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HB 8451-2014
民用飞机燃油系统电搭接要求
Requirements for electrical bonding of civil aircraft fuel system
2014-05-19 发布 2014-10-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部 发 布
前 言
本标准依据 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第 1 部分:标准的结构和编写》进行起草。本标准由中国航空综合技术研究所归口。
本标准起草单位:中航工业第一飞机设计研究院、中国航空综合技术研究所。
本标准主要起草人:蒋军昌、罗景锋、王慧丹、杨少伟、徐鹏国。
民用飞机燃油系统电搭接要求
1 范围
本标准规定了民用飞机燃油系统电搭接的要求、常用方法和检验措施。
本标准适用于民用飞机燃油系统电搭接的设计和安装。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
HB 6129 飞机雷电防护要求及试验方法
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
基本结构 basic structure
飞机结构骨架以及铆接或焊接在结构骨架上,与其有低阻抗通路的金属蒙皮、角片、支架和型材。
3.2
搭接 bonding
使飞机金属结构部件之间以及结构部件、设备与基本结构之间有低阻抗通路的可靠的电连接。
3.3
故障电流 fault current
由于设备故障或人员事故引起电气故障,从而导致的在电路中流动的高于正常的电流。
3.4
接地 grounding
把设备的负载或壳体搭接到基本结构,为设备与基本结构之间提供低阻抗通路,为设备提供基准电位的电连接。
3.5
静电防护 electrostatic protection
控制静电荷在飞机上积聚,提供静电释放通路的防护措施。
3.6
雷电防护 lightning protection
为进入飞机的雷电电流提供足够的释放通路,并使之不会在飞机上引起危险效应的防护措施。
4 要求
4.1 电搭接的目的
燃油系统电搭接的目的主要包括:
a) 防止由静电、雷电、故障电流等产生电火花而点燃燃油蒸汽;
b) 减少外界对燃油附件的电磁干扰。
注:4.1 条要求与 CCAR-25-R4 §25.581、§25.973(d)的要求协调。
4.2 电搭接分类
根据电搭接的不同目的,燃油系统电搭接可分成以下类别:
a) 静电防护电搭接
由于燃油与器壁之间相对运动会发生电荷分离,为防止静电积累和静电放电而进行的电搭接,主要应用于燃油系统管路(包括气体管路)、油箱内的金属部件。
b) 雷电防护电搭接
燃油系统外露部件有遭受雷电直接闪击或扫掠攻击的可能性,为防护雷击而进行的电搭接,主要应用于通气口、重力加油口、油箱口盖、放沉淀阀等处。
c) 故障电流回路电搭接
燃油系统的高能用电设备在某些故障状态下其壳体可能产生较强电荷,为防止壳体放电而为其提供低阻抗故障电流回路的电搭接,主要应用于高能量用电设备的壳体电接地。
d) 电磁干扰防护电搭接
燃油系统某些设备易受到外界电磁干扰,将设备壳体进行接地以防止电磁干扰的电搭接,主要应用于电磁环境敏感设备。
某些电搭接可能兼有多种目的。
4.3 一般要求
4.3.1 完整性
每个电搭接点应保证其导电通路的完整连续性。导管通过卡箍、紧固件、支架到结构的导电通路中每个相邻环节之间均应连续导电,应尽量以最短的通路进行搭接。
4.3.2 耐久性
每个电搭接通路应牢固可靠,应保证在飞机全寿命期间均符合要求。燃油箱内的电搭接应纳入关键设计构型控制限制(CDCCL)项目,进行定期检查和维护。
4.3.3 电搭接余度
燃油箱内的电搭接余度设计应保证由于其失效引起的燃油箱最高温度值低于预计的油箱内燃油最低自燃温度,并留有安全余量。
4.3.4 标准件选用
可采用带电搭接功能的标准件进行电搭接,如电搭接卡箍、电搭接柔性接头等。这些标准件应是适航局方认可的,并已在行业内普遍应用的标准件。
作为导电通路环节的紧固件,其表面处理应具有良好的导电性。
4.3.5 接触面搭接
当以金属之间的直接接触面作为电搭接通路时,该接触面应尽量处理成可长期保持良好导电性的永
久导电面,如采用电离子蒸汽沉积法(IVD)等表面处理工艺。如无法实施,可采用安装现场打磨的办法,按接触面清洁、打磨、安装、密封、检测等步骤实施现场电搭接处理。
4.4 静电防护电搭接
4.4.1 油箱及油箱内附件
