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CCAR执照口试题ATA24电源.docx

1、CCAR执照口试题ATA24电源24-电源系统1. 直流发电机的电刷和换向器是什么,各有什么作用?换向极是什么,作用是什么? 换向器和电刷组件的作用是将电枢线圈产生的交流电转换成直流电,有电刷输出。电刷表面在弹簧力的作用下与换向器表面紧密接触,电刷装在刷架上,刷架安装在转子上。 换向极即换向磁极 当接通发电机负载时,电枢线圈中就有电流流过。根据电磁定律,在电枢线圈中就会产生磁场,该磁场称为电枢磁场。电枢磁场与主磁场(由励磁线圈产生)相互作用,使主磁场发生扭曲,磁场扭曲程度随发电机输出电流的增大而增大。主磁场畸变除了降低发电机效率外,还使换向时产生火花,严重时会烧坏整流子和电刷。换向极是安装于定

2、子上的,位于两个主磁极之间的小磁极,换向磁极线圈与电枢线圈串联,当输出电流越大,产生的换向磁场就越强,用于改善换向条件,消除电枢反应,降低换向火花。2. 发电机空载时,有无电枢反应?换向产生火花的原因? 当接通发电机负载时,电枢线圈中就有电流流过。根据电磁定律,在电枢线圈中就会产生磁场,该磁场称为电枢磁场。当电枢磁场与主磁场同时存在时,就会对主磁场产生影响,这种影响就叫电枢反应。所以空载时没有电枢反应。 电枢线圈中电流随转子旋转而快速改变方向的现象叫换向。电枢线圈在转子转动时,切割磁力线,产生电动势。当电动势快速改变方向时就会产生火花放电。 换向火花大的原因: 1:换向线圈短路,无法消除电枢反

3、应; 2:换向器表面粗糙; 3:电刷弹簧压力不够 解决电枢反应的方法:1、电刷架可调,使电刷安装在合成磁场的中性面上。但是发电机输出电流变化时,产生的磁场强度也改变,磁场中性面的位置随之改变,一般将电刷调定在发电机输出额定电流的中性面上。2、增加换向磁极,换向磁极线圈与电枢线圈串联。当输出电流越大,产生的换向磁场就越强,用于抵消电枢反应。3. 振动调压器的原理,如触点粘连,会发生什么后果?这种调压器的主要缺点是什么?如何改进? 原理:当发电机开始转动时,发电机自激发电。此时由于发电机电压低,电磁铁的吸力小,弹簧力大于电磁铁的吸力,使触点闭合,电阻短接励磁电流上升,发电机输出电压上升;当发电机电

4、压上升到一定值,电磁铁吸力大于弹簧力,使触点拉开,电阻串入到励磁线圈中,励磁电流下降,发电机电压下降;当电压下降到一定值时,弹簧力有大于电磁吸力,触点闭合,电阻短路,发电机电压上升。如此循环,使发电机电压恒定在28V,调整弹簧的拉力,就能调整发电机的输出电压值。 如果触点粘连,励磁电流不断上升,发电机输出电压也不断上升,会使得触点发生火花,烧坏发电机电枢绕组。 这种调压器用于小型发电机,结构简单,重量轻。但是触点频繁开合,容易磨损和产生干扰;发电机输出电压有微小波动。 用大功率晶体管代替机械触点,就不会产生火花和干扰。4. 炭片式调压器的工作原理? 为了减小发电机输出电压的波动,碳片式调压器在

5、励磁电路中串入了可变电阻,通过改变可变电阻值改变励磁电流,从而改变输出电压。此调压器通过调节电位器或调节螺钉可调节电磁铁的电流,从而调整发电机的额定输出电压。用于大功率直流发电机。 原理:当电压升高时,电磁拉力增大,炭柱被拉松,电阻增大,励磁电流减小,电压下降;当电压下降,电磁拉力下降,炭柱被压紧,电阻减小,励磁电流增大,电压升高。5. 若炭片调压器的电压敏感线圈开路,会出现什么问题?反之,若敏感线圈中串联的调节电阻短路,又会出现什么问题? 若电压敏感线圈开路,则电磁力消失,炭柱由于弹簧作用而压紧,炭柱电阻减小 ,励磁电流增大,发电机将发生严重的过电压; 若敏感线圈中串联的调节电阻短路,则敏感

