航空电气中电缆故障与相关方法

[摘 要]在航空电气系统中，电缆起着至关重要的作用，任何系统的运行都离不开它，但是由于各方面的因素影响，使得电缆在安装使用过程中发生老化甚至损坏，这就导致了航空系统不能正常运行，因而对于航空系统中电缆的故障处理十分重要。本文主要对航空电气系统中出现的电缆故障进行了分析描述，并提出了相应的解决办法。

[关键词]航空系统；电缆；老化

中图分类号：V267 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）13-0249-01

前言

在飞机系统中，比如直流电源系统、交流电源系统、发动机点火系统、开关系统、灯光照明系统、燃油系统等，都离不开航空电气系统，它起到了至关重要的作用。在整个电气系统的运行过程中，电缆的作用是不容忽视的，作为各子系统的重要组成部分，电缆决定了整个飞机的正常运行。当前航空电气系统中的电缆主要分为两类，用于军用直升机的主要为聚酰亚胺-氟46复合薄膜绕包烧结绝缘电缆，民用大型飞机中较多使用辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘电缆[1]。随着时代的发展，对于航空电气中的电缆要求越来越高，对于电缆发生故障是能否快速处理显得尤为重要。

一、航空电缆故障的危害

在航空电气系统中，电缆主要起到了传输信息、传送电能的作用。对机这种新型的现代化工具，电能和信息化是必不可少的，电缆相当于是整个飞机的血管，如果血管发生破坏或者受损，整个飞机系统都会瘫痪。电缆发生故障一般都为老化，或材料损坏，这有可能导致电路短路或是无法输送电脑，或是信息传递的失效，这些问题的出现都使得飞机必须要停飞进行修理，需对老化的或是受损的电缆进行修理或更换，影响了飞机的正常飞行。这些情况的发生极有可能引发飞机无法正常操控，飞机供能不足，更有甚者导致机毁人亡。多次飞机失事的实例证明了电缆在飞机系统中的重要作用。因此，要保障电缆良好的工作性能，进而保证飞机系统的正常运行。

二、航空电缆的故障分析

航空电缆的设计和选用一般是按照最大允许值确定的，正常情况下的使用率不能达到最大值，但是一些特定的使用条件使得航空电缆长期处于大负荷甚至是超负荷使用，这就导致了其因无法承受外界使用而破坏。大部分的破坏都是有一下几种情况引起的。第一种就是使用环境，使用环境温度过高、空间过于狭小致使电缆多处弯曲甚至挤压、有辐射条件都有可能使得电缆的外绝缘层发生破坏。第二种是超负荷利用，大电流的使用超出了电缆的承受能力，导致其发生损坏。最后一种是电阻的影响，由于电阻的原因，使得电器与电缆的连接部位出现超高温损坏。

航空电缆发生损坏的表现形式主要为三种：热老化、机械老化、电老化。下面对这三种情况进行分析。

（一）热老化

热老化通常是指绝缘物质的化学结构受热发生变化。航空电缆在使用的过程中因为环境温度过高或是超负荷使用导致电缆外保护层受热从而发生热老化现象，引起电树枝形成，并进一步造成其绝缘性能降低，随着电压作用时间的增长，其击穿场强也降低了，进而导致了聚合物绝缘击穿的现象。

（二）机械老化

在施工过程中，由于拉力过大、弯曲过度、铺设不当、剥皮尺寸过大、刀痕过深等会损坏电缆的绝缘保护层和屏蔽层。在使用过程中，电缆的自由行程使外皮擦破；环境变化引起拉力过大而拉伤；频繁振动而损坏等。引起的绝缘损伤使绝缘层几何尺寸减小，绝缘距离下降[2]。这都造成了电缆的老化损坏。

（三）电老化

电老化是由于电场的长期作用，航空电缆在使用过程中经常出现的一种现象。引起电老化的原因并非像其他老化现象一样（单一的物理或化学因素引起的），而是由许多因素共同作用导致的。我们常用“本征击穿场强”这一定量来表示绝缘材料抗电场性能，据其原理可知，高分子有机材料的量值都是在MV/cm以上的。而由于厚度效应、气孔、材料不均匀等原因的影响，使得较小的电场强度就足以击穿[1]，这就导致了电缆的电老化现象的出现。

三、航空电缆故障的应对措施

对于航空系统中出现的电缆故障，应该对其充分的认识，可以从根本排除故障，或是在故障发生前对其进行预测，下面对于航空系统中电缆故障进行几方面的应对措施的简单介绍。

（一）电缆故障机理研究的加强

对于电缆发生故障的具体原因应该从根本上搞明白，从客观规律的角度上对电缆产生故障的机理进行研究。具体的可以通过相关的实验，现有的理论研究方法，或是计算机的仿真分析等方法对航空系统进行分析，这样有助于预防电缆故障的发生。

（二）应用故障预测技术

利用一些设备对电缆进行监测、诊断和分析，进一步确定其是否受损，这其中的技术包括状态检测技术、状态评估技术、状态预测技术等。通过对设备的运行状态的分析，再加上利用自回归（AR）模型、滑动平均（MA）模型、自回归滑动平均（ARMA）模型对航空电气系统的分析，提前发现电缆故障[3]。

（三）应用在线故障诊断设备

实际工作中，故障检测十分重要。因为电缆本身发生故障具有一定的突发性，短时间内不一定能够解除，应按照在线故障检测方法，开展故障识别工作。同时应立即采用备用系统，注重故障检测技术运用过程中，同诊断技术的密切联系。如果产生故障，还可以通过智能方法开展相应弥补[4]。

四、结语

电缆作为整个航空电气系统中的重要基础部分，其重要性不言而喻。因此对于电缆可能出现的各类问题我们应熟悉掌握，并能在发现问题的第一时间采取相对应的措施进行补救，可以结合现代科技采取各类方法，以降损失灾害降到最低。

参考文献

[1] 任斌斌.航空电气中电缆故障与对策[J].科技资讯，2009，（27）：75.

[2] 张俊民.谢华博.魏娟.曹大树.姚红宇.飞机电缆绝缘缺陷与故障的检测技术及分析[J].航空维修与工程，2008，（1）：26-29.

[3] 马永强.刘仁志.张引强.航空电器中电缆故障与对策[J].黑龙江科技信息，2015，（17）：90.

[4] 王军.航空电气中电缆故障与相关方法[J].科技与企业，2015，（22）：239.