我最近在 Reddit 上进行了一次对话,有人声称飞机上的地面参考是他们的油箱。这对我来说似乎有点不对劲,但我对飞机一无所知。我假设乘客可以接触到的电路上有接地故障保护,但那根电线在哪里接地?
飞机的电气接地点在哪里?
接地用作测量系统电压的参考点。电压是电位差,而不是绝对量,因此您需要一些共同点来测量。这就是接地的作用——它提供了一个我们可以称之为“0V”的参考点,我们可以从该点测量系统中的所有其他电压。5V 真正的意思是“这里和 0V 参考点之间有 5 伏的电位差”。
两个独立系统中的两个接地不必彼此处于相同的电位。如果您使用两个便携式发电机并测量它们的负极端子之间的电压,您几乎肯定会发现非零电位差。
我们将“0V”参考称为“接地”,因为在陆地上,我们实际上将金属桩插入地面以提供该参考点。但是,地不必物理连接到地,也不必连接到系统外部的任何东西。考虑一下你的手机:它有一个接地层,但它没有连接任何东西。手机中的其他所有内容都参考了该地平面。如果你用万用表测量两个没有插入任何东西的拆卸手机的接地层之间的电位差,你几乎肯定会测量到电压。
在飞机上,没有实际的物理地面可以将木桩敲入,因此底盘成为一般参考点。然而,这还不是全部。在飞机、轮船或机车等复杂系统中通常有多个接地参考,这些参考可能会或可能不会共同绑定到底盘,这被称为“底盘接地”。
对于像这样的大型车辆,假设整个底盘在其整个长度上都处于相同的电势是不明智的。实际上,从尖端到尖端可能存在数十伏的电位差。因此,每个电气独立系统通常使用其自己的本地接地参考,并且这些系统之间的通信通常使用拒绝任何直流偏移的差分信号来实现。为安全起见,独立接地以物理方式连接到机箱,以防止它们“浮动”并产生高压电击危险,但从电气设计的角度来看,不同系统的接地参考并不假定处于相同的电位。
至于底盘电位和地球接地电位之间的相互作用,当飞机着陆时,机身上的任何静电荷都会通过使用静电放电器消散,您可能在商用飞机的机翼上看到过这种情况。这可以防止地勤人员接触机身时形成火花。
飞机在空中时没有字面上的“地面”点,换句话说,它与地面隔离,飞机的任何点都可能与物理地面处于不同的电位。
在加油或卸载之前,地勤人员将把接地电缆连接到飞机上。接地点的设计使燃油箱和燃油入口与物理接地和加油系统没有电位差。这是为了防止燃油软管产生的火花引发火灾,并防止乘客迈出第一步到地面或起落架并受到电击而造成人身伤害。
由于空气分子与飞机表面之间的接触摩擦产生的静电荷会产生火花。在所有飞行器中都需要考虑到这一点,其中包括著名的齐柏林飞艇。
我假设乘客可以访问的电路上有接地故障保护
接地故障保护 - 美国的 GFCI、欧洲的 RCD 等 -不一定需要接地。本文中的“地”不是指“地线”,而是指电流从设备通过人(或动物或故障线路,但“人”是最大的安全问题)到“地”的接地连接",可以是实际接地(站在潮湿的地面上的人接触火线),也可以是除指定电路线之外的任何通电路径。GFCI 的最终结果实际上可以在没有功能接地线的情况下提供保护,并且在美国实际上是一种为没有接地线(或其他适当的接地路径)的电路提供“类似接地线”的保护的方法。
这并不能回答主要问题(将飞机接地以进行燃料传输等),但这确实意味着即使飞机没有传统的接地系统,乘客或机组人员可接触的电源插座也可以具有 GFCI 保护。我怀疑飞机确实有一些接近传统接地系统的东西,除了缺少接地棒。
它就像任何其他带有电子设备的金属设备一样,无论是炉子、汽车还是飞机。
常见的电路电位是金属底盘,因此炉子、汽车或飞机内的所有电子设备最终都通过将其与金属底盘粘合而“接地”。包括燃料容器,这样就不会积累电荷,一切都处于平等状态。