屏蔽線環路電阻測量原理和舉例

王龍 王光

摘要：電纜的屏蔽層是保護飛機關鍵系統和重要系統免受雷擊或高強輻射場（HIRF：high-intensity radiated fields）或其它潛在環境危害的重要部件。電傳飛機如777的發展使得這種保護顯得尤為重要。波音公司發明了環路電阻測試儀LRT可以用來測試飛機線束電纜的屏蔽層和屏蔽連接，本文就是介紹其原理、應用舉例。

關鍵詞：電磁（Electromagnetism）、輻射（radiate）、雷擊（lightning）、接地（ground）、電阻（resistance）、屏蔽（shield） 、環路（loop）。

1、LRT的工作原理：

電纜的屏蔽層是保護飛機關鍵系統和重要系統免受雷擊或高強輻射場的重要部件。波音公司發明了環路電阻測試儀（LRT），可以用來測試飛機線束電纜的屏蔽層和屏蔽連接的狀況。加裝的屏蔽電纜會給屏蔽電路帶有一定數量的電阻值。監控這個阻值，維護人員可以判斷屏蔽保護內部線路的能力。通常飛機的整個結構被當作是“地”。如果電纜屏蔽的兩端都接地，電流進入飛機結構，然后返回屏蔽接地的另一端，形成一個回路。這個回路電流就可以消除了產生共模電壓的電磁場。見圖1。

見圖1，電流流經飛機結構，電接頭，電纜屏蔽、電接頭再返回飛機結構。LRT技術是用一個環繞的探頭，給屏蔽產生一個電壓值，稱為DRIVE COUPLER，用另外一個探頭測量流動的電流值，稱為SENSE COUPLER。環路的全電阻可以通過測量環路的電流而得到。見圖2，Sine和cosine波形相成再相加得到矢量圖。得到的值是一個復數，取復數的真值得到環路的電阻值。

2、測量環路電阻舉例：

2.1 根據前面的原理可知：用LRT進行環路測量，問題的關鍵是一定要建立環路，然后才能用LRT測量，如果構不成環路是無法測量的。

2.2 在B737NG的定檢工卡包—01033033中就有許多工卡是測量環路電阻的，我們以B737NG飛機的工卡20-140-00-01-尾翼H/L 敏感接頭為例，舉三個例子。

2.2.1安定面配平艙中的三個插頭和線束環路電阻測試：

三個插頭出來的導線都進入相應的導線束，并且插頭兩端都是屏蔽接到機體結構（bracket）地的（查B737NG的WDM49-52-31發現，就構成了像圖1一樣的環路，所以按照圖1的方法進行測量即可。

2.2.2對升降舵B系統作動筒的W3399-D1857進行測試：

查B737NG的WDM22-11-12，D1857是從電門S773出來的插頭，然后進入導線束W3399，導線束兩頭都是屏蔽，但是D1857處是屏蔽接在S773上，而S773是升降舵B系統作動筒的壓力電門，它本身是不接結構地的，這樣就導致了，像圖1的回路不能夠完成，那么我們就要制造回路，利用LRT工具中的jumper cable assembly——SPL-8965，從而形成圖3中的連接形式。

2.2.3對升降舵A系統作動筒的W3397-D1861進行測試：

前面我們舉例了W3399-D1857，由前面我們知道D1857是電門S773出來的插頭，然后進入導線束W3399，兩頭都是屏蔽，但是D1857處是屏蔽接在S773上，而S773是升降舵B系統作動筒的壓力電門，它本身是不接結構地的，導致了我們要給其制造回路，下面我們再看升降舵A系統作動筒的壓力電門S771，見圖4，插頭是D1861，導線束是W3397，兩頭都是屏蔽接結構地，D1861處屏蔽是直接建立了兩個GD973-ST，這樣我們就直接像圖1那樣測量就可以了，不需要制造回路了。

2.3根據前面三個實例的對比可知：

用LRT進行環路測量，問題的關鍵是要建立環路，要根據電路屏蔽層的接地情況確定是否形成回路，如果沒有形成要人為建立環路，然后才能用LRT測量，如果構不成環路是無法測量的。

3、屏蔽的電阻值超過允許值后的處置：

一旦發現屏蔽的電阻值超過允許值，必須隔離和解決故障。維護人員可以斷開有問題的電纜，使用毫歐表進行bonding測試。電纜的接頭必須拆下，然而，這一步有可能將腐蝕也隔離出來了。如果出現這種情況，電纜會表現為工作狀態良好，我們就發現不了出問題的地方。電纜可能會重新裝回飛機，繼續受到腐蝕，繼而潛在的對飛機造成危害。LRT可以允許維護人員在電纜在位的情況下測試存在的不良的連接。由于很多電纜很難拆除和接近，LRT也能幫助我們不移動電纜就可以定位故障。具體步驟在B737NG的FIM手冊中有具體說明。

參考文獻：

[1] Boeing 707， 727-787 Standard Wiring Practices Manual （SWPM）[P].美國專利：9E991， 2012-04-24。

[2] Boeing 737-600/700/800/System Schematic Manual （SSM） [P]. 美國專利：9E991， 2012-08-7。

[3] Boeing 737-600/700/800/900 Fault Isolation Manual （FIM） [P]. 美國專利：9E991， 2012-02-15。

[4] 陳慶豐.淺談屏蔽線回路電阻的測量[J].航空維修與工程，北京：中航出版傳媒有限責任公司，2010.1。

作者簡介：王龍，高級工程師，本科，1976.7，從事波音系列民航飛機的維護、排故，另擔任山航147培訓中心高級教員。王光，工程師，本科，1980.11，主要從事波音系列民航飛機的維護。