6、线圈电流增大,电磁力增大,炭柱被拉伸,电阻增大,励磁电流减小,发电机电压偏低。6. 反流割断器原理? 直流电源系统出现反流时,即电瓶电流倒流入发电机,这会导致电瓶电能耗尽,给飞行安全带来隐患。因此直流电源系统都装有反流割断器。 反流割断器主要由电磁铁和一个触点组成,电磁铁绕有一个电压线圈和一个电流线圈。当发电机电压高于电瓶电压时,电压线圈产生的拉力使触点闭合,这时有电流流过电流线圈,电流线圈产生的电磁力和电压线圈产生拉力方向相同,使触点紧密闭合;当发电机电压低于电瓶电压时,电流反向流动,电流线圈产生的电磁力与电压线圈产生的拉力方向相反,使电磁压力减小,触点在弹簧的作用下分开,这样就断开电瓶与发

7、电机的联系。7. 什么叫电源的反流故障?故障原因有哪些?有什么危害?如何保护? 电流从汇流条向发电机流入,这种现象就称为反流。 原因:发电机突然降速、调压器故障或发电机之间并联供电,都可能发生反流现象。 飞机电瓶向发电机的反流会使电瓶放电,容量减少,失去应急电源的功能;反流太大,还会烧坏发电机和电瓶。 采用反流割断器进行保护8. 蓄电池的容量如何定义?单位是什么?影响容量的因素有哪些? 蓄电池的容量指的是:蓄电池充满电后,以一定的电流放电到终止电压时所能放出的总电量。对于酸性电瓶的容量,一般采用5h 放电准则,即让一个充满电的电瓶用5 h放完。如一个40 的电瓶,用8A 放电,应能持续到5小时

8、。 单位为安培小时,简称安时() 容量主要受以下因素影响: 极板面积的大小; 极板活性物质的多少; 充放电次数; 放电电流越大,容量越小; 电解液温度越高,则容量大; 间歇放电比连续放电容量大。 此外,电解液的密度和多少都影响容量。9. 碱性电瓶的充电放电方式,如何确定电瓶的容量? 2()2 + ()2 = 2 + + 2H2O接通电路后,正极板得到从负极板输入的电子,正极板的活性物质羟基氧化镍() 在水的参与下,生成氢氧化亚镍 ()2 和氢氧根离子 。 碱性电瓶容量只能用放电的方法来确定。将充满电的电瓶放置12小时后,用电流C或者2或4 放电,放到电瓶电压20V(20个单体电池,19个单体电

9、池为19V)或低一个单体电池低于1V时停止放电,放电电流乘以时间就是容量。10. 常用的电瓶充电方式及特点? 恒压充电方式:优点:充电速度快;充电设备简单;电解液的水分损失比较少。缺点:冲击电流大;单元电池充电不平衡;过充或充电不足(碱性电瓶容易造成“热击穿”和“容量失效”) 恒流充电方式:优点:没有过大的冲击电流;不会引起单元电池充电不平衡;容易测量和计算出冲入电瓶的电能。 缺点:充电时间长;过充时电解液水分损失相对要多;充电设备比较复杂 恒压恒流充电:当电瓶开始充电时采用恒流充电方式,充电一定时间后自动转换到恒压充电方式。集中恒压和恒流的优点,但充电设备比较复杂,现代飞机充电器大多采用这种

10、方式 浮充电方式:由于电瓶自放电现象,为维持电瓶容量不减少,将电瓶连接到比电瓶电压略高的直流电源上。浮充电电流的大小与电瓶的环境温度、清洁程度和容量有关。11. 单体铅蓄电池(或称为单元格电池)充足电的特征是什么?过充电有什么危害? 蓄电池充足电有以下特征:A单体电池电压达到2.1V且保持恒定;B电解液密度不上升并维持不变;C电解液大量而连续地冒气泡。 过充电的危害: 大量析出氢气和氧气,使电解液减少; 极板上的活性物质脱落,可能造成正负极板短路; 电池温度升高。12. 电瓶采用恒压充电时,为什么会造成充电不均衡?其表现形式如何? 因为飞机上的电瓶是由多个单体电池串联而成,各个电池的内阻、极板

