图4所示，从图中的蓝色标注可以看出，R2 ATRUC下游有两个CMSC和一个OJMC，两个CMSC为右2客舱空气压缩机（CAC R2）、NGS系统、左液压泵、发动机变频起动发电机右2（VFSG R2）、APU起动发电机右（ASG R）提供电源，OJMC在一定条件下为燃油泵提供电源。在本案例中，当R2 ATRUC跳开后，上述用电部件因失去供电也触发了状态信息，这与当时飞机状态页面出现多条信息且涉及多个系统的现象相吻合。

ATRUC控制逻辑如图5所示，飞机接通电源后，ATRUC正常在闭合状态。当特定情况发生时，GCU可驱动ATRUC跳开，特定情况有以下三种：