發動機火警探測系統故障模式

3分鐘課堂 | 火警探測系統故障模式

A321發動機火警探測環路簡介

前言

發動機火警探測系統的主要功能是及時準確的探測到發動機的局部著火或者整體過熱，發出警告通知機組。A321發動機火警系統分為三部分：火警探測器（火警探測環路），火警信號處理電路（FDU），告警系統。此系統是比較重要的，如果火警系統出現故障例如「ENG1 FIRE DET FAULT」，按MEL是不允許放行的，所以需要仔細研究火警系統的故障原理，徹底排除故障。

火警探測元件工作原理

為了達到探測發動機局部著火和整體過熱的功能，A321發動機火警探測採用氣動熱敏式火警探測器進行發動機火警探測

每個氣動熱敏式火警探測器由應答機和敏感元件兩部分組成。

敏感元件由充滿氦氣的1．6毫米外徑、0．46毫米厚度的鈦合金環路與充氫內芯體組成，鈦合金環路中充氦氣，利用氣動原理操作，線路末端連接到應答機。

應答機包括一個警報膜盒與一個監控膜盒，這兩個膜盒都感受敏感元件內的氣壓。A與D接通時會發送警告信號，C與D斷開時會發送環路故障信號

正常情況下敏感元件中的氣壓剛好使警報膜盒處於常開狀態，監控膜盒處於閉合狀態。此時C與D接通電阻為4.5KΩ，A與D斷開。

當出現局部著火時敏感元件內的氫內芯受熱迅速釋放氫氣，使環路中的氣壓上升，閉合報警膜盒，使A與D接通發送發動機火警信號。溫度降低後氫內芯會吸收氫氣使氣壓降低，報警膜盒斷開，火警信號消失。

當出現整體過熱時環路中的氦氣受熱膨脹，環路中壓力上升，使報警膜盒閉合A與D接通發送發動機火警信號。溫度降低後環路氣壓也會降低，報警膜盒斷開，火警信號消失。所以氣動熱敏式火警探測器的火警信號是實時的，是沒有記憶的。

火警探測元件可能存在的問題是:

1、環路漏氣導致監控膜盒常開，使C與D斷開而發送環路故障信息

2、應答器由於各種原因C與D線路斷路導致環路故障

3、環路局部意外受熱導致氣壓過高，報警膜盒接通虛報火警

4、應答器由於各種原因A與D線路短接導致虛報火警

系統組成及工作原理

每台發動機過熱和火警探測系統包含兩條探測環路平行安裝且完全相同的火警探測環路（LOOP A和LOOP B)

每個探測環路由安裝在發動機的風扇、核心區和吊架三個防火區域的三個探測元件並聯組成（正常情況下每個探測元件的電阻為4.5KΩ左右，所以並聯後的電阻為1.5KΩ左右），每個環路將信號傳輸到FDU兩個完全獨立的通道。FDU1監控左發，FDU2監控右發。

對於一個探測環路，當三個探測元件並聯後總電阻小於1.5KΩ左右時就會發送火警信息到FDU，當三個探測元件並聯後總電阻大於1.5KΩ左右是就會發送故障信息到FDU。

火警邏輯

A環路火警 且 B環路火警

A環路火警 且 B環路故障

A環路故障 且 B環路火警

A環路和B環路在5s內同時故障

故障邏輯

供電故障

單環路故障

雙環路故障

單環路探測到火警但16s內另一個環路正常

故障現象

由故障邏輯和單個探測元件可能出現的問題可以總結出可能出現的故障現象與ECAM信息對應關係：

1、ECAM警告:ENG 1(2) FIRE LOOP A(B) FAULT

這屬於FDU供電故障，FDU的兩個通道是分別供電的，如果某個通道出現供電中斷，ECAM上就會出現該警告信息。

2、ECAM警告：ENG 1(2) FIRE LOOP A(B) FAULT

伴隨故障信息：CHECK ENG1(2) FIRE LOOP A(B)

這屬於單環路探測故障（環路漏氣、應答機監控電路斷路電阻大於1.5KΩ左右、接頭油液污染導致電阻大於1.5KΩ左右），或者是單環路假火警故障(環路局部被熱氣吹或者局部貼到高溫物體導致單環路意外受熱電阻小於1.5KΩ左右、導線磨損接地導致電阻小於1.5KΩ左右)。

3、ECAM警告：ENG 1(2) FIRE DET FAULT

這屬於雙環路探測故障（環路漏氣、應答機監控電路斷路電阻大於1.5KΩ左右、接頭油液污染導致電阻大於1.5KΩ左右）。

所以火警探測系統的主要故障模式是供電故障、環路探測故障和假火警故障。單環路警告信息其實是最複雜的，既要判斷環路是否失效（環路漏氣、應答機監控電路斷路電阻大於1.5KΩ左右、接頭油液污染導致電阻大於1.5KΩ左右），也要判斷環路是否會導致假警告(環路局部被熱氣吹或者局部貼到高溫物體導致單環路意外受熱電阻小於1.5KΩ左右、導線磨損接地導致電阻小於1.5KΩ左右)。

本文轉載自AIRTOOL.

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