航空接地故障电弧损伤影响研究与预测

摘要

故障电弧是飞机电气线缆互联系统（EWIS, electrical wire interconnect systems）最为常见的失效模式之一。为了研究不同条件参数对电弧损伤的影响，本文根据SAE AS5692标准中的振动实验方法，模拟因飞机振动导致的线束与燃油管路接地故障电弧，开展了机载28 V直流电源、400 Hz/115 V交流电源条件下的接地故障电弧损伤实验研究，并基于流-固-热耦合数值计算方法建立了电弧损伤预测模型。结果表明：交流电源条件下的电弧由于瞬时功率较高造成线束熔断时间相比直流电源条件下更短，其电弧损伤明显小于直流电源条件下的电弧损伤；伴随振动频率增加，线束与管路接触时间延长，电弧损伤与振动频率呈正相关性；将实验与仿真结果进行对比，两者误差较小，有效验证了电弧损伤预测模型的适用性，为飞机EWIS线束安全评估提供一定参考。

关键词

电气线缆互联系统(EWIS) / 接地故障电弧 / 故障电弧损伤 / 流-固-热耦合

基金资助

装备预研航空工业联合基金资助项目（20230044067001）