1.电缆分析
飞机上使用的电缆,在性能和传输上都需要保证好和稳定,电缆之间不仅干扰性能低,同时在抗干扰方面还要强。
电缆在使用过程中,扭绞是一种非常常见的形式,主要是电线交叉的一种方式,而针对于飞机上电缆的研究,在敷设的时候常常采用扭绞来控制电缆之间的电磁干扰信号,示意图如图1.1。
图1.1 绞线干扰分析图
扭绞线一般是采用两或三芯的方式,通过扭绞线在连接干扰源的时候,因为线路扭转的原因,相邻两组线形成一个小的环路,会产生一个磁场,这个磁场与干扰线路的方向相反,大小实现相同的,因此会产生抵消,从而消除干扰。
采用屏蔽的方式消除干扰也是一种好的方式,通过在线路外边增加一种高导磁材料,高导磁材料具有阻磁特性,通过该种特性将磁场屏蔽掉,采用屏蔽的方式可以将干扰源产生的信号与其他回路或者信号进行区分开,实现隔离,同时还能将一部分信号进行反射。这种屏蔽的方式处理电磁干扰是最简单的方式,但是需要定期进行检查与维护,因为屏蔽的方式主要是通过一层高导材料编织后进行屏蔽,优点是轻柔、重量小。
电缆与用电设备间通过电连接器进行连接保证电连续,所以正常工作信号及干扰杂波同样经过连接器内接触偶传输。为避免干扰电磁杂波的影响,使工作信号基本无阻碍的通过接触偶传输到飞机各系统电气元件,可通过选用滤波插座对工作信号电流的干扰杂波产生衰减效果。滤波参数的确定时,需根据工作电压、工作信号带宽、干扰情况选择合适的滤波参数。
2.布线研究
电缆的布线是保证各元件控制的前提,是给他们提供能源及控制信号的,但是布线的要求需要根据不同电缆来进行研究,主要的电缆如下:
(1)一类电源线,这种线是电源与电气负载之间使用的电缆线,包含单相和三相线,小电压交流和直流电,电气负载元件包含电动机、继电器等,在一类线与其他线路共存的时候,需要保证两种电缆最小间距150mm;
(2)二类电源线,主要是在电子仪表与电源线之间连接,电压主要是36V和28V,该类电线除了用在该处之外,在无线设备中也有使用,例如在自动驾驶仪、机内通话这些系统中也会应用,该线不做屏蔽处理,二类线在布线的时候,最小安全距离7150mm;
(3)三类线是临时接线时候用的,对一些临时接电或者是两个元件临时采用线排进行连接,该种情况下使用三类线;
(4)低压平敏感线,主要是对敏感设备进行使用,主要包含一些模拟信号,音频视频等设备的应用于控制,这种设备在使用和连接过程中,要避免出现干扰,降低电磁辐射,保证音频与视频信息不会受到影响;
(5)隔离类电缆,该类电缆是使用在一些传输设备或者天线之间进行信号功能传输的,或者是飞机在飞行或者使用中,需要一些特殊电气元件进行使用的时候,使用改造电缆,作为主电源的时候不扭绞,与其他电缆间距保证在300mm以上。
在这些电气设备和元件使用过程中,布线的原则如上,在设计的时候和施工中,采用系统布线,集中布线,只有出现问题,或者需要特殊连接设备的时候,再采用小范围内布线。
3.安装要求
飞机各电缆内部之间应恰当的隔离,可使电缆失效后对飞机或系统可能的危险影响降到最低,也可有效降低电磁发射电路和敏感电路之间的干扰。电缆之间的隔离包括:余度线路之间的隔离;重要功能电缆与非功能电缆之间的隔离;电磁兼容性隔离。同时,电缆与气/液管路、飞行控制线路、机械控制线路、机体结构、热源、火源、电子设备等也需保证一定的安全间距。电缆布线和安装的时候需要保证最小间距,但是在一些特殊空间或者要求下,可能距离不能满足设计要求,这样就需要采用一些兼容性安装电缆,主要的要求如下:
(1)在没有特殊要求,或者是条件、空间都满足的情况下,飞机内电缆敷设的原则如图3.1,通过在机身的四周方向上分布不同类型的电缆,保证这些电缆互相没有干扰,保证信号传输完整。
图3.1 机身截面电缆敷设示意图
(2)同一种元件或者设备,电缆应该采用相同的型号,敏感线不要和电源线相邻,避免出现信号干扰现象;
(3)在线路连接端子的选择上,需要在满足设计要求及经济性的前提下,具有足够的插针,保证不同或者后期连接时候可以分开使用;
(4)信号线和相对应的回线需要安装在同一个固定装置上,但是不要把输入和输出信号线捆绑在一起;
(5)如果飞机狭小空间内进行电缆安装的时候,需要将电缆外部包覆屏蔽层,避免电缆之间的干扰;
(6)不同电缆,不同型号的电缆不要采用同一个卡箍进行固定,交流电一定避免,确保不会产生干扰。
(7)负线和搭铁线是保证电子切菜正常工作的接地回路,为电路提供零电位。电源线和信号线应分别接地,交流和直流接地点应分开设置,不可共用一个接地螺钉,防止因接地点接触电阻的压降完成干扰。敏感线路和高电平干扰线路也不能共用一根接地线、接地点或一个接地螺钉。余度电路也应分别接地。
结论
本文主要研究的内容是飞机电缆敷设,通过对电缆的分析,了解飞机电缆的兼容性要求,和飞机电缆的抗干扰,同时也了解到飞机电缆敷设的时候,电缆兼容性调整空间非常小,电缆之间的交联,布线的合理性和方向,不仅会影响飞机电缆的相互干扰性,还会影响飞机电缆之间信号的传输,因此飞机电缆布置的合理性,直接影响飞机的控制精度,因此要有好的布线和隔离设计、合理的电缆敷设安装,最终会得到一个优秀的飞机,会提升飞机的飞行安全,保证人身安全。
参考文献
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