上世纪80年代末，一系列事故和事件引发了人们对飞机电线安全的担忧。调查发现，随着时间的推移，一些常见的因素可能会降低飞机的电线互连系统（EWIS）。

作为回应，联邦航空管理局(FAA)发布了25.1700系列法规，涵盖飞机布线的设计、制造和路由。

其中一项法规，25.1707，为电线的布线和制造提供了10条指导方针，以确保电线不会受到流体线、机械电缆和其他电线的不利影响或损坏。本文将回顾这些指导原则，提供遵从性的选项，并讨论影响维护的因素。

伤害评估

25.1707的规定开始如下：“必须使用其他EWIS和飞机系统的充分物理分离设计和安装每个EWI，以便EWIS组件失败不会产生危险状态。......必须通过[可接受的]距离或通过提供相当于...距离的保护的距离来实现足够的物理分离。“

换句话说，液压管线应远离线束远离布线，从而如果线路破裂，则线束不会损坏。类似地，线束应该远离液压线足够远，使得如果电弧弧应逸出，该线不会损坏。如果线条和线束之间的空间不能增加，那么一个或另一个应该得到额外的保护。

确定可接受的间隔距离的标准是什么?为了解决这个问题，看一个例子会很有帮助。图1显示了一个在高压液压管路附近布线的线束。CAD模型显示线束1英寸。线束包含四根线:两根16awg线在15安瓿热断路器和两根20awg线在7.5安瓿热断路器。这些导线在不同的阶段输送电力。

有两种方法可以确定是否存在问题:物理测试或模拟。

对于物理测试，工程师应努力匹配系统参数并定义安全阈值，如液压管路的最高温度。有许多变量需要考虑，包括操作温度、最大流体压力和最小管厚度。一个经验丰富的实验室可以成为执行此类测试和提供测试后分析的重要资源。

模拟可以用来补充测试数据，也可以作为一个独立的评估过程。通过模拟，可以评估各种材料的分离距离。例如，工程师可以确定如果液压管路是由铝或复合材料制成的，它是否更容易发生故障。

Lectromec的电弧损伤建模工具可以用来模拟导线故障，并评估对附近的线束、结构、燃油管路和液压管路的潜在损伤。

测试和仿真的结果应清楚地指示安全分离距离。如果测试结果不确定（目标近于故障状况，但实际上没有失败），则应执行额外的测试。或者，工程师可以经验起作用，无论是增加分离距离还是添加保护屏障。

电磁干扰合规

下一节从25.1707侧重于电磁干扰（EMI）。它指出：“必须设计和安装每个EWI，以便可能在飞机中存在的任何电气干扰不会导致飞机或其系统对危险的影响。”

根据FAA关于这项规定的指导文件，工程师应该看看以下的EMI来源：

• 从连接到汇流条的设备产生的电噪声。
• 电缆之间的电耦合或串扰。
• 电缆和空中饲养者之间的电耦合。
• 电气设备用规格或发生的故障产生EMI。
• 寄生涡流和eWIS和接地系统的电压。
• 雷电。
• 静电放电。

发电系统和其他系统之间的不同频率。

图2显示了三个线束。两个是携带动力的线束（蓝色），另一个是信号线束（青色）。信号线束在最接近的电力承载线范围内。在这种设计中，研究了来自电力电缆的干扰并确定对信号线束中的屏蔽电缆没有影响。

然而，如果电缆屏蔽不足以保护信号，则需要考虑其他保护方法。工程师们将不得不增加分离距离或增加电缆的屏蔽。

在评估电磁干扰影响时，应优先考虑持续安全飞行、着陆和出口所需的系统。

以下是航空航天工业中常用的电磁干扰防护方法:

• 使用EMI或电磁脉冲滤波器保护连接器。
• 如果可能的话，将电源和信号线通过单独的连接器布线。

信号电缆应考虑屏蔽电缆。依赖于干净信号的安全关键系统可能需要这种类型的屏蔽，以进一步降低噪声。在选择屏蔽结构时，工程师应确保电缆抑制的电磁干扰范围足以保护导线的信号。

有线束保护方案提供EMI屏蔽。与其他屏蔽技术一样，在考虑这一方案之前确定屏蔽接地是很重要的。

将电源线与信号线束分开。在某些情况下，这种设计选择可能是不可能的，特别是空间有限的地方。

重电线

25.1707的下一节介绍了将强电电缆与其他组件物理分离的必要性。该法规规定:“承载大电流的电线和电缆及其相关的EWIS组件，必须在设计和安装时确保充分的物理隔离和电气隔离，以便在故障条件下将与基本功能相关的电路损坏降至最低。”

