Глава 13 - Обвязка авиационных ГТД

механических повреждений может стать усталостная поломка трубопровода или потеря герметичности ТК (при сквозных выработках и наклепах), поэтому величины допускаемых повреждений строго нормируются.

13.2.2 - Электрические коммуникации

13.2.2.1 - Общие сведения

Современные ГТД имеют в своем составе сложные системы автоматического управления, контроля и диагностики, включающие в себя зна- чительное количество электрических агрегатов и датчиков, расположенных на двигателе.

Для обеспечения электрических связей этих агрегатов, датчиков и систем между собой, а также с источниками питания и органами управления двигателя, предназначены электрические коммуникации (ЭК).

Наиболее сложные ГТД имеют развитую сеть ЭК, включающих в себя десятки электрических жгутов различной степени сложности с общим объемом от 100 до 1000 и более электрических цепей и содержащих для некоторых типов двигателей до 150 электрических соединителей и до 5000 метров электрических проводов.

13.2.2.2 - Конструкция элементов

13.2.2.2.1 - Электрические жгуты

Основными элементами ЭК являются электрожгуты, состоящие из электропроводов, электри- ческих соединителей и т.п.

Жгутом называется изделие, состоящее из двух или более проводников (проводов, кабелей), скрепляемых в пучок сплетением, связыванием или каким-либо другим способом, и других составных частей (электрических соединителей, клемм, наконечников и т.п.).Электрические провода объединяют в жгуты с чисто технологической целью: создается возможность их предварительного комплектования, скрепления и защиты; уменьшается трудоемкость монтажа на двигателе

âсвязи с одновременной прокладкой нескольких проводов. Однако, с увеличением числа проводов

âжгуте, увеличивается его диаметр и количество ответвлений. Это повышает трудоемкость изготовления и прокладки, присоединения и эксплуатации жгута. Становится трудно вписать его в ограниченное монтажное пространство двигателя, демонти-

ровать для ремонта, восстановить повреждение. Кроме того, увеличиваются геометрические размеры электрических соединителей, что в свою оче- редь, вызывает трудность их закрепления и сочле- нения-расчленения. На практике 40-50 проводов или диаметр 30-40 мм жгута считается оптимальным. Если по одной трассе прокладывается большее количество проводов, их целесообразно распределить между несколькими отдельными жгутами.

Жгуты ЭК скрепляют внешней защитной оболочкой. В зависимости от типа оболочки жгуты ЭК могут быть жесткого или гибкого исполнения.

Жесткие трубочные оболочки изготавливают обычно из алюминиевых труб. Их применяют в случаях, когда требуется герметизация электри- ческой проводки, защита ее от воздействия значи- тельных растягивающих усилий. Достоинством таких оболочек является то, что они одновременно служат экранами от внешних электромагнитных полей и предохраняют двигатель от распространения пожара в случае загорания проводов при их коротком замыкании.

Металлические трубы не нашли широкого применения в ЭК из-за увеличения массы, габаритов и технологических трудностей изготовления и монтажа (необходимость изгибов по точным размерам, специальной обработки концов труб и ответвлений). В эксплуатации жесткие трубочные оболочки затрудняют осмотр, проверку и ремонт электрических коммуникаций.

Гибкие трубочные оболочки изготавливают из пластиковых трубок. Такие оболочки получили наибольшее распространение для защиты электрожгутов в местах, где провода могут подвергаться воздействию воздушных потоков, гидрожидкости, горюче-смазочных материалов и механических повреждений. В настоящее время в качестве трубочных оболочек широко применяется термоусаживаемая трубка Радпласт (см. раздел 13.2.2.2.4).

К гибким оболочкам относятся также ленточ- ные оболочки, которые изготавливают из различ- ных синтетических лент типа ЛЭТСАР (см. раздел 13.2.2.2.4). Такие оболочки хорошо защищают провода жгутов от воздействия влаги, топлив, масел, повышенной температуры. К достоинствам ленточ- ных оболочек можно отнести также их технологичность и ремонтопригодность: они могут быть намотаны на любой участок жгута или легко сняты со жгута, когда возникает необходимость ремонта жгута в эксплуатации.