11、、电解液密度等并不完全一样,因此充电时每个单体电池分配到的电压不相等。这就会造成充电不均衡。 单体电池中,分配电压高的会造成过充,电压低的充电不足。13. 碱性蓄电池的记忆效应指的是什么?有什么危害?如何消除? 当镍镉蓄电池长期处于浅充电、浅放电循环后,电池自动将这一特性记忆下来,在进行深度放电时,不能放出正常的电量,表现为容量或电压下降,这种现象称为“记忆效应”。 使电池容量下降。 定期进行深度放电和充电,或采用快速充电法,以消除记忆效应。14. 如何防止酸性电池的阳极化?维护时有何注意事项? 定期给电瓶充电,增加电解液 注意事项:1. 酸碱电池的维护车间隔开,并保持良好通风2. 电解液具有

12、腐蚀性,溅到皮肤上应立即用苏打中和,然后用清水冲洗3. 应保持电瓶清洁,防止自放电4. 电瓶温度不超过125F,温度过高应降低充电速度5. 充电或过充时会释放氧气和氢气,故充电时排气孔一定要畅通,不能有明火6. 放电完毕后电瓶应在24小时内充电,充满电的电瓶每月至少复充一次,防止极板硬化7. 检查电解液是否充足,不足应加蒸馏水,不能加自来水或矿泉水8. 航空电瓶的电解液比重比其它酸性电瓶电解液比重大,不能混用15. 全称是什么及作用? 是恒速传动装置。将变化的发动机转速变成恒定转速,使发电机发出恒频的交流电,400。 电磁式恒:原理与电磁滑差离合器相似,当发动机转速增大(或减小)时,转速传感器

13、控制电路使励磁电流减小(或增大),滑差转速增加(或减小),来保持转速不变。但效率低、传输功率小,一般用在发电机容量小、机转速变化范围不大的场合。 液压机械式: 恒装的输出转速由两个转速决定: 一是发动机经游星齿轮架直接传递过来的转速,该转速随发动机转速的变化而变化; 二是液压泵液压马达组件环形齿轮传递的转速,该转速用来补偿发动机转速的变化,以保持恒装的输出转速不变。16. 当给发电机突然加载时,恒装的输出转速如何变化?此时恒装工作于什么状态?当调速器调整结束后,恒装又工作于什么状态? 发电机突加载时,恒装的输出轴将减速,但由于恒装的工作状态由输入转速决定,所以输出轴欠速时恒装可能工作于正差动、

14、负差动或零差动状态。 同理,当调速器调整时,只要输入转速未变,恒装的工作状态就不变,仍工作于正差动、负差动或零差动状态。17. 若恒装原工作于零差动状态,当发动机突然加速时,恒装的输出转速如何变化?调速器如何调节?当调速器调整结束后,恒装工作于什么状态? 这时恒装的输出转速将升高; 调速器离心飞重的离心力增大,分配活门下移,伺服作动筒移动,使液压泵可变斜盘倾角的大小和方向改变,马达由静止开始转动,使输出轴转速下降。 恒装工作于负差动状态。18. 恒装输入装置在什么情况下脱开?如何操作?说明脱开原理及复位方法。 当恒装滑油温度过高或压力太低时,警告灯亮,这时应脱开恒装。 脱开方法:按压脱开电门。

15、 在发动机转速大于慢车转速时,接通电磁铁电门,将电磁铁上的卡销吸入,蜗块在弹簧的作用下上移,与蜗杆相连,由于蜗杆的旋转,使齿形离合器脱开。 发动机完全停止转动时,人工拉下复位环。使电磁铁的卡销卡在蜗块的凹槽上并锁住,齿形离合器在恢复弹簧的作用下复位。19. 什么叫式晶体管调压器?主要由哪几个部分组成?与励磁绕组串联的功率放大管工作在开关状态,功放管的开关频率不变,通过调节功放管的导通时间或脉冲宽度来调节励磁电流的平均值,这种调压器叫式调压器。组成:检测电路、比较电路、调制电路、整形放大电路、功率放大电路。20. (脉冲调宽式)晶体管调压器的原理及其组成? 组成:检测电路、调制电路、整形放大电路

