摘要：在飛機上，電纜是連接各種用電設(shè)備，幫助飛機傳遞動力電源的重要裝置。飛機受自身結(jié)構(gòu)以及負(fù)載的限制，對于電纜的規(guī)格具有十分嚴(yán)格的要求。如果電纜出現(xiàn)問題，就會導(dǎo)致飛機整體的系統(tǒng)出現(xiàn)短路、斷路等故障，影響到飛機上電氣設(shè)備的運行，更會威脅到飛機以及飛行員的安全。文章分析了飛機電纜短路故障及其機理，僅供參考。

關(guān)鍵詞：飛機電纜;短路故障;機理

前言：

電纜是飛機傳遞動力電源重要的裝置，覆蓋了飛機從駕駛艙到機尾的每一個角落，用于連接電源和電氣設(shè)備，其重量約占飛機上電子設(shè)備、電氣設(shè)備總重量的一半以上。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在當(dāng)前的航天航空飛機上，電氣設(shè)備的數(shù)量越來越多，也越來越先進(jìn)，對于飛機供電的質(zhì)量以及配電的要求也更加嚴(yán)格。在這樣的背景下，飛機上的電纜路線越來越復(fù)雜，一旦出現(xiàn)短路等故障，就會影響到飛機的正常飛行，并威脅到飛機自身的安全以及機組人員的人身和財產(chǎn)安全。

一、飛機電纜分析

在飛機上，電纜一般可分為高溫電纜、常溫電纜以及低溫電纜三大類。但不論那一種電纜，大體上都是由芯線、絕緣層和防護(hù)套三層結(jié)構(gòu)組成的（見圖1）。

一般來說，飛機中電纜的芯線材質(zhì)通常都是銅或者鋁，但大都是以銅為主，因為銅質(zhì)的芯線較鋁質(zhì)的芯線電阻率更低，同時在延展性以及導(dǎo)電性方面更好，基本上能夠滿足飛機上各系統(tǒng)對于電纜導(dǎo)電性能的指標(biāo)要求。而電纜的絕緣層是用來保護(hù)電纜芯線，保證彼此間的電氣隔離，避免電纜出現(xiàn)短路現(xiàn)象的重要設(shè)施。一般來說，飛機上電纜絕緣層的材質(zhì)主要是聚氯乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物等。防護(hù)套則是為了對電纜在飛機不同區(qū)域起到保護(hù)的作用，一般來說，其材質(zhì)大都是防波套、塑料管、氟膠布以及膠管等。

二、飛機電纜短路故障機理分析

飛機電纜短路故障是飛機電纜故障中比較常見的一種硬性故障，會嚴(yán)重影響到飛機中各種電氣設(shè)備的工作性能，并危及飛機自身安全以及機組人員的人身安全。

一般來說，飛機電纜短路故障大都發(fā)生在負(fù)載端、接觸偶和導(dǎo)線，當(dāng)負(fù)載端發(fā)生短路故障時，可以運用斷路器有效切除故障部分，避免危害進(jìn)一步擴大。而當(dāng)接觸偶和導(dǎo)線發(fā)生短路時，即電纜與電纜插頭座連接處以及電纜與電氣設(shè)備插頭座連接處發(fā)生短路故障時，因為這些部位沒有設(shè)置可以直接快速保護(hù)的措施，很容易導(dǎo)致飛機電氣設(shè)備出現(xiàn)火災(zāi)等事故。飛機電纜短路故障的機理大致可分為如下幾種：

（一）絕緣層破損導(dǎo)致的短路現(xiàn)象

飛機在正常情況下，電纜連接方式是通過插針與插孔相連接，實現(xiàn)電源向負(fù)載供電或是系統(tǒng)間信息交換。但飛機在飛行過程中，會發(fā)生一定的震動，在經(jīng)歷多次震動后，電纜絕緣層會出現(xiàn)一定的破損，絕緣性能下降，甚至形成短路，在短路電流的作用下導(dǎo)致電纜被燒毀。此外，隨著飛機運行年限的增加，電纜會因為工作年限的增長，在絕緣性和散熱性方面逐漸降低，承受的最大電流和最大溫度值也隨之下降，在長時間工作后，電纜發(fā)熱功率產(chǎn)生的熱累積值逐漸增大，并逐漸超過臨界值，導(dǎo)致電纜短路并被燒毀。