С целью предотвращения перемещений при вибрациях, которые неизбежны при работе двигателя, электрожгуты крепятся к корпусным деталям

890

Глава 13 - Обвязка авиационных ГТД

èтрубопроводам. Широкое распространение для крепления электрожгутов получили одинарные

èпарные колодочные хомуты, а также хомуты пластинчатого типа, аналогичные применяемым для крепления трубопроводов (см. Рис. 13.2.1.6_1).

13.2.2.2.2 - Электрические провода

Электрические связи между элементами электрических систем двигателя осуществляются с помощью различных типов электропроводов. В настоящее время в ЭК двигателя, в основном, применяются медные провода. Они обладают высокой электропроводностью, хорошей механической прочностью, легко соединяются с электрическими соединителями, наконечниками, клеммами и т.п.

Провода ЭК двигателя должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к ЭК в целом, иметь минимальную массу, минимальный наружный диаметр и обладать необходимой гибкостью. Изоляция проводов не должна воспламеняться и поддерживать горение, а также слипаться в жгутах; должна быть стойкой к воздействию керосина, бензина

èмасел; должна сохранять эластичность и гибкость при высоких и низких температурах. Провода должны быть также стойкими к воздействию бактерий, способных разрушать изоляцию.

По типу токопроводящей жилы медные монтажные провода разделяются на однопроволочные

èмногопроволочные, состоящие из отдельных тонких проволок, скрученных в жилу. Более широкое применение получили провода с многопроволоч- ными жилами, т.к. они отличаются более высокой гибкостью и более устойчивы к виброперегрузкам.

Многопроволочные провода выполняют по двум системам скрутки жил: гибкой, особо гибкой.

Многопроволочные гибкие провода применяются для неподвижной прокладки, где требуется повышенная гибкость при монтаже. Многопроволочные особо гибкие провода применяются для прокладки по подвижным элементам конструкций агрегатов и двигателя.

Электрическая изоляция, тепловая и химическая стойкость проводов обеспечиваются соответствующими изоляционными покрытиями токонесущих жил проводов.

Выбор площади поперечного сечения монтажных проводов ЭК производится в соответствии с требованием обеспечения механической прочности и в зависимости от токовой нагрузки.

При необходимости защиты ЭК от внешних электрических полей, монтажные провода ЭК по-

мещаются в экранирующие оплетки, которые изготавливаются из медных или стальных проволок.

Âзонах повышенных температур (до + 3000Ñ)

âЭК применяются специальные теплостойкие провода. Жилы теплостойких проводов покрываются никелем, серебром или другими металлами и сплавами, а изоляция изготавливается из стеклоткани или других теплостойких материалов.

Для монтажа систем зажигания применяются специальные провода высокого напряжения. Такие провода должны иметь высокую электрическую прочность изоляции.

Âтаблице 13.2.2.2.2_1 приведены основные типы и характеристики проводов, получивших широкое распространение в ЭК двигателей.

13.2.2.2.3 - Электрические соединители

Электрические соединители – это электротехнические изделия, которые предназначены для соединения и рассоединения электрических цепей в обесточенном состоянии. Электрические соединители получили широкое распространение в ЭК современных двигателей. Они позволяют быстро

èодновременно соединять или рассоединять многопроводные жгуты в местах конструктивных

èтехнологических разъемов двигателя, обеспечи- вают надежный электрический контакт, достаточ- ную механическую прочность электрического соединения.

Комплект электрического соединителя состоит из вилки и розетки. Вилка и розетка могут быть как блочного исполнения (с фланцем для крепления к прибору или технологической перегородке), так и кабельного исполнения (с патрубком для присоединения к проводам или кабелям). Вилка является ответной частью розетки. Электрическое соединение вилки и розетки осуществляется контактами типа штырь-гнездо, к хвостовым частям которых методом пайки или обжимки подсоединяют провода жгутов. Правильность электрического соединения обеспечивается конструкцией электри- ческих соединителей, сочленение которых возможно только в одном положении (на вилке имеется шпонка, а на розетке – прорезь под нее). Взаимная неподвижность соединителей в рабочем (сочлененном) положении обеспечивается наличием накидной гайки на вилке, которая после навинчивания на корпус розетки контрится проволокой во избежание самоотвинчивания.

