飞机电气线路中屏蔽端接设计探讨

佟森峰

【摘 要】飞机电气线路中屏蔽端接处理方式对飞机电磁兼容性具有非常大的影响，为减小电磁干扰对飞机持续安全飞行的影响应合理选择屏蔽端接处理方式，使得电缆的屏蔽层可靠、有效的接地。本文从屏蔽端接的设计原则出发，重点对电缆屏蔽层常用的屏蔽端接处理方式以及选用流程进行介绍和探讨。

【关键字】EWIS；电缆屏蔽层；屏蔽端接

中图分类号： V242 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）12-0001-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.12.001

Analysis for aircraft electrical wiring shield termination design

TONG Sen-feng

（China International Intellectech （Shanghai） Corporation，Shanghai，200030，China）

【Abstract】The shield termination method of aircraft electrical wiring has great effect on the electromagnetic compatibility（EMC）. In order to reduce the electromagnetic interference effect to the aircraft safety flight， ensure the cable shield layers are reliable and effective grounded， the shield termination method should be chosen reasonably. This paper starts with the design principle of shield termination， mainly introduce and analyze the regular shield termination methods of the cable shield layer， and the selection process of the shield termination methods.

【Key words】EWIS； Cable Shield Layer； Shield Termination

0 引言

隨着飞机对安全与性能要求的不断提高，飞机EWIS（电气线路互联系统：Electrical Wiring Interconnection Systems）[1]的电磁屏蔽要求也在不断提升。电磁干扰对飞机的安全飞行、起飞和着陆所必需的系统存在着严重的不利影响。因此，EWIS的设计和安装应避免敏感线路（例如低电平模拟信号、重要的时钟信号、视频信号、模拟音频线等）和关键系统（例如飞控系统、雷达系统、航电系统、燃油系统等）受到电磁干扰的影响。

在EWIS设计时特殊区域（例如电磁暴露区、高电磁干扰区、高强度辐射等区域）应优先选用带屏蔽保护的电缆，并将电缆的屏蔽层与飞机结构相连即屏蔽接地。SAE AS50881[2]中规定：电缆或线束的外屏蔽层应端接至电磁保护区域的终端设备，在电磁暴露区使用引线的端接方式时，需要额外的措施来保证电气线路的电磁兼容性符合MIL-STD-464标准。根据系统的功能要求和线路的电磁兼容性要求，电缆屏蔽层的端接方式的也会大大影响电磁保护的效果。

1 电缆屏蔽层

电缆的屏蔽层是在普通非屏蔽电线的外层加上金属屏蔽层，利用金属屏蔽层的反射、吸收及趋附的能力达到降低电磁干扰的目的。电缆的屏蔽层作为一种电磁能量截获器，能有效防止电气干扰信号传播到电缆中的导线中而破坏正常的数据信号[3]。屏蔽层为了能有效地履行其职责，它的构成材料需要高导电性，通常由金属编织物和箔构成，电缆的构成如图 1所示。

一根线束可以集成一根或多根屏蔽电缆，如果线束集成多根屏蔽电缆时，电缆的屏蔽层可以通过不同的方式进行端接处理。屏蔽端接方式主要分为：360°屏蔽端接和非360°屏蔽端接两种[3]。在实际的设计工作中，具体端接方式需根据系统的功能要求和线路的电磁兼容性要求进行合理权衡与选择。

2 屏蔽端接设计原则

飞机电缆屏蔽层端接处理之后的接地方式包括：连接器尾附件接地；连接器或设备集中的地方可以用接地模块接地；增压区与非增压区隔框上用金属穿墙密封件接地；其余的可以采用接地桩接地。

屏蔽端接的设计原则如下：

优先选用通过连接器尾附件的接地方式。连接器的尾附件除了屏蔽接地作用外，还能起到应力释放、固定走向等作用；

如果采用引线的屏蔽端接方式，屏蔽引线的长度通常应小于75mm；

如果电缆屏蔽双端接地，在电缆经过的所有分离面处，电缆屏蔽都应端接接地；

若电缆屏蔽单端接地，电缆的屏蔽应通过连接器插针进行屏蔽连续处理；

同轴电缆的屏蔽应通过同轴电缆的连接器或同轴电缆连接器中的插针端接；

屏蔽端接的接触面的阻抗不应大于2.5毫欧；

屏蔽端接零部件之间的镀层材料应相互兼容，优先选用材料一致的零部件。在高温高湿区，材料之间的电势差不应大于150mv，其它区域材料之间的电势差不应大于300mv；

若分离面的一端或两端设备处的屏蔽端接方式为360°屏蔽端接，则分离面处的屏蔽端接方式应使用360°屏蔽端接；若不是，则分离面在电磁暴露区的屏蔽端接方式应采用 360 度屏蔽端接，分离面在保护区的屏蔽端接方式采用非 360 度屏蔽端接；

