【航天工业行业标准(QJ)】 航天器布线设计和试验通用技术条件

中华人民共和国航空航天工业部航天工业标准QJ 2176-91
航天器布线设计和试验
通用技术条件
1991-02-01发布
中华人民共和国航空航天工业部1991-10-05实施
.发布
中华人民共和国航空航天工业部航天工业标准航天器布线设计和试验
通用技术条件
1主题内容与适用范围
QJ 2176-91
本标准规定了航天器内电气布线线束与电缆组件的电磁兼容设计和试验要求。本标准适用于航关器内电子、电气设备间互连线及附件，也适用于运载火箭，导弹内电子、电气设备间互连线及附件，本标准不适用于电子、电气设备内的互连线。2引用标准
GB6995电线电缆识别标准
QJ1508电连接器试验方法
QJ1903电连接器总规范
3术语
3.1导线wire
在电路中用来传送电流或信号的金属导体，它可以是单股实芯或多股绞合的，可以带或不带金属蒙皮、外壳或屏蔽。本标准把“导线”定义为\绝缘的电线”，3.2屏蔽体shield
用来围绕单股或双股导线、电缆或电缆组件以及导线与电缆组合的金属外壳，3.3电缆cable
同装于一个蒙皮中两股或多股、实芯或多股绞合、等长度的绝缘导体；或是一带有金属蒙皮屏蔽的或带有外导体的绝缘导体（屏蔽导线或同轴电缆）。3.4电缆组件cableassembly
一个带有绝缘导体和屏蔽体的，并端头接有连接器、接线端子或其它适用装置的电缆。
3.5布线束wiringharness
一组导线、屏蔽体、电缆或电缆组件及其组合，相互绝缘并适当地连接着连接器、接航空航天工业部1991-02-01批准1991-10-05实施
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线端子和其它适用的装置，而且用带子、夹子、绝缘套或其它方法，以使两个或多个电子电气设备的互连线，作为一个安装单元。一个准备安装在航天器中完整的电缆组件，可以看作是一个布线束。
4设计一般要求
4.1电路分类
航天器内的互连线按电路的电压、电流容量和频率，可分为五类，4.1.1I类电路
适用于电源和控制电路，又可分以下四小类：。I，类电路：电压高于10V的直流电路；b.I，类电路：电压低于10V、电流大于5A的直流电路；c.I。类电路：电压高于25V（rms）、频率低于0.1MHz的交流电路；d，I.类电路：蜂值电压高于25V、上升和下降时间大于1us的脉冲电路。4.1.2Ⅱ类电路
适用于高电平信号电路，又可分以下四小类：a.Ⅱ，类电路：最高电压从5V至25V、上升和下降时间大于1us的数字电路；b.Ⅱ类电路：最高电压从1V至10V、上升和下降时间小于1us的数字电路；c.Ⅱ。类电路：电压在5V和25V之间、频率低于0.1MHz的交流电流；d.Ⅱ。类电路：电压在1V和10V之间，频率在0.1MHz和1.0MHz之间的交流电路，
4.1.3耳类电路
适用于低电平信号电路，又可分以下五小类：8.Ⅲ。类电路：电压低于10V、电流小于5A的直流电路；b.Ⅲ，类电路：电压低于1V、频率在0.1MHz和1.0MHz之间的交流电路；c.Ⅱ。类电路：电压低于5V、频率低于1.0MHz的交流电路；d.Ⅲ.类电路：最高电压低于1V、上升和下降时间小于1us的数字电路e.Ⅲ。类电路：最高电压低于5V、上升和下降时间大于1us的数字电路。4.1.4IV类电路
适用于所有电爆装置的电路。
4.1.5V类电路
适用于高频信号电路，又可分以下三小类：a.V，类电路：频率高于1MHz的所有交流电路；b.V，类电路：最高电压高于10V，上升和下降时间小于1us的高电平数字电路：c.V。类电路：电压高于10V、频率在0.IMHz和1.0MHz之间交流电路。2
4.2屏蔽要求
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所有的屏蔽体都要绝缘，以防止自由接地。不同类别电路其互连线有不同的屏蔽要求，具体要求汇总于表1.