16、、功率放大电路、反馈电路 原理:检测电路将发电机输出电压进行降压、整流,并将整流后的脉动成分进行部分滤波而形成三角波,输入到调制电路。调制电路将三角波与基准电压比较,产生波,整形放大电路将波进行整形放大,以便推动功率放大电路工作。功率放大电路推动发电机励磁线圈工作,调节励磁电流,从而调节发电机输出电压。反馈电路增加调压器的调压稳定性,减少超调量和调节振荡次数。 过程:发动机电压升高,调制电路脉冲宽度增大,整形放大电路脉冲宽度减小,功放管导通时间减小,励磁电流减小,发电机电压减小。21. 交流电源故障的保护方式? 过压保护:过压主要由调压器失效,导致发电机励磁电流过大造成 欠压保护:欠压主要由调

17、压器失效或发电机本身故障造成,欠速(欠频)或发动机过载也会造成欠压 欠频保护:欠频和欠压往往同时发生。如果欠频发生在前,则欠压保护电路输出就会被锁定;如果欠压发生在前,则欠频保护电路就会被锁定 过频保护:过频主要由调速系统故障,造成发电机转速过大造成 过载(过流)保护(考题):过载主要由一台发电机损坏不能向飞机正常供电,而另一台由于负载加大而产生过载。有些飞机过载信号将引起自动卸载,切除一些不重要或不影响飞行安全的用电设备,如厨房设备等,这时不需要断开发电机输出,以保证发电机向主要负载正常供电。 差动保护:差动保护包括两个方面,一是发电机内部电枢绕组发生相与地、相与相之间的短路,二是发电机输出

18、馈线短路故障;差动保护是指从发电机输出端流到汇流条的电流与回到发电机电枢绕组的电流不一致。 开相保护:开相是指有一相电流输出为零而其他两相输出正常。这使三相用电设备不能正常工作。开相原因有:发电机内部输出绕组开路;发电机外部馈线开路;发电机输出接触器有一相接触不良或损坏。 欠速保护:欠速一般不是系统故障,但欠速会导致欠频或欠压保护电路发出保护信号。欠速保护电路的功能是在发动机或 关断时发出一个信号,禁止欠频或欠压保护电路输出信号去断开发电机励磁继电器(的作用是将励磁电源供给元件,接到发动机上的励磁机上) ,而仅断开(发电机断路器)。 逆相序保护:发电机输出相序不正确。故障保护通过控制和来实现的

19、。1) 当发生过压、欠压、过频、欠频、开相、差动故障时,断开和2) 当发生欠速故障时,欠速故障信号一方面禁止由于欠速引起欠频、欠压保护电路输出故障信号,从而不能断开,另一方面输出信号去断开,使发电机不输出3) 当发生过载时,过载故障信号一方面禁止由于过载引起欠压保护电路输出故障信号,从而不能断开,另一方面卸载部分不太重要的负载。4) 当人工闭合发电机控制电门且电源系统无故障时,接通,发电机正常供电,如没有欠速故障,接通,发电机向飞机供电。22. 飞机交流电源系统中,一般设置哪些故障保护项目?动作时间上有什么要求?动作对象主要有哪些?主要有过压、欠压、欠频、过频、差动、过载、开相、逆相序、欠速等

20、保护项目。差动保护一般不延时,过压、过载、欠频采用反延时(过值越大,延时时间越短),其余故障采用固定延时。欠速和过载故障时,一般只断开,其余故障要同时断开和。23. 在过压/欠压保护电路中,为什么设置延时?什么叫反延时?说明设置反延时的必要性。电路的过压/欠压等现象有两种情况:一种是持续时间长,会造成严重危害,这种情况必须进行保护;另一种情况是瞬时出现干扰,如加载时发电机电压下降,此时保护电路不应该动作,否则就是误动作。所以为了防止瞬时干扰引起误动作,保护电路中必须设置延时。故障越严重,延时越短,这种延时方法称为反延时。有些故障的危害较严重,如过电压,若设置固定延时,当过电压严重时将会损坏负载

21、,应根据故障的严重程度自动调整延时时间。所以应该使用反延时。24. 如果发电机输出端有一相发生短路故障,调压器如何工作?若短路保护动作不及时,会发生什么后果? 调压器一般检测发电机的三相平均电压,若发生一相短路,则三相平均电压降低,调压器检测到的电压减小,调压器将增大励磁电流。 若短路保护不动作,一方面将烧坏发电机及馈线,另一方面,未短路的相电压将升高,发生严重的过电压,损坏负载。25. 断开(发电机励磁继电器)有几种方式? 的作用是将励磁电源供给元件,接到发动机上的励磁机上。 过压、欠频、欠压、过频、开相、差动。 有三种人工动作可以断开:发电机电门关断,脱开,提灭火手柄;26. 当恒装发生欠

