機(jī)場飛機(jī)用柔性交流充電電纜在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

機(jī)場飛機(jī)充電電纜主要用于機(jī)場地面動力車輛向飛機(jī)傳輸電能，與飛機(jī)連接的一端與航空電纜插頭匹配。如今，國內(nèi)民航機(jī)場通常使用橋式安裝的400Hz電源為停在機(jī)場的飛機(jī)供電。這樣，飛機(jī)停放時(shí)無需燃燒航空燃料即可提供電力和照明，具有良好的節(jié)能降噪效果。

一、400Hz系統(tǒng)機(jī)場飛機(jī)充電電纜的現(xiàn)狀與分析

由于該電纜的苛刻應(yīng)用場景，它不僅具有一般電力電纜傳輸功率的特性，而且還需要考慮電壓降，相位平衡，耐磨性和柔韌性的特殊性能要求；國內(nèi)制造商只能模仿進(jìn)口，因?yàn)樗鼈儧]有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)。該產(chǎn)品可以用YCW橡膠護(hù)套電纜代替。這些飛機(jī)充電樁電纜在多次使用后會扭曲變形，甚至使芯子斷裂，從而導(dǎo)致電源故障和高昂的更換成本。

針對電纜變形甚至芯線斷裂的問題，結(jié)合故障產(chǎn)品的使用環(huán)境，發(fā)現(xiàn)電纜主要有以下幾種使用情況：

（1）將電纜安裝并放置在橋接設(shè)備的卷盤中。當(dāng)飛機(jī)停放在橋架上的設(shè)備上時(shí)，電纜從卷盤上放下，電纜端插頭連接到飛機(jī)插座，為飛機(jī)供電。

（2）電纜在電動叉車上成環(huán)纏繞。當(dāng)飛機(jī)停在停機(jī)坪上時(shí)，請從動力卡車上拉電纜，并將電纜末端插頭連接到飛機(jī)插座，以為飛機(jī)供電。

（3）電纜存放在圍裙井中。當(dāng)飛機(jī)停在停機(jī)坪上時(shí)，打開井的電源蓋，將電纜從井中拉出，然后將電纜的末端插頭連接到飛機(jī)的插座，以為飛機(jī)供電。在以上三種使用情況下，發(fā)現(xiàn)使用期間電纜的局部彎曲半徑達(dá)到電纜外徑的2倍。電纜經(jīng)常承受復(fù)雜的應(yīng)力，例如彎曲和拉伸，最終將導(dǎo)致變形甚至芯線斷裂。

經(jīng)過多次調(diào)查和抽樣分析，為改變上述使用狀況，有必要增加導(dǎo)電芯的柔韌性，抗拉強(qiáng)度，相對滑移和抗彎強(qiáng)度，以將電纜的使用壽命延長到一定程度。程度。

二、改善措施

2.1、增加電纜芯的靈活性。 400Hz系統(tǒng)機(jī)場飛機(jī)充電電纜一般是將多芯絕緣芯絞合在一起形成電纜，因此，絕緣芯導(dǎo)體的柔韌性和絞合的節(jié)距直徑在電纜的柔韌性中起著重要的作用，具體的改進(jìn)方法如下：

（1）當(dāng)絕緣芯線導(dǎo)體的截面積保持不變時(shí)，減小單絲的直徑，增加導(dǎo)體的數(shù)量，并采用絞合和扭曲的結(jié)構(gòu)以增加絕緣體的柔韌性和強(qiáng)度芯線。

（2）根據(jù)MT818-2009《煤礦用電纜》中采煤機(jī)的要求，導(dǎo)體束的線徑比不大于25，線束的徑比不大于20，且最外層所述多股節(jié)距直徑比的A≤14，電纜芯的節(jié)距直徑比≤9，可有效提高電纜芯的柔韌性。

2.2、增加核心之間的相對滑動。在使用電纜期間，由于頻繁移動，彎曲和拉伸，內(nèi)部絕緣線芯會來回移動。在運(yùn)動過程中，由于芯子之間的摩擦阻力，電纜結(jié)構(gòu)將變形。絕緣的線芯“籠中扭絞”，電纜芯“拱形”，導(dǎo)致電纜彎曲和變形。為了確保絕緣芯線在電纜彎曲和拉伸過程中的相對滑移，以確保及時(shí)分散應(yīng)力，使應(yīng)力均勻分布，在絕緣芯線周圍纏繞一層類似于聚酰亞胺的膠帶。減小線芯的內(nèi)部滑動阻力，增加相對運(yùn)動，從而釋放線芯內(nèi)部的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，可以有效地延長電纜的使用壽命。

2.3、改善絕緣和護(hù)套材料。電纜的使用壽命還受到絕緣和護(hù)套材料的機(jī)械性能的影響。只有確保足夠的膠水含量，絕緣材料和護(hù)套材料才能具有良好的機(jī)械和物理性能以及耐老化性；特別是材料應(yīng)具有足夠的伸長率，拉伸強(qiáng)度和抗撕裂性。這些指標(biāo)直接關(guān)系到絕緣層和護(hù)套保護(hù)芯線和電纜芯線并避免過度應(yīng)力集中的能力，從而保護(hù)芯線免受短期破壞性應(yīng)力的影響，從而延長電纜的使用壽命。

三、結(jié)論分析

400Hz系統(tǒng)機(jī)場飛機(jī)充電電纜經(jīng)過設(shè)計(jì)和技術(shù)改進(jìn)，可減小導(dǎo)體的單絲直徑，導(dǎo)體絞合節(jié)距直徑比和電纜節(jié)距直徑比，并增加導(dǎo)體的柔韌性；聚酰亞胺包裹在絕緣的芯子周圍。皮帶增加了芯子的相對滑動，并釋放了電纜芯子內(nèi)部的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。改善絕緣和護(hù)套材料的機(jī)械性能；在彎曲試驗(yàn)中，電纜經(jīng)過10,000次彎曲后不會出現(xiàn)短路或斷路，從而大大延長了電纜的使用壽命。