Âпоследнее время широкое применение находят самоконтрящиеся соединители. Накидная гайка таких соединителей имеет храповый меха-

891

Глава 13 - Обвязка авиационных ГТД

	Основные технические характеристики некоторых типов проводов				Таблица 13.2.2.2.2_1
№	Характеристика, тип провода	ÁÔÑ-0,5	БИФЭЗ-Н-2х0,5		ÌÑÝÎ 3õ0,5
ï/ï
1	Материал токопроводящей жилы –	1	1		2
	медная никелированная проволока (1),
	медная посеребренная проволока (2)
2	Количество жил и сечение жил провода	1õ0,5 ìì2	2õ0,5 ìì2		3õ0,5 ìì2
3	Количество и диаметр проволок жилы	19õ0,18 ìì	19õ0,18 ìì		19õ0,18 ìì
4	Шаг скрутки изолированных жил, мм	_	32…65		60
5	Рабочее напряжение и частота тока	~250 Â, 6000 Ãö	~250 Â, 2000 Ãö èëè		100...500 Â
			= 350 Â
6	Электрическое сопротивление изоляции (на 1 м	0,5õ105	3õ103		2õ106
	длины), МОм
7	Температура окружающей среды, °C	-60…+200	-60…+200		-60…+200
8	Минимальная наработка проводов, час	30 000	30 000 (èç íèõ 5000		100 000
			ïðè t=200 °Ñ)
					(ïðè t=100 °Ñ)
9	Провода не распространяют горение	+	+		+

низм. Усилие, которое необходимо приложить для отворачивания такой гайки больше, чем для заворачивания.

По форме корпуса электрические соединители подразделяются на прямоугольные и цилиндри- ческие. В ЭК двигателей в настоящее время применяются цилиндрические соединители, поскольку они более удобны для компактного расположения отдельных проводов и жгутов.

В зависимости от целевого назначения по условиям эксплуатации электрические соединители выпускаются в негерметичном и герметичном исполнении.

По типу соединения вилки и розетки разли- чают соединители резьбового (см. Рис. 13.2.2.2.3_1, 13.2.2.2.3_3) и байонетного (см. Рис. 13.2.2.2.3_2) соединения.

Резьбовое соединение осуществляется соединением по резьбе вилки и розетки с помощью специальной накидной гайкой.

Байонетное соединение – это быстровыполняемое соединение вилки и розетки посредством осевого перемещения и поворота вилки (или розетки) относительно ответной части с последующей фиксацией их взаимного положения. Байонетное соединение осуществляется быстрее, чем резьбовое, но в настоящее время в ЭК двигателя байонетное соединение применяется ограниченно из-за низкой надежности в эксплуатации - не обеспечивается требуемая устойчивость к виброперегрузкам и, следовательно, надежный электрический контакт.

По типу соединения контактов с проводами выпускаются соединители с паяемыми контактами и с обжимными. Контакты соединителей могут иметь покрытие из различных металлов – никеля, серебра, платины, золота. Электрические соединители с обжимными контактами имеют более низкую трудоемкость присоединения проводов к контактам, меньшую массу (т.к. отсутствует припой), более высокую надежность, так как провода не подвергаются нагреву. Контакты соединителей, покрытые золотом, в меньшей мере подвержены коррозии и воздействию других неблагоприятных факторов, вследствие чего обеспечиваются более качественные контакты электрических цепей.

Âнастоящее время при выборе электрических соединителей для ЭК двигателя предпочтение отдается самоконтрящимся электрическим соединителям резьбового соединения с золочеными контактами под обжимку.

Âтаблице 13.2.2.2.3_1 приведены основные технические характеристики соединителей, нашедших широкое применение в ЭК современных двигателей.

13.2.2.2.4 - Материалы для изготовления электрических жгутов

Для изготовления оболочек электрожгутов применяются различные защитные электроизоляционные материалы, к которым предъявляются те же требования, что и для ЭК в целом (см. раздел 13.3.6).