电路特点
f=0.1~10MHz
f>1MHz
上升或下降
时间>lus
上升或下降
时间<1us
电爆器件
电压或电流
<10V,<5A
<10V,>5A
<5V( rms)
5~25V(rms)
>25V(rms)
1~10V( rms)
>10V(rms)
<5V(峰值)
5~25V（峰值）
>25V(峰值）
<1V (蜂值）
1~10V(峰值)
>ioV(峰值）
4.2．1I类电路的互连线
按一组屏蔽，并与其他各类隔离无要求
按一组屏蔽，并与其他各类隔离每对屏蔽
无要求
每对屏蔽
同轴或平衡屏蔽电缆
波导、同轴或乎衡屏蔽电缆
每对屏蔽
无要求
每对屏蔽
同轴或平衡屏蔽电缆
每对屏蔽
I类电路的导线应将电源线（或信号线）与返回线绞合，导线可不屏蔽。4.2.2IⅡ类电路的互连线
卫类电路的导线应将每对信号线与返回线绞合并屏蔽，或电路屏蔽，4.2．3Ⅲ类电路的互连线
4.2.3.1Ⅲ，类的导线应将信号线与返回线绞合，并将ⅢI，类导线作为一组与Ⅲ类和3
其它导线隔离。
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4.2.3.2Ⅲ类的导线应将每对信号线与返回线绞合并屏蔽，或电路屏蔽。4.2.3.3IⅢI。类的导线应将信号线与返回线绞合，并将ⅢI。类导线作为一组与Ⅱ、Ⅲb类和其它类导线隔离。
4.2.3.4Ⅲ类和Ⅲ。类导线应将每对信号线与返回线绞合并屏蔽，或电路屏蔽。4.2.4IV类电路的互连线
导线应按对绞合，每对屏蔽。
4.2.5V类电路的互连线
除波导外，互连线应是屏蔽的同轴电缆、平衡屏蔽电缆或特性阻抗为不大于1002的平衡电缆。
4.2.6加强屏蔽
4.2.6.1电路辐射过强或干扰过大，应在上述各类电路互连线屏蔽要求的基础上加强屏蔽。
4.2.6.2对分布电容有严格要求的地方，可以用同轴或平衡屏蔽电缆代替绞合的屏蔽对。
4.2.6.3电磁脉冲环境下工作时，除对每类电路规定的屏蔽要求外，还应在所需的范围内加强屏蔽。此时，屏蔽可以按布线方式成束，用普通的二次屏蔽。4.3屏蔽端接和屏蔽接地
4.3.1端接
4.3.1.1电磁脉冲环境
各类导线的屏蔽体应沿连接器周向，最好在其后罩内可靠连接。一端设计成不接地的内屏蔽，终接在连接器的罩内，使之不磨损。不接地的内屏蔽终端应与连接器的插针孔、后罩和相邻屏蔽绝缘。
4.3.1.2IV类电路
导线屏蔽应沿连接器周向、最好在其后罩内可靠连接：直接连接到火工品测试电路，应采用沿连接器周向，最好在火工品连接点或继电器盒连接器的后罩可靠连接。如果对电磁脉冲环境没有要求，测试电路连接器上的屏蔽接地，可用一引线接到连接器地电位的插针孔上，或直接接到机壳上。
4.3.1.3I、Ⅱ、Ⅲ和V类电路（无电磁脉冲）在需要接地但并不处于电磁脉冲环境下的电路接地线，应按最短走线接到飞行器结构件上，屏蔽和地之间引线的长度应尽可能短，对少于20条屏蔽线的线束不应超过100mm。在连接器后罩露出的不屏蔽绝缘线的长度应尽可能短，不应超过20mm。对于这些类别的电路，可以采用下面几个屏蔽接地方法，其优先次序为：．当连接到配对的连接器上时，在连接器上，最好在连接器里面，提供一条到结构4
上的低阻抗屏蔽接地通路；
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b.用条引线接到连接器的地电位插针孔上；c.用一条引线直接接到机壳上。4.3.1。4不接地的屏蔽终端（无电磁脉冲）不接地并不处于电磁脉冲环境下的导线屏蔽终端应耐磨，并且应与连接器的后罩和邻近的屏蔽绝缘，在可行的地方，屏蔽的不接地端将用一条引线接到连接器的插针孔上，形成屏蔽连续性和便于电阻测量.