如果测试是必要的，有几个重要的考虑因素。

首先，您是否希望为特定案例或一般解决？求解特定情况可能是有利的，因为几个原因，但这两个最重要的是成本和合规性。原因是，解决一般情况可能需要广泛的测试矩阵来解决许多配置（物理，电气和环境）。此外，关于合规性和飞机设计，对一般情况的测试可以为给定区域的边界创建建议，该建议太大，而且比特定情况更严重。

其他主要考虑因素是周边地区的内容。对附近设备损坏的考虑很重要。关于评估附近接线组分的潜在损坏，这些评估可能导致比设备所识别的距离大。

在我们前面的例子中，信号电缆和电力电缆之间的最小距离是2英寸。重型电力电缆包括三根不同相的4 AWG线。在实践中，很可能从夹具处开始出现缺口和电弧(见图3)。

虽然一般情况将在各种条件下检查4个AWG电缆，但特定情况会在信号线束中检查对夹套，屏蔽的双绞线的潜在损坏。选择信号电缆，因为基于过去的评估，它被认为是最容易受到电弧损伤的影响。

测试结果应确定电弧损伤是否对EWIS的适航性产生不利影响。特别是，必须回答下列问题:

• 这种分离是否足够?
• 如果间隔足够，安全边际是多少？
• 如果分离不够，如何确保配置安全？

如果使用额外的隔离材料，则应包含在“持续适航”维护文件中的“指令”中。

接地和电源分离

第四部分为25.1707覆盖接地和功率分离。它状态：“必须设计和安装与独立飞机电源或电源连接的每个EWI，以确保足够的物理分离和电气隔离，以便任何一个飞机电源EWI中的故障不会对任何其他独立的电源产生不利影响来源。

“此外：

飞机独立电源不得共用接地端接位置。

飞机系统静态接地不得与任何飞机独立电源共用接地端接位置。”

要清楚，“独立飞机电源”是“整个飞机的通用权源。”这包括由辅助动力单元和电池驱动的发动机，发电机。

第一个要点相当直截了当。其目标是确保生成系统的EWIS组件以与所有其他eis组件相同的方式进行评估和检查。特别是，这需要考虑通过飞机的电力路由和物理上的接近。为了冗余需要多个输入电源的系统组件需要特别考虑。

必须从物理和功能方面考虑分离飞机动力隔离的处理。从物理方面来说，这可以通过共同原因分析来解决，如果路由距离很近，还可以进行潜在损害评估。从功能的角度来看，一个电源故障不应影响其他电源。

关于地面终端的规定也很简单。通过将不同电力系统的接地点分开，一个接地点发生故障不会导致多个电源损坏或瘫痪。此外，通过物理隔离地，减少或消除对电力系统的干扰变得更容易。

有关电气接地和连接要求的更多信息，请参考航空航天标准AS50881和SAE国际航空航天推荐规程ARP1870A。

组件分离指导

25.1707接下来的几节规定：“除了为燃油/液压/氧气/水/废水系统部件提供电气连接所需的范围外，EWIS的设计和安装必须与燃油/液压/氧气/水/废水管路和其他燃油/液压/氧气/水/废水系统部件有充分的物理隔离，以便：

EWIS部件故障不会造成危险情况。

任何流体泄漏到EWIS组件上都不会造成危险情况。”

To understand the consequences of EWIS component failure, we only have to look back at the loss of a U.S. Air Force F-22 on Nov. 15, 2012. The cause of the crash was revealed to be a chafed generator wire that arced, burned through an adjacent hydraulic line, and caused the generator to go off-line. When the pilot attempted to restart the generator, the ensuing arc ignited the misting hydraulic fluid and started a fire in the jet’s left accessory-drive bay. The fire compromised critical electrical and hydraulic systems that control the flight control surfaces. The pilot ejected safely, but the aircraft was destroyed.

这是什么意思从认证角度来看？首先，必须为所有飞机的流体携带系统部件定义安全分离距离。并非所有管都在相同的条件下失败。其次，应安装eWIS组件，使它们高于流体和氧气组件;这将有助于尽量减少eWIS流体污染的可能性。

在图4中，三个线束在燃料管线附近布线。线束1在燃油管线下方路由，但它受到护罩的保护。虽然这可用于保护束带免受流体曝光，但它确实加重，并且可能需要在适航检查期间周期性地检查。