892

Глава 13 - Обвязка авиационных ГТД

Рисунок 13.2.2.2.3_1 – Соединители а)типа ШПЛМ с прямым патрубком; б)типа 2РМТ с угловым патрубком;

1 – изолятор; 2 – корпус; 3 – контакт (гнездо); 4 – гайка; 5 – патрубок; 6 – прижим

Рисунок 13.2.2.2.3_2 – Соединители типа СНЦ а) розетка; б) вилка;

1 – прижим; 2 – изолятор; 3 – контакт (гнездо); 4 – корпус; 5 – байонетная обойма; 6 – держатель контактов; 7 – штифт; 8 – гайка

893

Глава 13 - Обвязка авиационных ГТД

à)

á)

Рисунок 13.2.2.2.3_3 - Внешний вид электрического соединителя 983 серии компании «Deutsch» (Франция)

а) вид спереди; б) вид сзади

Ниже приведены основные характеристики материалов, получивших широкое применение в ЭК.

Лента ЛЭТСАР (ТУ 38.103171-73) Л - лента Э - электроизоляционная

Т - термостойкая СА - самослипающаяся

Р – резиновая, радиационной вулканизации Лента предназначена для применения в каче-

стве изоляционного эластичного материала при изготовлении электрожгутов для бортовых электри- ческих сетей.

Лента влагостойкая, нетоксичная, стойкая к воздействию ультрафиолетовых лучей, ряда масел, топлив и многих химических реагентов.

Лента ЛЭТСАР выпускается двух марок:

-марка «К» (лента красного цвета), предназначена для применения в интервале рабочих температур от –50 äî +250 0С (кратковременно до +300 °С);

-марка «Б» (лента белого цвета), предназначена для применения в интервале температур от -50 äî +200 0С (кратковременно до +250°С).

Резиностеклоткань РЭТСАР (ТУ 38 103172-73) Р - резиностеклоткань Э - электроизоляционная Т - термостойкая СА - самослипающаяся

Р – радиационной вулканизации Резиностеклоткань предназначена для приме-

нения в качестве изоляции элементов электрических жгутов, работающих в условиях повышенной влажности и температурном интервале от –50 до +250 °С.

Резиностеклоткань имеет те же характеристики, что и лента ЛЭТСАР.

Резиностеклоткань выпускается двух марок:

-марка «А» - с двухсторонним резиновым покрытием;

-марка «Б» – с односторонним резиновым покрытием.

Термоусаживаемая трубка типа Радпласт (ТУ 6-19-051-555-85)

Термоусаживаемые трубки изготавливаются на основе полиолефинов. При нагреве трубки ее диаметр уменьшается до 50% от первоначальной величины, обеспечивая плотное облегание проводов (жгутов проводов).

Термоусаживаемые трубки предназначены:

-для монтажа и ремонта кабелей, электрических жгутов, внутриблочного монтажа приборов;

-для защиты паяного и обжимного соединения контактов электрических соединителей;

-для защиты жгутов от механических повреждений и попадания на изоляцию проводов топлива, масел, растворителей, воды, песка, снега, гидрожидкостей в процессе эксплуатации жгутов;

-в качестве маркировочных бирок отдельных проводов и жгутов.

13.2.2.3 - Неисправности электри- ческих коммуникаций

С ростом сложности электрических систем и, соответственно, ЭК современных ГТД, возрастает интенсивность отказов ЭК в эксплуатации.

Основными видами отказов электрической цепи являются:

-«короткое замыкание»;

-потеря электрического контакта (постоянная или временная).

Неисправности типа «короткое замыкание» наиболее часто проявляются в виде замыкания токонесущих жил проводов на корпус двигателя из-за нарушения изоляции проводов и замыкания

âконтактах электрических соединителей. Постоянная потеря электрического контакта чаще всего происходит из-за обрывов проводов от контактов соединителей или обрывов самих проводов. Временная потеря электрической связи представляет собой нарушение контакта, которое может быть самовосстанавливаемым (трещина в паяном

894