随着航空工业的发展,航空电气系统日趋复杂,航空安全问题日益受到人们的关注。航空供电系统由115V,400Hz交流电源向更高电压等级的变频电源发展。航空电气系统的复杂性使航空电气潜在故障增多,电气安全问题更为严峻。由于飞机内电缆密布可以达到上百公里,因此由电缆绝缘问题引发的电气故障严重威胁到航空安全。许多空难事故和飞行器故障都直接或间接与电气系统的供电线路产生的故障电弧有关,而电缆老化导致绝缘劣化以至绝缘损坏是产生故障电弧的主要原因,因此本文对航空电气系统绝缘问题的研究主要集中于两点:一是对航空故障电弧进行仿真研究,另一方面是对航空电缆绝缘老化进行试验研究。对航空故障电弧进行分析研究,目的是能够实现对航空故障电弧的识别和检测,为航空故障电弧断路器的开发提供理论借鉴,从而保障飞机的航行安全。本文在深入分析故障电弧特点和电弧燃烧形成机理的基础上,对比几种电弧模型,采用斯托克斯电弧数学模型,基于Matlab中Simulink平台搭建故障电弧仿真模型,并模拟航空电气环境对故障电弧进行了仿真。通过模拟和改变航空电气系统等效电路参数,得出不同条件下的故障电弧电压及电流波形,对这些波形进行对比分析和研究,提出了影响航空故障电弧的因素。电缆绝缘老化损坏是导致电弧故障的主要原因,因此揭示电缆老化规律,及时更换电缆可以预防电弧故障的发生。为模拟飞机中航空电缆的老化情况,本文设计并采用加速热老化实验,对航空电缆在实验室高温环境下模拟自然老化过程,并对老化后电缆的绝缘电阻、泄漏电流以及介质损耗等参数进行了测量。通过对比不同温度和不同时间下航空电缆的上述参数,来研究航空电缆绝缘情况从而揭示电缆老化规律。实验结果表明介质损耗能相对客观地反映电缆老化程度,在实验所选航空绝缘材料中,PTFE具有优秀的抗老化特性和耐高温性能。