电气线路互联系统（EWIS）分离面设计研究

朱喜

【摘 要】电气线路互联系统（EWIS）分离面是电缆敷设的断点，通常被用来隔离电路中各部分。本文介绍了EWIS分离面的类别及主要组成部件，并探讨了EWIS分离面设计时应考虑的因素。

【关键词】EWIS；分离面；FOD（外来物）

0 前言

EWIS为Electrical Wiring Interconnection System的简写，中文译为“电气线路互联系统”，指安装在飞机任何区域的各种电线、端接器件、布线器件或其组合，用来在两个或多个端接点之间传输电能（包括数据和信号）[1]。随着美国联邦航空局（FAA）发布FAR25部第123号修正案，EWIS在整个民机设计体系中愈发得到重视，从原本属于各功能系统的一部分，到独立的一个分部，可见已被认同为一个相对独立的、重要的专业体系。

电气线路互联系统（EWIS）分离面是电缆敷设的断点，通常被用来隔离电路中各部分。

1 概述

根据分离面设计的不同目标，分离面可以分为3类：

1）工艺分离面；

2）组装分离面；

3）集成组件分离面，以便于安装。

1.1 工艺分离面

工艺分离面通常设置在两个飞机部段电缆间的连接。该分离面位置取决于飞机组装工序，常见工艺分离面如图1所示。

图1 工艺分离面位置示例

Fig.1 Example of production break disconnect location

工艺分离面使得不同飞机部段的EWSI部件能在部件制造时完成安装，总装接口清晰，大大减少飞机批生产工序。

1.2 组装分离面

组装分离面通常被用来分离组装部件或者不同工作包（例如起落架系统/EWIS、舱门移动部件等），示例如图2所示。

图2 组装分离面位置示例

Fig.2 Example of separation of assemble disconnect ： pylon

1.3 集成组件分离面

为了安装的便利，会增加额外的分离面，比如仪表板分离面，操纵台分离面等。设计此类分离面也可以将一个线束分成两个线束以满足系统功能隔离要求。

此类分离面最典型的是电子电气设备架分离面，将电子电气设备架线束与飞机机体线束分离。

电子电气设备架作为独立的安装部件，通常情况下，设备架上的线束通道集中，导线数量多，电子电气设备接口端接方式及工艺繁杂，所以需在设备架组装到飞机之前，在地面将设备架线束完成安装，所以需要设备架分离面将设备架线束与飞机机体线束分离。

1.4 分离面组成

通常分离面包含下列5个主要部件：

1）分离面板：结构件便于安装连接器或者端接件；

2）支撑结构件：将分离面板固定安装在飞机机体结构上；

3）标识：分离面板参考信息及连接器位置信息；

4）搭接/接地：使闪电影响最小化以及将面板结构与飞机机体地搭接，保护内部电气元器件；

5）面板保护盖：保护连接器件免受液体侵蚀。

2 分离面设计要求

2.1 端接命名规则和数量需求

为了正确布置分离面（包括分离面板、分离面支撑件、接线盒），需要定义分离面位置信息，命名规则及端接件数量等信息。

分离面板上还需预留连接器位置，即使该位置最终没有安装连接器。

如果分离面板安装时需要旋转一定角度，面板相对于飞机机体坐标轴所成的角度需要被标注在可见位置。

2.2 端接器件类别需求

分离面上的端接器件可以是连接器（圆形连接器或者矩形连接器）、接线端子、接线模块、永久接头、在线模块或者组合端接器件。

相比较于圆形连接器，矩形连接器布置间隔小、插针布置密集等优点，使用矩形连接器可以节省分离面板空间，但需要更多物理空间来安装矩形连接器（因为矩形连接器安装工具的使用需要充足的空间）。

2.3 尺寸需求

分离面板的尺寸取决于两个方面：

1）分离面需要安装连接器的数量；

2）连接器隔离间距要求。

同时分离面面板需要给出预留空间以满足后续设计改进和设计更改需求，以及电气维修安装需求。

分离面板预留的连接器安装空间位置还应满足EWSI系统物理隔离和功能隔离要求。通常情况下，面板预留安装位置数量一般是面板连接器总数的15%[2]。

2.4 搭接及接地需求

对分离面板结构电气搭接主要是为了：

1）控制和转移闪电电流，使闪电直接及间接影响最小化（防止产生电弧和过热点，避免对结构件造成损伤或者避免产生点火源）；

2）为内部电气元器件提供搭接和接地保险。

2.5 位置布置需求

分离面板布置需要考虑下列因素：

1）所有EWIS部件不能够被乘客接近，包括分离面板[3]；

对于驾驶舱电缆的分离面板，禁止任何未得到许可证人员接近。

2）端接器件布置应有充足空间方便安装和维修。

通常连接器面板上的连接器安装不应以拆除临近连接器为前提。相邻连接器之间应该有足够间距，使得操作人员能使用手或者工具拆除每个连接器。非气密区的圆形连接器允许使用工具安装，如果无法人工安装，必须提供安装工序和安装培训教材。

为了方便连接器的安装和维护，同时防止因安装错误对连接器造成损耗，所有连接器（包括插头和插座）均需目视可见。

对于圆形连接器，两个连接器间的间距应满足在拆装连接器时，不需要使用额外工具和额外空间，如果条件允许，操作人员应能使用带防护措施的手进行操作。

对于自锁型矩形连接器，两个连接器间的间距应满足在拆装连接器时，不会对电缆或者临近连接器造成损伤。

2.6 保护需求

需要提供保护措施防止下列情况发生：

1）外来物（FOD）对EWIS器件造成损伤；

全电控飞机是目前飞机行业的发展方向，EWIS部件会越来越多的布置在飞机各个部位，外来物（FOD）对EWIS部件造成损伤的概率越来越大，所以必须采取措施确保FOD不会造成导线、连接器、分离面等EWIS部件损伤。

对于安装在垂直水平面方向固定面上的分离面，务必设置保护措施（如隔离盖板）以防止FOD或者其他潜在类似风险。

2）液体泄漏对EWIS部件造成损伤；

设计分离面时，优先将分离面位置远离液体管路接头，其次对分离面采取保护措施，同时在线束敷设路径上设置滴水环。

所有防水措施能够确保泄露的液体能够排出机体之外。

3）气密性不足导致烟雾泄漏，进入驾驶舱。

分离面需要防止烟雾从驾驶舱外进入驾驶舱内部，也包括从货舱和客舱等区域进入。

分离面上安装的端接件同时需满足气密要求或泄露容差要求。

3 其他要求

使用密封件的穿墙处，可以设置分离面。

该处的分离面需要满足特定要求，例如安装在气密区侧分离面板及分离器件需满足气密和抗压性能。

4 结论

分离面是EWIS系统不可或缺的组成部分，是确保线路安全可靠，满足生产、维护效率的有效措施。本文简要的介绍了分离面的分类及主要组成部件，并探讨了分离面设计时应考虑的因素，在民机EWIS详细设计阶段，应根据具体飞机型号总体要求设计EWIS系统分离面。

【参考文献】

[1]CCAR-25[R4]， 运输类飞机适航标准.

[2]SAE AS50881[E]， Wiring Aerospace Vehicle.

[3]EN3197：2010， Aerospace series - Design and installation of aircraft electrical and optical interconnection systems.

[责任编辑：张涛]