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摘要:飞机故障直接关乎飞机飞行安全和飞行员的人身安全和财产安全,而电缆作为飞机上用电设备的连接装置,如果发生故障,将直接影响飞机用电设备的功能,甚至对飞行造成无法挽回的损失和伤害。基于此,本文分析了造成飞机电缆短路的原因,并提出了对应的的预防和改善措施,以期减少飞机电缆故障的发生,保障飞机的安全飞行。
关键词:飞机;电缆;短路故障
飞机电缆在飞机飞行中起着至关重要的作用,如果发生电缆故障,将会直接影响飞机的安全飞行。因此,要对造成飞机电缆故障的原因进行分析研究,寻求相对应的的预防和改善措施,以保证飞机上各用电设备正常工作,保障飞机安全飞行。
1飞机电缆故障类型
由于飞机体积庞大,内部设备复杂而且彼此之间又存在联系,造成电缆发生故障的原因错综复杂,需要对可能发生的短路故障进行一一分析研究。飞机电缆故障主要分为软性故障和硬性故障。软性故障包括磨损故障和间歇故障,最终仍都表现为硬性故障,即短路和断路故障,断路硬性故障分别是信号传递中断和传递不正确。
2造成飞机电缆短路的原因分析
2.1火灾发生时短路的原因分析
如果飞机发生了火灾并且出现了线路短路的情况,需要确定是火灾造成线路短路还是线路短路引发了火灾,找出事故发生的真正原因。火烧熔痕和短路熔痕存在差异性,可做火灾引起短路或短路引起火灾的初步判据,由于火烧熔痕与短路熔痕在金相组织上呈现不同特征,可采用金相法做进一步的验证性分析,最终准确确定事故发生的根本原因,并有针对性地采取相关措施避免事故的发生。
2.2电缆绝缘层损坏造成电缆短路
2.2.1物理特性影响
飞机频繁振动后,绝缘层由于受到摩擦以至于损坏最终造成电缆内部电线短路回路。虽然一些具有特殊功能的电缆会做一些特殊保护措施(靠近插头座处做加粗加固处理),但也容易发生绝缘层损坏。由于绝缘层损坏,电源直接由电缆接通成闭合回路,回路电流大幅度增加并超过其额定电流值。线路自身存在阻抗,进而形成热功率。电流越大则热功率越高,最终烧坏电缆。
2.2.2热效应累积造成绝缘层损坏
电缆有一定的使用年限,随着使用时间的增加,电缆的各种性能逐渐降低,如电缆的稳态临界温度值就会随着使用时间的增加而逐渐降低,两者成负相关。如果电缆在长时间工作,产生的热量不能及时散发,就会越积越多,导致电缆温度越来越高,达到绝缘层临界温度时,绝缘层就会损坏进而发生电路短路,电路短路又会产生大量的热量,这样周而复始的相互作用,最终烧断电缆,引发安全事故。
2.3接触电阻造成电缆短路
对导体间呈现的电阻称为接触电阻。飞机上各电器的插头插入插座中,或导针与其接座间也都有接触电阻存在。如果电缆接头松动,导致电缆虚接,在电缆和接头之间接触电阻变大,连接点的电流载流量就变小,但供电设备提供的电流大小不变,接触电阻变大的情况下,容易导致接头发热;而且连接点还容易受到电流热效应的影响,使连接点温度升高,导致连接点的接触电阻变大。连接点的接触电阻变大,又在连接点产生压力降低现象,进而会有能量转变成热量的现象,最终造成电缆短路。
2.4过载、负载短路对电缆影响
2.4.1负载单相接地短路
电力电缆在实际运行中,一般情况下运输的是连续额定的载流量,特殊情况下也需承受短时过载和短路电流。负载输入端单相接地短路故障,会反应到一相供电电缆不能正常工作,其他两相供电电缆就必须在短时内承载原来三相电缆承担的电流载量,超出了其能承载的最大电流,造成电缆温度升高,进而引发安全事故。
2.4.2负载相间短路
与负载单相短路类似,如果负载1、2相两相之间发生短路,则会造成短时内3相需要承受大功率电流,过大电流则会在接触偶上产生热效应积累,严重时还会熔断插头座,甚至发生火灾。
3飞机电缆故障的预防和改善