22、速故障时,同时还会发生哪些故障表现?如何进行保护?当恒装发生欠速故障时,同时还会发生欠压和欠频故障;|欠速保护首先动作,使发电机输出断开,即跳开,同时抑制和保护使其不动作,防止跳开。27. 差动保护互感电路副边线圈断路,电路如何工作?如果短路又如何工作? 若发生断路,差动保护互感电路不起作用,不存在互感 短路时,从发电机输出端流到汇流条的电流与回到发电机电枢绕组的电流不一致。从而导致副边线圈感应出的电流不相同。当差动电流达到2040A时,触动差动保护,断开和。28. 什么叫差动保护?差动保护可以对哪些部位的短路故障进行保护?能否对永磁式副励磁机()电枢绕组的短路故障起到保护作用?为什么? 差动

23、保护是指从发电机输出端流到汇流条的电流与回到发电机电枢绕组的电流不一致。 差动保护可以对主发电机电枢绕组和输出馈线上的短路进行保护。 起不到保护作用,因为的短路不会引起互感器之间的电流差。29. 差动保护电路中的电流互感器如何设置?其保护范围指的是什么?能否对旋转整流器的短路故障起到保护作用?为什么? 两组电流互感器,一组放置在中线侧,一组放置在输出馈线上,每相互感器的副边绕组按同名端首尾串联,组成差动检测环。 只有在两组电流互感器区间内发生短路时,差动保护电路才有输出信号,这一区域称为差动保护的保护范围。 起不到保护作用,因为旋转整流器(二级无刷式交流发电机)给励磁项圈供电,的短路不会引起互

24、感器之间的电流差30. 交流并联供电的条件,(4发飞机的操作方式)? 并联的优缺点:并联供电供电质量高,并联后电网容量大,大功率用电设备的启动和断开对电网的干扰小;供电可靠性高,一台发电机故障,将故障的发电机隔离,其他发电机可正常供电,实现不间断供电。但是并联供电的控制和保护设备复杂,如并联时有功功率和无功功率不均衡,将使发电机的供电能力大大降低。 并联的条件:各发的发电机输出的电压(调压器保证)、频率(保证)、相位(并联瞬间相位差90)、相序(按三相接线)和电压波形(正弦波)必须相同。 对于4发飞机,如果1和2的条件满足,则1和2都闭合,它们这些参数由自动控制与监视,如发生故障,断开相应的(

25、汇流条连接断路器),即可实现单独供电31. 在四发并联供电的飞机电网上,若某台发电机发生开相故障,应如何保护?若某台发电机过载,应如何保护? 某台发电机发生开相故障,则该发电机已不能继续供电,应将断开,使故障发电机退出电网,但(汇流条连接断路器)可继续接通,使负载汇流条不断电。 若某台发电机过载故障,则说明并联发电机的功率不够,这时应先跳开(汇流条连接断路器),使发电机退出并联,这时若发电机正常,可继续单独供电,若仍不正常,再断开该发电机的和。32. 电源并联供的主要问题有哪些?当交流电源并联时有频差和压差时,并联后有什么问题? 主要问题:1、并联的条件;2、投入并联的自动控制;3、并联后负载

26、的均衡。 频差会引起有功功率不均衡,压差会引起无功功率不均衡。33. 飞机地面交流电源插座共有几个插钉?各插钉的作用是? 有6个插钉。4个大钉分别为三相四线制电源的三相和零线N。两个小插钉E、F起控制作用。由于控制钉比较短,插上电源时,只有插紧后,外电源接触器才能吸合接通外电源;断开时也要先断开外电源接触器,外电源断开,防止产生火花。34. 地面电源上有哪些指示灯?作用是什么?(外电源接触器)的接通条件是什么? :当外部电源插好后,灯亮,由外部电源三相中的一相交流电供电。 :灯亮,表示允许拔下插头;灯灭,说明飞机正在使用地面电源,如果拔下插头必须到驾驶舱断开地面电源开关。 接通条件: E、F插

