電弧是指兩電極接近到一定距離時(shí)放電所產(chǎn)生的持續(xù)白色弧光。電弧會(huì)產(chǎn)生高溫和強(qiáng)光。目前國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的電弧性能試驗(yàn)通常分為干電弧和濕電弧兩項(xiàng)。適用于評(píng)估電線電纜在電弧環(huán)境下抗破壞的能力。干電弧試驗(yàn)是模擬絕緣已老化電線通電時(shí)由于安裝缺陷及摩擦等因素引起電弧現(xiàn)象，其試驗(yàn)原理是用刀具切割破壞引起電弧。濕電弧試驗(yàn)是模擬絕緣已老化電線通電時(shí)經(jīng)由水和其它能傳導(dǎo)的液體等所引發(fā)的電弧現(xiàn)象，其試驗(yàn)原理是通過將鹽水滴在預(yù)先破壞的電線上使電線間形成導(dǎo)電通路來產(chǎn)生電弧。

航空航天線纜電弧試驗(yàn)主要規(guī)定了耐干電弧試驗(yàn)和耐濕電弧試驗(yàn)兩種試驗(yàn)方法。目前國際上常用的為美標(biāo)SAE AS 4373E-2012中方法508(干電弧)、509(濕電弧)以及歐標(biāo)BS EN3475-603：2011(濕電弧)、BS EN3475-604：2010(干電弧);GJB 773B-2015《航空航天用含氟聚合物絕緣低頻電線電纜通用規(guī)范》軍標(biāo)中引用了SAE AS 4373E-2012標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試驗(yàn)方法。

SAE AS 4373E-2012中方法508、509和軍標(biāo)GJB 773B-2015附錄C(濕電弧)、附錄D(干電弧)的耐電弧試驗(yàn)方法規(guī)定：

建議選用導(dǎo)體線規(guī)為20AWG的電線進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)前電線需通過2500V，AC，1min浸水耐壓試驗(yàn)以保證被測(cè)試樣完好。試樣為7根長度為35cm(根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)長度可以略微調(diào)節(jié)試樣長度)的電線捆扎固定在一起組成線束，捆扎后的線束結(jié)構(gòu)為上層2根，中層3根，下層2根(線束排列截面圖見圖1)。其中上層和中層5根為主動(dòng)線，主動(dòng)線在試驗(yàn)過程中需接通400Hz、(108-118)V、1A三相電。下層2根為被動(dòng)線，固定在試驗(yàn)裝置底座無需通電。耐干電弧試驗(yàn)時(shí)使用接地刀具向下切磨上層2根主動(dòng)線直至磨破絕緣層引發(fā)電路跳電(電弧放電)，然后針對(duì)其余5根電線進(jìn)行1000V,AC,1min浸水耐壓試驗(yàn)，共需15組線束經(jīng)受該試驗(yàn)，最終以浸水耐壓擊穿根數(shù)或被試線束中每根電線的物理破壞長度作為判定結(jié)果。耐濕電弧試驗(yàn)時(shí)先在上層2根主動(dòng)線中間部位開一方型凹槽，(2根線凹槽縱向間距6.0mm到6.5mm之間)，暴露出完整的內(nèi)導(dǎo)體(線束捆扎和開槽結(jié)構(gòu)圖見圖2)。電解液由試樣上方滴入上層電線兩個(gè)凹槽中間位置，電線導(dǎo)體被腐蝕后引起放電跳閘后再通電繼續(xù)8小時(shí)試驗(yàn)或再次觸發(fā)跳閘后停止。亦進(jìn)行15組線束試驗(yàn)，最終以浸水耐壓擊穿根數(shù)或被試線束中每根電線的物理破壞長度作為判定結(jié)果。

圖 01

A1、B1：上層2根主動(dòng)線(其頂部為刀具切磨點(diǎn))。

B2、C1、A2：中層3根主動(dòng)線。

D1、D2：下層2根被動(dòng)線。

圖 02

TIPS

由于干濕電弧試驗(yàn)是大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，中國電子科技集團(tuán)公司第二十三研究所通過多年的干濕電弧試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)積累，在進(jìn)行干濕電弧試驗(yàn)時(shí)，總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)以確保試驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性。在進(jìn)行電弧試驗(yàn)時(shí)，需注意以下影響因素：

1. 在試樣制備時(shí)，要注意扎帶的捆扎距離和捆扎的松緊程度;

2. 在試樣通電之前，首先要先檢查電弧設(shè)備的各個(gè)系統(tǒng)工作是否正常。如整流柜電流輸出正常、各熔斷器的靈敏度正常等;

3. 在進(jìn)行干電弧試驗(yàn)過程中，要注意刀片的重量和進(jìn)刀深度;

4. 在進(jìn)行濕電弧試驗(yàn)時(shí)，要注意蠕動(dòng)泵的速度和水滴的重量;

5. 在進(jìn)行干濕電弧試驗(yàn)過程中，熔斷開關(guān)會(huì)不間斷的跳閘和復(fù)合，開關(guān)的靈敏度要滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，進(jìn)行靈敏度測(cè)試，確保熔斷器正常使用。

歐標(biāo)和美標(biāo)干、濕電弧試驗(yàn)裝置在構(gòu)建原理方面基本相同。都是制備一條7根導(dǎo)線捆扎組成的線束，干電弧試驗(yàn)都是用刀具切磨破壞上層2根電線絕緣以產(chǎn)生電弧放電，濕電弧試驗(yàn)都是使用鹽水滴入露出內(nèi)導(dǎo)體的電線以腐蝕電線而引起電弧放電。兩者試驗(yàn)方法比較主要存在以下差異：

█樣品適用性：美標(biāo)僅推薦導(dǎo)體線規(guī)20AWG 電線進(jìn)行試驗(yàn)，歐標(biāo)可以理論上可選用任何導(dǎo)體線規(guī)進(jìn)行試驗(yàn)。

█試樣電線長度：美標(biāo)被試電線每根長度為35cm，歐標(biāo)為50cm。

█三相輸入電源：美標(biāo)規(guī)定為400Hz、(108-118)V，歐標(biāo)規(guī)定為400Hz、115V或者400Hz、230V。

█主動(dòng)線和被動(dòng)線：美標(biāo)規(guī)定為5根主動(dòng)線(上層和中層)和2根被動(dòng)線(下層)，歐標(biāo)規(guī)定為6根主動(dòng)線(周圈)和1根被動(dòng)線(中心)。

█主動(dòng)線試驗(yàn)電流及試驗(yàn)線束：美標(biāo)規(guī)定為固定電流值1A,15組線束試驗(yàn)電流一致。歐標(biāo)按導(dǎo)體線規(guī)的不同分別規(guī)定每種線規(guī)需進(jìn)行6種試驗(yàn)電流考核，每種試驗(yàn)電流制備3組線束進(jìn)行試驗(yàn)，完成共需18組線束。

█要求及指標(biāo)：美標(biāo)最終以浸水耐壓擊穿根數(shù)或被試線束中每根電線的物理破壞長度作為判定結(jié)果，歐標(biāo)僅以被試線束中每根電線的物理破壞長度作為判定結(jié)果。