飞机电缆故障发生对飞机飞行产生巨大影响,甚至造成严重损失,因此要从多方面进行电缆故障的预防和改善,以延长电缆使用寿命,减少飞机维修成本。
3.1要选择绝缘层抗氧化和耐腐蚀的电缆
电缆长时间和液压油、润滑油、防冻液等接触,表面容易附着一层油化物,容易造成接触污染,久而久之会使电缆绝缘层硬化、变质,最后失去保护内部电线的功能,因此要选择绝缘层抗氧化和耐腐蚀的电缆。
3.2规范电缆敷设
飞机电缆在飞机飞行过程中由于受到振动摩擦,会使电缆绝缘层以及连接点表面产生不同程度的磨损,因此,规范电缆敷设,合理布局电缆的走向,可以很大程度上减少电缆间的摩擦,降低连接点的接触电阻,提升电缆的使用性能。
3.3定期检查
飞机飞行周期需要定期进行维修和保养,同样的,也要对电缆的使用情况进行定期检查,及时发现存在的安全隐患,对于已发生故障或者即将发生故障的电缆及时更换。另外,对于具有特殊功能的电缆和关键的设备的电缆要选用功能性更强的电缆,定期检查容易损坏的电缆,及时发现及时更换,减少飞机事故,进而保证飞行安全。
4结束语
飞机电缆故障在飞机飞行中经常发生,影响了飞行员和乘客的安全,因此对飞机电缆出现的故障进行分析,并采取解决故障的有效措施,以减少事故的发生,保障飞机飞行安全。
參考文献:
[1] 张珍,曾卫东.航空电缆检测技术的发展与应用[J]. 硅谷. 2012(04)
[2] 张晶波,于金旭,金崇阳,翟盼,汪静,熊晓英. 航空航天用超轻型稳相电缆研制[J].光纤与电缆及其应用技术. 2020(03)
[3] 李标.无人机整机电缆制作技术研究[J]. 机电元件. 2020(01)
[4] 刘长萍,王猛,刘建波,孙建华,李川,刘立强.浅析新材料在电缆维修中的应用[J]. 航空维修与工程. 2016(12)
[5] 杜金茹,郑伟.航空电缆检测技术的应用及未来发展[J]. 中国战略新兴产业. 2017(12)
[6] 张大刚.航空电缆检测技术的应用与发展[J]. 电子技术与软件工程. 2015(23)
[7] 牛蕊.航空产品电缆的数字化布局分析[J]. 山东工业技术. 2016(01)
关键词:飞机;电缆;短路故障
飞机电缆在飞机飞行中起着至关重要的作用,如果发生电缆故障,将会直接影响飞机的安全飞行。因此,要对造成飞机电缆故障的原因进行分析研究,寻求相对应的的预防和改善措施,以保证飞机上各用电设备正常工作,保障飞机安全飞行。
1飞机电缆故障类型
由于飞机体积庞大,内部设备复杂而且彼此之间又存在联系,造成电缆发生故障的原因错综复杂,需要对可能发生的短路故障进行一一分析研究。飞机电缆故障主要分为软性故障和硬性故障。软性故障包括磨损故障和间歇故障,最终仍都表现为硬性故障,即短路和断路故障,断路硬性故障分别是信号传递中断和传递不正确。
2造成飞机电缆短路的原因分析
2.1火灾发生时短路的原因分析
如果飞机发生了火灾并且出现了线路短路的情况,需要确定是火灾造成线路短路还是线路短路引发了火灾,找出事故发生的真正原因。火烧熔痕和短路熔痕存在差异性,可做火灾引起短路或短路引起火灾的初步判据,由于火烧熔痕与短路熔痕在金相组织上呈现不同特征,可采用金相法做进一步的验证性分析,最终准确确定事故发生的根本原因,并有针对性地采取相关措施避免事故的发生。
2.2电缆绝缘层损坏造成电缆短路
2.2.1物理特性影响
飞机频繁振动后,绝缘层由于受到摩擦以至于损坏最终造成电缆内部电线短路回路。虽然一些具有特殊功能的电缆会做一些特殊保护措施(靠近插头座处做加粗加固处理),但也容易发生绝缘层损坏。由于绝缘层损坏,电源直接由电缆接通成闭合回路,回路电流大幅度增加并超过其额定电流值。线路自身存在阻抗,进而形成热功率。电流越大则热功率越高,最终烧坏电缆。
2.2.2热效应累积造成绝缘层损坏
