電弧是指兩電極接近到一定距離時放電所產(chǎn)生的持續(xù)白色弧光。電弧會產(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)以保證被測試樣完好。試樣為7根長度為35cm(根據(jù)試驗(yàn)臺長度可以略微調(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根為主動線，主動線在試驗(yàn)過程中需接通400Hz、(108-118)V、1A三相電。下層2根為被動線，固定在試驗(yàn)裝置底座無需通電。耐干電弧試驗(yàn)時使用接地刀具向下切磨上層2根主動線直至磨破絕緣層引發(fā)電路跳電(電弧放電)，然后針對其余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)時先在上層2根主動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根主動線(其頂部為刀具切磨點(diǎn))。

B2、C1、A2：中層3根主動線。

D1、D2：下層2根被動線。

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，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，需注意以下影響因素：

1. 在試樣制備時，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，要注意蠕動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。

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

█主動線試驗(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。