4.3.2接地
4.3.2.1高频电路（频率在0.1MHz以上）、脉冲上升或下降时间小于1us的数字电路和所有电爆装置发火电路（IV类）应该用多点屏蔽接地4.3.2.2除了多层屏蔽用以防止诱导干扰，且外层屏蔽是多点接地以外，其它所有电路均保持单端屏蔽接地。
4.3.2.3当单端屏蔽接地用以使电路避免诱导辐射时，应在接收器或高阻抗端上接地；当单端屏蔽接地用以使电路辐射减至最小时，应在信号源端接地。4。4导线端接
4.4.1与连接器或接线片相接的导线终端，在适当的地方，应用夹紧装置夹紧。当剥去端接的导线绝缘时，不应损伤导体，导体应有足够长度4.4.2连接器上的任何接线端子接导线不超过一根，接线片端接导线不超过一根。4.4.3螺旋型接线板线束设计，应使接到接线板的任一个接线柱上的环形焊片最多为四个，鱼尾形焊片最多为两个。4.5电路隔离
4.5.1每类电路的互连线应与其它类电路保持隔离。在各类电路的导线间和导线束简，可能时，最小应有30mm的间隔。4.5.2不同类型电路中的导线使用同一连接器时，插针的分配和布置应主要考虑不同类电路的隔离，并可充分利用接地的备份插针，以保证隔离。4.5.3IV类电路应与其它类电路至少保持30mm的间隔，并且不能与其它类电路共用一个连接器。
4.5.410002以上的高阻抗电路，或电压低于5V的敏感电路，应通过导线路径选择或屏蔽（或两者都用）与其它的电路（甚至在同类电路中）隔离。4.5.5天线电缆应相互分开，并与其它的布线分开。4.5.6可能时，与穴余的分系统或设备相连的布线，应用独立的线束或电缆组件体进行数设，以防止由于一分系统的损伤，影响到另一分系统。4.6模装
凡需要决定恰当的路径、导线长度、连接器结构、支撑要求和布线人口要求时，应提5
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供航天器的实体模型，用以布线线束的设计评审、装配导线夹具板、验证典型的布线安装、证明所有需要有余量的布线实际安装以及可以限制含有较复杂布线线束的部分安装。4.7布线走向
在选择布线线束或电缆组件走向时，应考虑以下几个方面：8.满足系统的可靠性；
b．易于安装、检验和更换；
c。尽可能避免通过小的结构并口；d.防止把线束当作扶手或临时用来支撑测试仪器的错误做法；e。防止由于线束的分叉，造成不适当的连接；f.为避开烟雾、易燃液体或气体、腐蚀性液体或气体和低温液体或气体的管路或设备，如有可能，应保持50mm的间隔；g.与发热器件之间应有足够间隔；h。导线和电缆的最小弯曲半径为其外径的10倍，4.8保护和支撑
对线束和电缆组件的保护和支撑，应考虑以下几个方面：8.应尽量沿舱壁或结构件布置；b。分组支撑：
c.防止机械力集中或加工应力；d.防止引起飞弧或过热；
e.防止布线与其它设备间产生干扰：f。防止在振动环境下产生大的位移。4.9导线、电缆和连接器
4.9.1所选导线应符合国家标准，国家军用标准和行业标准；非标准产品的性能必须优于或相当于标准产品，且应能满足航天器寿命期内的环境要求。4.9.2承受较大振动、多次弯曲的线束或经常拔插的带有螺纹插头的线束导线截面积应不小于0.2mm2
4.10组装和装配
4.10.1装配成形板
所有线束或电缆组件的装配，应按4.6条要求进行，并应与在航天器上最后安装的位置、倾斜度的标志一致。
4.10.2导线数设
4.10.2.1多于四根芯线的布线束或电缆组件，与连接器连接时，不得采用扭绞或螺旋状数设。
4.10.2.2对平行或笔直导线应永久地安装在航天器上。6
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4.10.2.3除非无法采用连接器或用连接器会降低可靠性时，一般不应拼接，4.11线束识别
为了安装、检验和测试方便，每根布线线束、每根单根数设的导线和电缆组件都应有明显识别的标志，具体标志按GB6995规定。4.12可使用性
4.12.1可靠性
可靠性设计应保证经受验收试验、贮存、运输、飞行前试验和工作环境的要求。4.12.2互换性
具有相同零件号的布线线束或电缆组件，在功能和物理特性上应能互换4.12.3可维修性
布线线束的设计应保证在寿命期内不需要任何定期维修，4.12.4使用寿命