电缆屏蔽层引出线不允许使用“手拉手”相互连接的方式。

3 屏蔽端接处理方式

3.1 360°屏蔽端接

3.1.1 端接方式（1）

采用带引线的屏蔽焊接套管将电缆的屏蔽层引出，开口支撑环用于屏蔽端接的平台。首先将屏蔽引线均匀的搭接到开口支撑环上两端并用绑扎带扎紧，然后将连接器尾附件自带的金属编织套完全覆盖引出的屏蔽引线，并使用不锈钢卡带在开口支撑环处绑扎如图 2所示。

若使用线束外的金属编织套，将线束外金属编织层的前端套在开口支撑环上并超出开口支撑环前端，将焊接套管的屏蔽引线拉直并均匀搭接在套管的外侧并用绑扎带固定，然后将连接器自带的金属编织套覆盖在线束外的金属编织套，并使用不锈钢卡带绑扎如图图 3所示。

3.1.2 端接方式（2）

电缆的屏蔽层作为屏蔽接地引线分离出来，将连接器尾附件自带的金属编织套完全覆盖电缆屏蔽引线，采用端接方式（1）的处理方式将连接尾附件自带的金属编织套和屏蔽引线搭接。

若使用线束外的金属编织套，将线束外金属编织层采用端接方式（1）中的线束处理方式将连接器尾附件自带的金属编织套进行搭接处理。

3.1.3 端接方式（3）

把电缆端头的屏蔽层采用带引线的屏蔽焊接套管处理，将屏蔽引线均匀的搭接到到360°屏蔽尾附件上并使用不锈钢卡带绑扎。在此基础上，外加屏蔽套管可实现360°屏蔽。

3.1.4 端接方式（4）

直接采用电缆的屏蔽层作为屏蔽引线，使用不锈钢卡带将屏蔽引线绑扎到360°屏蔽尾附件上。在此基础上，外加屏蔽套管可实现360°屏蔽。

3.2 非360°屏蔽端接

3.2.1 端接方式（1）

屏蔽引线通过连接器的针孔实现接地如图 4所示，电缆的屏蔽层采用带引线的屏蔽焊接套管引出，将处理后的屏蔽引线通过接触件与连接器的针孔相连，以达到屏蔽接地的目的。

3.2.2 端接方式（2）

当线束端连接器安装有接地模块时，电缆的屏蔽层采用端接方式（1）的处理方式将屏蔽层引出，屏蔽引线通过接触件与连接器安装的接地模块相连，以达到屏蔽接地的目的。

3.2.3 端接方式（3）

当电缆处于高温区时，导线的屏蔽层采用引线的方式引出，并将屏蔽引线外加热缩套管之后回折，然后在回折区域加另外一个热缩套管将电缆和屏蔽引线固定如图 5所示。此种方式引出的屏蔽引线可端接到接地模块，接地桩，连接器针孔或连接器尾附件。

3.2.4 端接方式（4）

当线束端连接器壳体或适配尾附件是导电材质，电缆的屏蔽层可采用端接方式（1）的处理方式将屏蔽层引出或者直接将电缆的屏蔽层作为屏蔽引线分离出来。当屏蔽引线的数量大于6根时，将屏蔽引出线均匀的搭接在360°屏蔽尾附件上，用不锈钢卡带绑住引出线。

3.2.5 端接方式（5）

参照端接方式（4）处理电缆的屏蔽层，如果屏蔽引线的数量小于等于6根时，可将焊接套管的屏蔽引线通过接线端子与连接器尾附件相连如图 6所示。连接器的尾附件必须为導电的材质且不能为360°屏蔽类型。

3.2.6 端接方式（6）

当屏蔽引线的数量多于4根时，建议增加接地模块并将导线的屏蔽引线通过接触件与接地模块相连。此接地模块与飞机的结构相连并采取有效的接地措施如图 7所示。

3.2.7 端接方式（7）

当线规不大于10且屏蔽引线的数量少于4根时，建议将电缆的屏蔽层通过带引线的屏蔽焊接套管的方式引出，并将屏蔽引线通过接线端子与接地桩相连。

4 屏蔽端接处理方式选用流程

360°屏蔽端接的端接处理方式选用流程如图 8所示，非360°屏蔽端接的端接处理方式选用流程如图 9所示。

5 结束语

根据系统和电气线路间的电磁兼容性要求，合理选择电缆屏蔽层的端接处理方式，将会增加抗电磁干扰的效果、大大降低电磁干扰对飞机的持续安全飞行、起飞、着陆等所必需系统的影响。本文从屏蔽端接的设计原则出发，重点对电缆屏蔽层常用的屏蔽端接处理方式以及选用流程进行介绍和探讨，希望对EWIS设计人员有一定的帮助和指导。

【参考文献】

[1]中国民用航空规章第25部-运输类飞机适航标准[CCAR-25-R4][S].北京：中国民航总局，2011.

[2]SAE AS50881.Wiring Aerospace Vehicle[S].US：Society of Automatic Engineers，2013，12.

[3]HB6524-91飞机电线、电缆电磁兼容性分类及布线要求.

[4]SAE ARP4404.Aircraft Electrical Installation[S].US：Society of Automatic Engineers， 2013.