航空电气中电缆故障与相关方法研究

赵琦

摘   要：文章简要分析了电缆故障的成因，分别从航空器内部不利因素和老化现象两个角度逐一阐述电缆故障的发生过程，并且提出了改进措施，分别采取电缆故障运行特点研究、加强故障预测、在线诊断3种方式，逐一提升航空器电缆故障的处理与防控能力，提升航空器电气设备的运行能力。

关键词：电缆;航空器;预测技术

航空器电缆布局方式有3种形式，分别为开放式、涵道式、导线与电缆连接的方式。其中，开放式的电缆布局较为常用;涵道式的电缆布局具有减少磁场干扰的能力，有助于电缆发挥功能;导线与电缆连接的方式用于增强飞机结构的稳定性，保障航空器设备的安全起落。

1    电缆故障分析

1.1  航空器的不利因素

以飞机为代表的航空器，具有较为特殊的设备机构，造成航空电缆在实际应用中受到诸多不利因素的干扰，产生电缆老化问题。其中，不利因素具体表现为航空器设备内的温度较高，在持续性高温状态下，电缆绝缘层发生老化，加速了短路的出现;航空器设备运行期间产生的较高电流，在其电流值升高时，造成设备运行温度的升高，不利于电缆的良好应用;造成积温现象，导致航空器内部处于持续性高温状态，折损了电缆的应用性能，缩短了电缆的有效应用时长;航空器设备内部空间狭窄，造成电缆排列的卷曲压缩问题，在实际应用期间，致使电缆发生破损;航空器内部电器设备的实际电阻值较大，导致设备处于持续性高温状态[1]。

1.2  老化问题

1.2.1  热老化

电气设备在应用时间叠加时，发生热老化问题。热老化指电缆在长时间承受热量作用下，造成外部绝缘介质的化学质变，引起其绝缘性能的变化，与此同时，在绝缘性能弱化期间，如若电压数值增大，即会引起大量聚合物发生电场击穿，产生电树枝现象。为此，设备的热老化问题，成为航空器运行的安全隐患，相关工作人员应定期开展电缆维护与检查，减少电缆热老化现象，提升飞机的运行安全系数。

1.2.2  机械老化

电气设备在承受自然界客观因素作用时发生形变，绝缘部件受损。部件受损程度和电气设备受力之间成正比，当电气设备承受的重力增加时，部件受损程度加深。若绝缘部件的受损程度达到临界值，引起部件破裂，其绝缘性能随之弱化。因此，航空器在实际运行期间，应尽可能地减少外部条件撞击事件发生，以此防控航空器电气设备隐患问题。

1.2.3  电老化

航空器内部电气设备产生的电老化问题较为复杂，其原因在于设备在长期承受电磁场作用中，应用性能弱化，在电磁场物理作用基础上，引起设备自身化学因素的质变，在此类问题引起的连锁反应中，电缆厚度变小，导致在极低状态电场作用时，出现击穿现象。

2    应对措施

2.1  研究电缆故障运行原理

在保障航空器内部电气设备安全、稳定运行时，应采取的有效方式为电缆故障检测。工作人员在开展电缆故障检测期间，以电缆故障成因为基础，排查航空器电气设备中电缆运行发生的问题，以此发挥电缆故障检测工作的重要价值，并且依据故障位置，选择具有可行性的维修方案。借助检测、问题分析、维修、维护的流程，加强电气设备的日常管理与维护，减少电力问题。

2.2  加强故障预测

航空单位管理人员应结合电气设备的运行特点，采取较为完善的电气设备预测流程，并且为其引进预测技术，配合维护工作，形成具有规模的电气设备保障措施。应用的技术为飞机故障预测、飞行状态管理双重技术，以航空器的运行状态甄别问题的发生点，确定电气设备的故障位置。此种技术就是故障预测与健康管理（Prognostics Health Management，PHM），其应用功能为故障检测、故障隔离、故障发生位置预测、飞机状态显示。借助PHM技术，有效检测电气设备的运行状态，加深飞行人员对航空器系统的了解[2]。此技术在发出设备故障信息时，自主运行航空器保障系统，以此保障航空器出行的安全。

2.3  在线诊断

电气设备是保障航空器稳定运行的基础，因此，强化电气设备的安全运行，成为航空器安全管理的重要内容。电气设备的故障问题发生于电气设备运行期间，因此，在设备运行期间应实施故障检测措施，提高电气故障的解决效率，提升航空器运行的安全系数。相关工作人员应采取的措施為整编电气故障成因与解决措施，在发生电气故障时，第一时间识别解决方案，为电气设备故障处理提供助力。

具有在线诊断功能的技术为专家系统，编程语言为Deph7.0，此系统具有较为全面的故障检测功能，包括整合故障信息、诊断故障信息精准性、高效传输故障信息，具有运行稳定性强、可扩展性能力佳、知识库升级方式较为简便等优点。此系统能够准确排查电气设备故障，提升机务维修人员的工作效率，缓解其工作压力，降低航空器维修成本，提升机务人员的培训效率，全面保障飞行安全，应广泛推行于航空器管理工作中，为航务管理提供技术支持。

3    结语

维护电气设备的安全是保障以飞机为主的航空器安全运行的关键措施。在电气设备问题中，电缆故障较为突出，结合飞机在运行期间面临的多重复杂环境，应采取的保障措施为电缆前期排查、应用维护与检测、故障维修，有效降低电缆故障发生率，保障航空器执行飞行任务的安全性。

[参考文献]

[1]彭雷明.航空电气中电缆故障与对策[J].科技风，2018（20）：198.

[2]彭雷明.航空电气导线及电缆技术的研究[J].科学技术创新，2018（12）：185-186.