布线线束的使用寿命应比航天器设计的使用寿命多一年以上。4.12.5环境
在飞行前的环境条件和型号中规定的全部飞行环境条件下，布线线束均应满足本标准规定的性能和设计要求，
4.12.6购存与运输
布线线束在满足质量保证要求和安装于航天器以前，布线线束上所有连接应安装防尘帽，然后直接从装配成形板上取下，安装在航天器上，不允许经过中间贮存，尽量减少运输；如贮存超过六个月，在安装以前应通过试验来验证线束质量要求。4.12.7工艺
所有与布线线束安装和装配有关的工艺细则，都应保证正常的操作、安全、可靠性和使用寿命。
5质量保证要求
质量保证应包括制造过程控制、具体配置审查、验收试验和鉴定试验等，5.1制造过程控制
在组装前后和过程中应对零件、材料、工具和生产过程进行控制和检查，并做好记录及存档。
5.2具体配置审查
对第一个完整的航天器组合，应在安装时进行检查，所要安装的布线线束、使用的装配工具、航天器模型、试验数据和设计文件要求不应有差异。5.3验收试验
5.3.1接点牢固性试验
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在连接器的配合面上用保持力装置施加21N力，接点应牢固。5.3.2线路电阻试验
在组装的布线线束中，应通过测量线路的电阻，来确定每根芯线和每个屏蔽的连续性。测量所用电压不超过50V、电流不超过2A．其阻值的确定按有关技术文件的规定，5.3.3绝缘电阻测试
应在所有芯线之间、所有芯线和屏蔽层之间，以及所有芯线和连接器外壳之间进行绝缘电阻测试。测试条件与方法按有关技术文件进行。5.3.4耐高压试验
3m以上的电缆，建议只用直流做试验，同轴电缆和热电偶测试设备的导线不应作耐电高压试验，
5.3.4.150Hz交流试验
试验电压为1000V加上布线线束两倍的工作电压或1500V，取电压高的，施加试验电压的速率不低于500V／s，加压时间至少5s．加于所有芯线之间、所有芯线和屏蔽层之间以及每根芯线和连接器外壳之间，不应发生击穿或跳火。5.3.4.2直流试验
直流试验电压不应低于1.4倍的交流电压值，按5.3.4.1条方法施加电压。加电压时间可以为达到稳态电流所需的时间，试验时不应发生击穿或跳火。可以同时进行耐直流的高压试验和测量。
5.3.5绝缴电阻再次试验
如果绝缘电阻测试和耐高压试验不同时进行，就应按5.3.3条要求再次测试绝缘电阻，以确定耐高压试验是否产生任何损害。所测出的电阻不应低于10M2，5.3.6接点分离力试验
应对每一个插座的接点进行分离力检查其试验方法和要求按QJ1508和QJ1903规定。
5.3.7环境试验
布线线束和电缆组件的环境试验应同航天器级的试验一起进行，5.3.8验收准则
布线线束和电缆组件的验收准则应能满足设计所规定的所有验收试验的要求。验收时，如果在其一项验收试验中发生了偏差应立即中断试验，找出原因，排除故障后应对该项验收试验前的项目重做试验。5.4鉴定试验Www.bzxZ.net
鉴定试验应按批准的试验计划进行，对漏气有约束要求的，应在使用寿命期间估计总质量损失和挥发性冷凝材料的损失。如果布线线束通过移动或转动的接口时，应进行布线线束刚性测量和适当的疲劳试验。8
5.5修改、返工和重复试验
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修改和返工必须保证和原先线束具有同样的高质量保证条款和准则。除非另有规定修改后的检验和重复试验，应对包括这种变更的完整的线束进行试验，不应只限于修改或变动部分进行试验返工以后的检验和重复试验要求，应该与返工的型号和范围、返工进行的位置以及原先布线线束的检验和试验准则一致，6剪裁原则
剪裁时，般按下述原则进行：
a.本标准可作为多数航天器布线线束通用要求；b.本标准对电磁脉冲不作强行要求；c，应根据实际应用的电磁兼容性分析或试验来修订屏蔽要求d.对本标准的所有要求，在应用时应作出评估，对不适当的要求或明显增加的任务寿命期成本的要求，应删掉或修改有关章条。附加说明：
本标准由航空航天工业部七○八所提出。本标准由航空航天工业部七○八所负责起草。本标准主要起草人：刘利华。
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