线性高温电缆试验（浅谈欧标与美标航空航天线缆耐干湿电弧试验方法）

线性高温电缆试验（浅谈欧标与美标航空航天线缆耐干湿电弧试验方法）对于所有完成试验的电线束，测量每一根电线的物理破坏长度，并对每一束电线中的A2、B2、C1、D1、D2 进行耐压试验。 图3 美标干湿电弧试验电路 图1 美标干电弧试验线束捆扎方式 图2 美标线束测试样品截面将每束电线按图3进行电路连接。包扎好的电线束水平放置，A1和B1电线朝上，D1和D2电线与固定装置底座完全接触，启动装有切割刀片的切割装置，使切割刀片往复切割A1 和B1 电线。每股试样试验时，应选择不同的电路电阻，分别为0Ω、0.5Ω、1.0Ω、1.5Ω和2.0Ω，在每个电路电阻下进行三束试样的测试。

在航空航天线缆的检测项目中，耐干/湿电弧试验是两个非常重要的项目。目前关于干湿电弧测试的标准，国际上常用的为美标MIL-STD-2223、SAE AS 4373 方法508，509以及欧标EN3457 方法603，604，605。GJB773《航空航天用含氟聚合物绝缘低频电线电缆通用规范》中，采用了MIL-STD-2223以及SAE AS 4373中规定的方法。

对于聚酰亚胺复合薄膜/聚四氟乙烯组合绝缘电线，目前国际上常用的标准为SAE AS 22759 /80B-92B、SAE AS22759 /180-192，在SAE AS 22759中，均注明电弧试验方法按SAE AS 4373 进行，但是笔者认为EN3457中，有很多值得借鉴的内容。

在美标MIL-STD-2223、SAE AS 4373中，干电弧与湿电弧的电路形态和电路搭建形式完全相同。干电弧试验中，该试验方法由刀片切割引起电弧，标准试验方法中电源、试验电流、电路电阻及其它参数都针对导体线规为20AWG 的电线进行了设计。

试验样件为7 根长约35 cm导线组成的线束。一个完整的试验需要15 束电线。将一束试样按图1用系带捆扎成一束电线。电线束结构如图2所示，其中A1、B1、A2、B2、C1 为主动线，D1 和D2为被动线。

图1 美标干电弧试验线束捆扎方式

图2 美标线束测试样品截面

将每束电线按图3进行电路连接。包扎好的电线束水平放置，A1和B1电线朝上，D1和D2电线与固定装置底座完全接触，启动装有切割刀片的切割装置，使切割刀片往复切割A1 和B1 电线。每股试样试验时，应选择不同的电路电阻，分别为0Ω、0.5Ω、1.0Ω、1.5Ω和2.0Ω，在每个电路电阻下进行三束试样的测试。

图3 美标干湿电弧试验电路

对于所有完成试验的电线束，测量每一根电线的物理破坏长度，并对每一束电线中的A2、B2、C1、D1、D2 进行耐压试验。

试验终止条件为A1 B1两根电线对应的断路器触发，或其他路断路器同样因电弧被触发。判断标准为电线绝缘层烧蚀长度，以及每根被动线的绝缘电阻测试情况。

湿电弧测试的电路连接方式与干电弧测试相同，用刀片在A1和B1的中间围绕电线一周切开0.5-1.0mm 的凹槽，使导体暴露，并保证凹槽间距为6.0-6.5 mm。包扎好的线束呈水平放置，A1和B1电线朝上。将氯化钠溶液以每分钟8-10滴的速度滴入两个凹槽的中间位置，从而使电线间形成导电通路产生电弧。与耐干电弧试验一样，应选择5个不同的电路电阻，在每个电路电阻下进行三束试样的测试。

图4 美标湿电弧测试时线束捆扎方式

耐湿电弧试验与耐干电弧试验线束中7根电线的位置排列相同。当电解液滴落进两根电线的凹槽之间，使得A1和B1间形成通路而产生电弧。由于电线存在毛细作用，电解液会渗入导体内部，故产生的电弧会从绝缘内部开始烧蚀聚酰亚胺层和导体，随着试验时间的推移，两个凹槽处的导体随着烧蚀慢慢地相互接近，如果在8h之内，凹槽之间的导体，距离足够近以至于形成短路，则会产生较大的电流，使得电路中的断路器跳闸。一般情况下，如果PTFE绕包带的烧结状态良好，且具备良好的密封性，8小时内不会出现断路器触发的现象。

试验终止条件为A1 B1两根电线对应的断路器触发，或其他路断路器同样因电弧被触发。判断标准为电线绝缘层烧蚀长度，以及每根被动线的绝缘电阻测试情况。

欧标EN3475中，干湿电弧试验的硬件搭建从原理上与美标基本相同，但有一些独有的设计考虑，很值得研究和借鉴。

（1）湿电弧的硬件搭建不同：

与美标所规定的方法一样，制备一条7根导线的线束，导体在端面对齐，且排列关系与美标不同。见图5。7根导线的绝缘层在末端都被剥开，露出导体。如图7所示，此样品线束以10°的角度向下倾斜放置。在测试过程中，将氯化钠溶液滴落在样品线束上，线束的向下倾斜使得盐水可以很容易地流向样品线束的底端。生理盐水的流速设定为有足够的液体来启动电弧，但不要过高，使样品过度饱和。带有传导溶液的超饱和会阻止电弧放电，因为溶液会产生一条传导路径，从而导致短路，并导致继电器触发。

图5 欧标湿电弧线束样品

图6 欧标湿电弧测试电路构型（与美标不同）

图7 欧标湿电弧样品

（2）干湿电弧电路电阻值（Rf）不同

EN3475测试标准中要求线束样品在6个不同的电路电阻值下进行18次试验。（每种待测线规给定6种故障电流值，每种待测线规准备三组）这些内嵌电路电阻值不是由标准指定的，而是由被测线缆的故障电流决定的。

EN3475测试标准为范围从10-26 AWG的航空导线提供了故障电流和推荐的继电器额定电流值（见下表）。这相对于美标MIL-STD-2223、SAE AS 4373是一个巨大的提升，因为美标中只指定使用20AWG导线，且5路“主动线”电阻值固定。

图8 欧标湿电弧电路构型

（3）欧标湿电弧测试比美标更容易触发继电器

EN3475中湿电弧测试初始的配置比SAE AS4373湿测试方法有更大的电弧发生概率。在EN3475测试方法中，所有的电线都在末端被切割露出导体（在AS4373中，两根电线的绝缘层是预先破坏的的）。此外，EN3475测试方法有6根电线作为“主动线”，而AS4373线束配置只有5条有源电线和两根被动导线，所以EN3475测试方法比AS4373标准更易触发电弧。

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