（二）接觸電阻增大產(chǎn)生短路現(xiàn)象

飛機在長時間飛行條件下，因為震動、溫度變化等因素，導(dǎo)致電纜的接頭逐漸松動，出現(xiàn)虛接的情況，導(dǎo)致接觸電阻增大，出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象燒毀電纜絕緣層，產(chǎn)生短路現(xiàn)象。而且，連接點受電流熱效應(yīng)的影響，會逐漸產(chǎn)生一定的金屬腐蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致電纜插頭處連接點有效的導(dǎo)電面積逐漸變少，在電流流過導(dǎo)體時，電流線發(fā)生變形，造成電阻的增加，這部分電阻被稱為收縮電阻，收縮電阻取決于觸點材料性質(zhì)與接觸點附近的電流線分布情況，又與接觸點數(shù)目、形狀、相互間隔、實際接觸面積等一系列因素有關(guān)。當(dāng)接觸電阻增大到一定程度，會產(chǎn)生相應(yīng)的熱量，影響產(chǎn)品性能，嚴(yán)重時產(chǎn)生短路燒毀保險，導(dǎo)致供電中斷故障。

（三）過載或負(fù)載短路

飛機的電纜在運行中，不僅要通過連續(xù)額定的載流量，還需要承擔(dān)短時過載電流。對于三相供電電纜來說，一旦負(fù)載端單向出現(xiàn)開路故障，就會導(dǎo)致其他兩相供電電纜在短時間內(nèi)承受較大的電流，燒毀保險，導(dǎo)致系統(tǒng)供電中斷或發(fā)生火災(zāi)。

三、飛機電纜短路故障的預(yù)防措施分析

在飛機整個生命周期中，電纜短路故障時有發(fā)生，為了更有效地預(yù)防并改善飛機電纜短路故障，應(yīng)從如下幾個方面加以預(yù)防：

首先，飛機的電纜長時間接觸潤滑油、液壓油以及防冰劑等，會導(dǎo)致接觸污染。因此，必須增加絕緣層抗氧化能力及抗腐蝕能力;其次，飛機在飛行過程中會因為震動對電纜產(chǎn)生一定程度的物理傷害，因此，在敷設(shè)電纜時，必須對其進(jìn)行合理優(yōu)化，盡量減少因飛機震動產(chǎn)生的損害。同時，還可以通過提高電纜絕緣層與防護(hù)罩的抗震動性能，減少或避免電纜因為振動產(chǎn)生的磨損、斷裂、接觸件松動的概率;最后，定期對飛機電纜的物理性能及化學(xué)性能進(jìn)行檢測，特別是一些關(guān)鍵的電纜。通過定期檢查，對于存在故障的電纜及時修理或更換，這樣也能減少電纜短路故障的發(fā)生，從而保證飛機的安全運行。

結(jié)語：

綜上所述，電纜是飛機中重要的設(shè)備，是飛機傳遞動力電源重要的裝置，數(shù)量較多，且分布比較復(fù)雜。一旦電纜發(fā)生短路故障，就會危及到飛機的正常飛行，同時也會對機組人員帶來生命和財產(chǎn)的威脅。文章簡單分析了飛機上電纜的結(jié)構(gòu)特征，然后針對性闡述了飛機電纜短路故障的機理，最后對飛機電纜短路故障的預(yù)防措施進(jìn)行了探討。這僅是筆者的一點個人淺見，希望能對相關(guān)人士的研究工作提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]李紅，鄧樂武，羅強，et al.飛機電纜短路故障分析及機理研究[J].四川電力技術(shù)，2019，42（06）：19-24.

[2]王丹陽，唐健鈞，陳謳，等.基于時域反射法的航空電纜故障定位技術(shù)研究[J].航空制造技術(shù)，2019，62（23/24）：84-88+96.

[3]靳嘉嘉.飛機電纜束雷電間接效應(yīng)仿真與試驗方法研究[D].河北工業(yè)大學(xué).2017.

王芳：1978.女，大連長豐實業(yè)總公司，吉林市，工程師，研究方向飛機電纜修理技術(shù)研究