电缆有一定的使用年限,随着使用时间的增加,电缆的各种性能逐渐降低,如电缆的稳态临界温度值就会随着使用时间的增加而逐渐降低,两者成负相关。如果电缆在长时间工作,产生的热量不能及时散发,就会越积越多,导致电缆温度越来越高,达到绝缘层临界温度时,绝缘层就会损坏进而发生电路短路,电路短路又会产生大量的热量,这样周而复始的相互作用,最终烧断电缆,引发安全事故。
2.3接触电阻造成电缆短路
对导体间呈现的电阻称为接触电阻。飞机上各电器的插头插入插座中,或导针与其接座间也都有接触电阻存在。如果电缆接头松动,导致电缆虚接,在电缆和接头之间接触电阻变大,连接点的电流载流量就变小,但供电设备提供的电流大小不变,接触电阻变大的情况下,容易导致接头发热;而且连接点还容易受到电流热效应的影响,使连接点温度升高,导致连接点的接触电阻变大。连接点的接触电阻变大,又在连接点产生压力降低现象,进而会有能量转变成热量的现象,最终造成电缆短路。
2.4过载、负载短路对电缆影响
2.4.1负载单相接地短路
电力电缆在实际运行中,一般情况下运输的是连续额定的载流量,特殊情况下也需承受短时过载和短路电流。负载输入端单相接地短路故障,会反应到一相供电电缆不能正常工作,其他两相供电电缆就必须在短时内承载原来三相电缆承担的电流载量,超出了其能承载的最大电流,造成电缆温度升高,进而引发安全事故。
2.4.2负载相间短路
与负载单相短路类似,如果负载1、2相两相之间发生短路,则会造成短时内3相需要承受大功率电流,过大电流则会在接触偶上产生热效应积累,严重时还会熔断插头座,甚至发生火灾。
3飞机电缆故障的预防和改善
飞机电缆故障发生对飞机飞行产生巨大影响,甚至造成严重损失,因此要从多方面进行电缆故障的预防和改善,以延长电缆使用寿命,减少飞机维修成本。
3.1要选择绝缘层抗氧化和耐腐蚀的电缆
电缆长时间和液压油、润滑油、防冻液等接触,表面容易附着一层油化物,容易造成接触污染,久而久之会使电缆绝缘层硬化、变质,最后失去保护内部电线的功能,因此要选择绝缘层抗氧化和耐腐蚀的电缆。
3.2规范电缆敷设
飞机电缆在飞机飞行过程中由于受到振动摩擦,会使电缆绝缘层以及连接点表面产生不同程度的磨损,因此,规范电缆敷设,合理布局电缆的走向,可以很大程度上减少电缆间的摩擦,降低连接点的接触电阻,提升电缆的使用性能。
3.3定期检查
飞机飞行周期需要定期进行维修和保养,同样的,也要对电缆的使用情况进行定期检查,及时发现存在的安全隐患,对于已发生故障或者即将发生故障的电缆及时更换。另外,对于具有特殊功能的电缆和关键的设备的电缆要选用功能性更强的电缆,定期检查容易损坏的电缆,及时发现及时更换,减少飞机事故,进而保证飞行安全。
4结束语
飞机电缆故障在飞机飞行中经常发生,影响了飞行员和乘客的安全,因此对飞机电缆出现的故障进行分析,并采取解决故障的有效措施,以减少事故的发生,保障飞机飞行安全。
參考文献:
[1] 张珍,曾卫东.航空电缆检测技术的发展与应用[J]. 硅谷. 2012(04)
[2] 张晶波,于金旭,金崇阳,翟盼,汪静,熊晓英. 航空航天用超轻型稳相电缆研制[J].光纤与电缆及其应用技术. 2020(03)
[3] 李标.无人机整机电缆制作技术研究[J]. 机电元件. 2020(01)
[4] 刘长萍,王猛,刘建波,孙建华,李川,刘立强.浅析新材料在电缆维修中的应用[J]. 航空维修与工程. 2016(12)
[5] 杜金茹,郑伟.航空电缆检测技术的应用及未来发展[J]. 中国战略新兴产业. 2017(12)
[6] 张大刚.航空电缆检测技术的应用与发展[J]. 电子技术与软件工程. 2015(23)
[7] 牛蕊.航空产品电缆的数字化布局分析[J]. 山东工业技术. 2016(01)