油箱及油箱内可能带静电的附件,应搭接到基本结构,搭接电阻不超过 2mΩ。每个油箱应至少有两处搭接到基本结构。
4.4.2 管路系统
4.4.2.1 流速
燃油流速不应过大,以免产生过大的静电。管路流速不宜大于 7m/s,油箱入口流速不宜大于 1m/s。
4.4.2.2 管路系统内电搭接
燃油导管之间、导管与设备之间的连接处均应有电搭接措施, 以使整个管路系统形成一个低阻抗的电气通路。
4.4.2.3 管路、附件与结构电搭接
管路、附件与结构电搭接的要求如下:
a) 燃油导管应搭接到基本结构,搭接电阻不超过 0.1Ω;
b) 每个燃油附件均应搭接到基本结构,搭接电阻不超过 0.1Ω。
4.4.2.4 加油电搭接
加油时应保证加油设备接地、飞机接地、加油设备与飞机搭接。
4.4.2.5 加油设备与飞机电搭接点位置
每个加油点附近均应有电搭接点,用于加油设备与飞机之间的电搭接。加油设备与飞机电搭接点位置要求如下:
a) 压力加油电搭接点距压力加油接头应不小于 120mm 且不大于 500mm,距燃油箱通气口应不小于 300mm;
b) 重力加油电搭接点距重力加油口应不小于 300mm 且不大于 1 000mm ,距燃油箱通气口应不小于 300mm。
4.5 雷电防护电搭接
4.5.1 通气口
通气口应与结构可靠的电搭接,防止产生电晕和流光。
4.5.2 重力加油口、油尺、放沉淀阀
油箱重力加油口、油尺、放沉淀阀均应搭接到基本结构。
4.5.3 油箱口盖
油箱口盖应搭接到基本结构。
4.6 电磁干扰防护电搭接
燃油系统产生较强电磁能或对电磁场敏感的电气、电子设备, 应保证设备外壳到基本结构有连续的
低阻抗通路,搭接电阻应小于 2.5Ω。
4.7 故障电流回路电搭接
燃油系统高能量用电设备的壳体应与结构搭接,为故障电流提供低阻抗通路。故障电流与搭接电阻的关系见图 1。
图 1 故障电流与搭接电阻的关系
5 电搭接方法
5.1 导管连接处电搭接
5.1.1 导管连接处电搭接分类
燃油导管连接处的电搭接一般分为两种形式:
a) 自搭接接头;
b) 搭接线搭接。
5.1.2 自搭接接头
自搭接接头为自身具备电搭接能力的管路接头。具体的电搭接形式参见图 2~图 4。用于电搭接的接头接触面应具有良好的导电性,并且在安装过程中不允许涂润滑脂。
5.1.3 搭接线搭接
搭接线是导线、金属编织线或金属片,用于为原来无充分点接触的部件之间提供低阻抗导电通路。
搭接线的各种连接安装,均应保证其搭接性能不受飞机正常运行及维护时振动、冲击、温度变化及相对位移的影响,应不妨碍各活动部件在各种飞行状态下的正常运行,安装应便于地面维护、检查和更换。
在满足要求的前提下,应尽量选用长度短的搭接线。不可将两根或多根搭接线串联使用。
搭接线在导管连接处的典型连接形式参见图 5~图 7。
图 2 卡套式连接的典型搭接形式
图 3 扩口式连接的典型搭接形式
图 4 快卸卡箍连接的典型搭接形式
图 5 软管连接处的搭接线搭接
图 6 接头连接处的搭接线搭接(形式一)
图 7 接头连接处的搭接线搭接(形式二)
5.2 导管与结构电搭接
导管与结构的电搭接一般是通过搭接线或者搭接卡箍搭接,典型的搭接形式参见图 8~图 9。
图 8 导管与结构的搭接线搭接
图 9 导管与结构的卡箍搭接
5.3 设备电搭接
燃油系统设备一般通过搭接线或者接触面进行搭接。如果采用接触面搭接, 需保证接触面的导电性符合要求。典型的搭接形式参见图 10~图 11。
5.4 油箱电搭接
燃油系统的油箱分为机翼结构整体油箱和软油箱。整体油箱的电搭接主要是机翼结构接合处的搭接,典型的搭接形式参见图 12~图 13。
软油箱的电搭接主要通过油箱上的金属构件与结构进行搭接,典型的搭接形式见图 14。
图 10 设备的搭接线搭接
图 11 设备的接触面搭接
图 12 螺栓连接的结构典型搭接
图 13 结构长桁的典型搭接
图 14 软油箱的典型搭接形式
6 验证
6.1 目视检查
对系统安装进行如下检查,防止静电积聚及放电:
a) 检查导管与结构的搭接完整性,无明显的导电通路阻断点,应无遗漏搭接的导管;
b) 检查设备与结构、导管的搭接完整性,无明显的导电通路阻断点,应无遗漏搭接的设备;
c) 检查管路系统的搭接,应固定牢靠、无异常;
d) 检查使用的搭接线,应完好,无断丝现象;
e) 检查加油电搭接点位置,应符合 4.4.2.5 的要求。
6.2 搭接电阻值检测
电阻值测量所用仪器、仪表的测量精度应不低于 2.5 级。应按以下项目进行逐项检测, 测得的电阻值应满足第 4 章规定的要求。
a) 导管卡箍与结构间阻值测量;
b) 导管连接件电阻值测量;
c) 系统附件与结构间阻值测量。
6.3 电搭接雷电防护试验
雷电防护电搭接的有效性应通过雷电防护试验验证。雷电防护试验应按照 HB 6129 的要求进行。