27、好并形成通路和 外电源控制组件发出信号,此时外电源接触器吸合。(外电源控制组件)用于检测外电源的相序、电压、电流及频率是否符合要求,如果符合要求,(外电源控制组件)发出信号;当或主发电机向飞机电网供电时,自动断开外电源。35. 应急电源的种类?机载电瓶、冲压空气涡轮发电机、液压马达驱动发电机、应急照明电源36. 变压整流装置的作用? 变压整流器将交流电转变为直流电,为飞机的直流负载提供电源。 变压整流器由主变压器、整流元件、滤波器、冷却风扇组成。 主变压器:将115/200V 400的三相交流电变换为适合整流电路的交流电压 整流元件:将主变压器输出的交流电变换为直流电。一般采用硅整流二极管。

28、滤波器包括输入滤波器和输出滤波器。输入滤波器的作用是:减小变压整流器对电网电压波形的影响,滤除高频干扰。 输出滤波器的作用是:滤除整流后的脉动成分,是直流输出更加平滑。 冷却风扇对变压器通风冷却37. 变流器中滤波器的工作原理 ? 通过电感和电容组成的电路对电网波形进行过滤。 滤波器包括输入滤波器和输出滤波器。 输入滤波器的作用是:减小变压整流器对电网电压波形的影响,滤除高频干扰。 输出滤波器的作用是:滤除整流后的脉动成分,使直流输出更加平滑。38. 飞机上的变压整流器一般采用接法,说明其含义和优点。如何设置滤波器?接法指的是变压器原边采用星型接法,副边采用星型和三角形接法两套绕组。整流电路属

29、于六相全波整流。 优点一:输出电压的脉动幅值减小,质量提高; 优点二:输出电压的脉动频率高,可以减小滤波器的体积。在变压整流器的输入端和输出端都需要设置滤波器。39. 变压整流器一般采用低通滤波器:提高变压整流器输出电压的脉动频率。可以减小滤波器的体积,简述其原理滤波器的电感与负载串联,起分压作用。因此其感抗L越大,滤波效果越强,所以交流成分的频率越高,电感量L就可以减小,则电感的体积就越小。滤波器的电容与负载并联,起分流作用,因此其容抗1/C越小,滤波效果越强,所以交流成分的频率越高,电容量C就可以减小,则电容的体积就越小。40. 静变流机的作用? 在直流电为主电源的飞机上提供交流电源,即用

30、作二次电源; 在交流电为主电源的飞机上将电瓶的直流电变成交流电,提供应急交流电源。 在变频交流电为主电源的飞机上提供恒频交流电源。41. 静变流机的部件以及工作原理? 变流机是将直流电变为交流电的设备,有两种:旋转变流机和静止变流器。 旋转变流机由直流电动机带动交流发电机发出交流电,噪音大,效率低,维护工作量大。 静止变流机由变压器和功率管组成。采用电力电子技术将直流电逆变为交流电,这种变流机没有活动部件,转换效率高,维护工作量小。逆变器主电路有两种形式:推挽式和桥式,为了减小功率管的损耗,必须让功率管工作在开关状态,原理是只要让T1、T2(推挽式)或T1T4、T2T3(桥式)轮流导通,在变压

31、器次级就能得到交流输出。42. 应急发电机的种类?特点?输出什么电源? 冲压空气涡轮发动机:当正常电源失效时,放出,由飞机前进的气流推动转动,从而驱动发电机向飞机提供交流电 液压马达驱动发电机:是一个独立的、无时间限制的备份电源;飞机空中两侧主交流汇流条失效时,飞机液压系统正常工作时,自动工作,向左右交流转换汇流条供电115V,还可以向热电瓶汇流条提供直流。当正常电源恢复供电,自动停止工作。 应急发电机都有转速控制机构,所以属于单相或三相交流电源系统。43. 应急照明电源系统的组成? 充电电路:飞机直流汇流条上的28向应急照明电源的电池充电。 输出控制及调压电路:对应急照明系统进行调压和输出控制的。 低压检测及锁定电路:防止应急电池深度放电而发生永久性损坏;当低压检测电路输出低电位时,低压锁定电路锁定输出,只有当飞机供电正常时,才能解除锁定。 电压敏感电路:检测飞机直流汇流条是否正常供电。 测试

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