线束2在燃油管路的上方和垂直位置，但支撑夹钳相隔太远，以防止管子下垂和摩擦。可以安装额外的夹紧装置来解决这个问题。

3号线束是水平布线的，与线路平行，这不是问题。然而，分离距离小于损伤评估所定义的允许距离。对脊甲3必须考虑重新设计、分离或保护套筒。

25.1707法规的这一部分也应与AS50881第3.11.11节“气体和流体输送管道和管”的推荐做法相协调。尽管该标准建议布线应与所有流体输送线路“最大可能的可行分离”，但该规定允许布线在考虑故障后果的情况下就近安装。

应额外考虑用于在eWIS和流体和氧气线之间分离的支撑夹具。AS50881表明，除非分离小于2英寸，否则支持EWI的夹具不应连接到液体和氧部件。

AS50881标准建议，配线应“安装时保持(与气体和流体输送管道)至少0.5英寸的积极分离”。首先，虽然这种分离距离对于某些系统配置来说是可以接受的，但对于分离来说，它不是一个可接受的笼统声明。Lectromec已经进行了测试，表明在导线失效事件中产生的电弧羽流距离更大时，管子失效可能发生。

第二，符合法规优先于行业指导。认证依赖数据来验证设计的安全性，而AS50881的建议没有提供足够的数据来支持认证。

控制电缆分离

25.1707的第8节着重于将EWIS与控制电缆分离。州:

“EWIS的设计和安装必须与飞行或其他机械控制系统电缆和相关系统组件之间有足够的物理隔离，以便:

• 防止了咀嚼，干扰或其他干扰。
• EWIS部件故障不会造成危险情况。

任何飞行或其他机械控制系统的故障都不会损坏eWIS并产生危险状态。“

这一要求构成了一系列挑战。显然，移动电缆可以用eWIS造成危险情况，因为它们可以迅速磨损防护绝缘。明显的失败条件包括：

• 电弧指示损坏或摧毁电缆中的所有电线。
• 飞行控制电缆的损坏和损失。
• 由于电弧羽流或喷射熔融材料，附近系统损坏。

eWIS社区中的流行趋势是关键夹具标记（见图5）。这些标记表示夹子应放置在线束上的位置。这提供了对维护技术人员的快速视觉参考，如果有线束或线束从其设计的位置滑动。

虽然没有必要，建议将这些标记添加到机械电缆的区域内的EWIS线束中。这将缓解检查，并确保在维护期间移动的eWIS组件随着正确的清除而重新安装。

机械电缆的另一个需要考虑的问题是机械部件的堵塞，例如线束堵塞滑轮。电缆应该有足够的夹紧，以防止这种情况发生。特别是，夹具和ews线束支架必须设计成防止丢失一个夹具而发生危险情况。这些夹子应该定期检查。

控制电缆故障可能对任何EWIS部件产生不利影响，并造成危险状况。这些区域应考虑机械电缆布线和保护机制。

必须进行共同原因分析，以确保机械电缆的丢失不会损坏支持辅助或冗余系统的EWIS部件。

加热设备分离

25.1707的最后一节涉及加热设备。它规定:“EWIS的设计和安装必须在eis组件和加热设备、热风管道和线路之间有足够的物理隔离，以便:

EWIS部件故障不会造成危险情况。

任何热空气泄漏或热量[施用] EWIS组件不会产生危险条件。“

要考虑的重要方面包括：

• 本地设备和风管产生的热量。
• 该区域的环境温度。
• 线束本身产生的热量。

附近的设备和空气管道可能辐射热量影响eWIS组件的热量。尽管电线可以额定到150℃或更高，但是支撑部件，例如接头，热缩管，夹子和套管可能不会被额定到相同的温度。

局部环境条件也会影响线束。长时间暴露于热量会降低性能。

虽然看起来很明显，但是考虑电线的电阻加热是很重要的。AS50881中包含了一种估算线束额定载流量（或载流量）的方法。该公式是在不超过导线额定温度的情况下估算线束导线所能承受的最大电流的一种好方法。

该公式还可用于考虑附近系统的加热。例如，假设我们的线束被评为150 c（基于线规范）。在飞行期间区域的环境温度为50℃，其在操作期间留下100℃的电位。使用公式和图表，我们发现余地约为40安培。

此外，假设该线束被路由到一个热空气管道附近。测试表明，辐射热量会使线束表面温度升高20℃。重新计算后，线束容量下降10%至36安培。基于这些计算，工程师可能需要使用更大规格的电线，重新布线，或增加一个保护套筒。

对您的组织合规性

EWIS的安全可靠运行不仅仅是线束中的电线，它还需要考虑到附近的系统。莱克美可以通过识别和解决布线分离问题，帮助您满足FAA认证要求。我们的系统分析从理解您的项目的特殊需求开始，并致力于定义测试和参数，以涵盖您的设计和法规需求。