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Detección óptica de baja presión, localización y cuantificación de descargas eléctricas en sistemas de cableado de aeronaves

Autores: Bas-Calopa, Pau; Riba, Jordi-Roger; Ortega, Juan Antonio

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Detección óptica de baja presión, localización y cuantificación de descargas eléctricas en sistemas de cableado de aeronaves


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Reglamentos
Emisiones
Energía eléctrica
Niveles de voltaje
Materiales de aislamiento
Descargas eléctricas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 37

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las estrictas regulaciones emitidas por organismos administrativos internacionales limitan las emisiones equivalentes de CO para nuevas aeronaves, al tiempo que aumentan los requisitos de eficiencia. Para alcanzar este objetivo, las próximas generaciones de aeronaves utilizarán más energía eléctrica que sus predecesoras, por lo que los niveles de voltaje de distribución inevitablemente aumentarán para limitar el peso del sistema de interconexión de cableado eléctrico (EWIS). Sin embargo, tales niveles de voltaje aumentados generan mayores tensiones eléctricas en los materiales de aislamiento, así como en componentes eléctricos y electrónicos; por lo tanto, aparecerán nuevos modos de falla provocados por descargas eléctricas, cuyos efectos se agravan por los entornos severos típicos de los sistemas de aeronaves. El efecto combinado de mayores tensiones eléctricas, diseños compactos y condiciones de operación a baja presión intensifica enormemente los riesgos de fallas prematuras del aislamiento debido a la actividad de descargas eléctricas. Este documento muestra que, mediante el uso de sensores de imagen, es posible detectar, localizar y cuantificar la intensidad de las descargas eléctricas que ocurren en entornos aeronáuticos. A través de experimentos realizados en una cámara de baja presión utilizando un sensor de imagen, este trabajo detecta y determina la intensidad de las descargas eléctricas generadas en los cables eléctricos en su etapa inicial, mucho antes de que se desarrollen fallas importantes. Este documento también muestra que la intensidad de las descargas calculada a partir de las imágenes digitales obtenidas con el sensor de imagen es directamente proporcional a la energía eléctrica involucrada en el proceso de descarga y aumenta linealmente con el voltaje aplicado. Debido a la dificultad de detectar estos modos de falla en una etapa muy temprana, esta estrategia podría facilitar potencialmente las tareas de mantenimiento predictivo mientras contribuye a aumentar los niveles de seguridad en las aeronaves.

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