引言
航空电气系统内部电缆的老化会引发很多安全隐患，因此，航空电气系统的安全问题一直是航空事业最重视的一项工作。其中，电弧作为电缆运行中最容易出现故障的源头，它的研究对提高电弧故障检测技术水平和保障航空事业的安全具有十分重要的意义。
1.电弧产生的缘由探讨
经过长时间无数的实践经验可知，若要在真正意义上将电弧故障进行彻底的解决，我们研究人员第一步就要去对电弧的特点和故障原因做详细准确的探究。通常而言，电弧为两个电极彼此所发生的连续且非间断的放电过程，在这个时期内将会发生部分电气材料出现挥发状况，实际上该电磁反应过程十分繁琐复杂。除此之外，因为导电系数自己就充当变量，因此不能利用欧姆定律进行线性描述彼此间的关系。而且电路自己的参数性质及其电气系统周围的环境条件也会在某个程度上影响电弧的产生[1]。
2.电弧分析
2.1电弧产生原因
要解决电弧故障，首先要对电弧的特性和故障原因进行分析。电弧是指两个电极之间跨越了绝缘介质而产生的连续放电的过程，这个过程的发生也伴随着电气材料的局部挥发，是一种复杂的电磁反应过程。由于电弧之间产生电压和电流时，其导电系数是变量，所以不能使用欧姆定律来线性地描述他们之间的关系。影响电弧之间电压和电流的因素很多，例如电气系统所处的环境状况、电路自身的参数性质等。
2.2电弧产生的途径
研究电弧产生的途径对解决电弧的故障也是很有必要的。电弧的产生主要有以下途径：①电路开断的时候。当电路触头开始分离时，接头之间的接触压力和接触面积减少，导致接触处电流密度变大，接触电阻与触头放出热量，如果放电电流稳定，则此时就是开断电弧。②在真空与气体之间的间隙进行击穿，电弧能够在真空的正负电极之间产生，这种电弧被称之为真空电弧。③触头闭合的时候。连接的电源接头在闭合瞬间会产生电击穿现象，这种现象就是通常所说的电弧放电。④在火花放电到电弧放电的转换瞬间，容易产生较大的电压跃变冲击波。
3.航空电弧故障分析
航空飞行器在正常运行的过程中也会遇到一些问题，例如航空电气系统会出现某些问题，其中线路故障就是最常见的问题之一。但导致电气故障的原因是比较多样化的，可能是指示表盘的误导、也有可能是工作人员的粗心大意、或者是某部件接触不良导致等[2]。当一些飞机的使用时间过长，即超过它本身的使用寿命时，它自身的组成结构以及线路系统就会出现严重磨损或新的故障问题。
3.1航空电弧的故障类型和特点
现阶段航空电弧故障可分为两种类型：串联和并联。加载电器设备时，串联载流容易引发电弧故障。另外，在断开的电缆线之间的空隙内也很容易产生电弧。电弧会导致局部热量增加，这是很危险的。串联电路中的电弧数量与负荷有关。并联电路中的电弧故障主要发生在一种相反的电极之间，是导体间无意识的导通。并联电弧主要由源头故障电流值和故障电抗值两个因素决定。电线间的电弧故障也是并联电弧故障的一种形式。它是由于接电线的导体与地面相连接的导体的金属部分或其他结构体所发生的金属之间的电弧故障。
3.2故障电弧的检测
由于电弧故障的类型比较多样化，随着而来的是电弧的检测方式也比较多样化。通常来说，电弧的检测方式主要是根据电气系统中的电压以及相关电流来判断是否会发生电弧故障，同时还可以根据电弧发生的弧光等相关因素判断电弧是否发生。一般而言，用于检测电弧故障主要有两种方法，分别是电子式故障电弧判断器和弧光式故障电弧判断器[3]。(1)电子式故障电弧断电器主要是将电气路线中的电流或电压的相关信息传送到脉冲成型器，信息经过相关处理之后变成相应的脉冲信号，经过处理后的脉冲信号送入比较器，此时如果脉冲信号出现了异常变化，断电器就会立即开始行动，电路将会停止运行工作；(2)弧光式故障电弧断电器主要是把电弧的相关信息转换成相应的信号，经过特定的感应器时如果是电弧问题，就会出现短路的情况。然后经过工作人员对相关监控设备的分析，如果发现电弧信号不稳定时就会切断电源。
4.电弧故障的仿真分析
4.1合理有效的进行故障电弧模型的搭建
从目前的模型的实际应用来看，黑盒电弧模型在进行数学描述电气电弧的过程中道非常受研究人员的青睐。尽管研究结果反映，此类模型不能完全对航空电气系统故障电弧形成的物理过程进行精确的描述分析(由该过程十分繁琐复杂)，然而能够准确的仿真分析故障电弧、电流和电压的特性。在这个过程中能够利用描绘标准电压及其电流获得微分等式的数据参数，而且还能够正确的分析出精确测量法下的电弧非线性阻抗。
4.2完成电弧模型
研究人员基于MATLAB的平台，应用Simulink/PSB电力系统模块库的有关库元件进行通用电弧模型的搭建，研究人员利用电弧模型作简单波形的模拟仿真，能够有效地获得断路器出去断开状态的故障电路的电流变化状况，即，电弧电压从零点的位置逐渐升高，最后稳定不懂。而电弧的电流却始终为下降趋势，最后达到零点。
4.3仿真模拟结果分析
基于电弧模型仿真波形研究人员能够清晰的看到，电路电压基于零点位置在初始阶段一直攀升，最后逐渐稳定维持在一个特定值，这个时候电流也会随之从最高值的位置一直下降，最终下降至零点结束，这个过程就是仿真描述了故障电弧的断路器在断开故障电路后，电弧消失的整个物理动态。为了能有效地对其仿真探究，必要的时候还需利用航空电气系统的完整的数据参数对电弧模型进行的科学、合理的调整，同时使负载情况发生改变，利用此这种手段来实现系统故障电弧电流及其电压波形的获取[4]。
5.结束语
近些年来，随着我国航空技术的不断发展和完善，航空电气系统在运行过程中出现的故障也越来越少，但偶尔也会遇到一些小的故障和困扰，例如故障电弧就是时常会发生的一种问题。本文就是以电气系统航空故障电弧为主题来展开分析探讨的，由于飞机电气系统内部线路结构的复杂性，偶尔出现一些小故障也是不可避免的，例如常见故障电弧的出现，一旦发现这种情况，就要按照提前制定的应对措施做补救工作，找出引发故障电弧的原因，然后由工作人员做及时的调整和维修工作，最大程度的确保乘客的安全。
参考文献
[1]刘晓明，王丽君，赵洋，王昊．串联故障电弧检测方法的研究［J］．电气开关，2014，(01):13－18．
[2]杨晟健，钟清华．基于FFT和电磁辐射的低压电弧故障检测［J］．现代电子技术，2012，(18):86－88．
[3]李欢．航空线缆绝缘的老化特性研究［D］．大连理工大学，2016．
[4]高艳艳，张认成，杨建红，杜建华．基于高频特性的电弧故障识别方法的研究［J］．电器与能效管理技术，2014，(15):7－9+18．
