Lusweerstandstest op vliegtuigen: veiligheid bij blikseminslag waarborgen

Een lusweerstandstest (loop resistance test) wordt uitgevoerd tijdens de productie of het onderhoud van een vliegtuig om te controleren of het veilig is in het geval van een blikseminslag.

Waarom zijn lusweerstandstesten nodig?

Vliegtuigen worden gemiddeld één keer per jaar door bliksem getroffen*, volgens gegevens van de Amerikaanse Federal Aviation Authority (FAA). Dat is verrassend vaak, nietwaar? Het komt veel vaker voor dan de meeste mensen denken.

Het goede nieuws is dat standaard vliegtuigen zijn ontworpen om blikseminslagen te weerstaan. Een pad met lage weerstand is in het ontwerp geïntegreerd, waardoor de bliksemstroom van het inslagpunt naar de staart van het vliegtuig kan vloeien en daar veilig kan worden afgevoerd.

Het principe achter dit ontwerp is vrij eenvoudig. Maar een enkele verbinding met een hoge weerstand kan de route van de bliksemstroom verstoren, wat mogelijk catastrofale gevolgen heeft.

Wat kan er misgaan bij een verbinding met hoge weerstand?

Een correcte elektrische verbinding is cruciaal om de veiligheid van vliegtuigen en passagiers te garanderen. Zoals eerder vermeld, is slechts één verbinding met een hoge weerstand voldoende om een bliksembeveiligingscircuit onbruikbaar te maken.

Erger nog, een verbinding met hoge weerstand wordt het brandpunt van wel 200 kA aan bliksemstroom die een uitweg zoekt, wat kan leiden tot een gevaarlijke situatie.

Verbindingen met hoge weerstand kunnen om verschillende redenen ontstaan, waaronder:

• Verontreiniging van oppervlakken
• Onjuist voorbereide verbindingsoppervlakken
• Ontbrekende onderdelen
• Defecte materialen
• Losse krimpverbindingen
• Losse ringklemmen
• Verbindingsstroppen met een verkeerde specificatie

Vliegtuigen zijn complexe mechanische en elektrische constructies met duizenden verbindingspunten en aardingscircuits die moeten worden getest om een pad met lage weerstand te waarborgen. Een lusweerstandstest is daarom essentieel, maar kan tijdrovend en complex zijn.

Wat wordt getest tijdens een lusweerstandstest?

De verschillende elementen die samen een pad met lage weerstand bieden voor de bliksemstroom worden een verbindingscircuit genoemd. Deze elementen bestaan uit vliegtuigconstructiedelen, behuizingen van apparatuur, kabelafschermingen, leidingsystemen en verbindingen.

De complexiteit van deze elementen maakt de effectiviteit van de testmethoden en de validatie van de testresultaten des te belangrijker.

Wat is de beste methode voor het testen van verbindingen en lusweerstand?

Eenvoudige elektrische verbindingen tussen twee afzonderlijke elementen zijn relatief eenvoudig te testen. Door gebruik te maken van het Kelvin-meetprincipe, laten bondmeters een stroom tussen de twee elementen vloeien, meten zij de spanningsval over de verbinding en rapporteren zij de weerstand.

Is het Kelvin-meetprincipe geschikt voor alle circuits?

Deze methode is niet geschikt voor het testen van circuits met parallelle paden. Toch worden bondmeters vaak – en onterecht – in dergelijke situaties gebruikt.

Waarom dit zo is, wordt duidelijk in onderstaand voorbeeld (figuur 1). Twee delen van een vliegtuigstructuur zijn verbonden door een reeks verbindingsstrippen; een van de verbindingspunten is echter slecht gemonteerd en vormt een open circuit.

Wanneer deze montage wordt getest met de eerder beschreven bondmeter, laten de parallelle weerstandspaden de stroom tussen de meetprobes van de meter vloeien. De spanningsval wordt gemeten, maar deze spanningsval vindt plaats over de parallelle verbindingsstroppen. Hierdoor resulteert de gemeten weerstand in een som van de parallelle weerstandspaden, wat ertoe kan leiden dat de test per ongeluk een goedkeuring registreert, terwijl deze eigenlijk had moeten falen.

Bij een echte blikseminslag, waarbij een stroom van maximaal 200 kA door dit systeem vloeit, zou deze stroom door de foutieve verbinding worden geforceerd – met waarschijnlijk grote veilighedisgevolgen gevolgen.

Soorten tools voor lusweerstandstesten

De meest effectieve methode voor het testen van lusweerstand is met een speciaal ontworpen tool, zoals de ‘LRT’ of de gereedschappen van MK Test Systems.

Deze tools gebruiken allemaal dezelfde techniek: een stroom wordt via klemmen (of ‘couplers’) in de lus geïnjecteerd. Vervolgens wordt de stroom gemeten terwijl deze door de lus vloeit. De spanning die nodig is om de stroom te laten vloeien wordt gemonitord, en de impedantie van de lus wordt berekend.

Door fasecorrectie toe te passen, wordt het resistieve element geïsoleerd en kan de weerstand van elke individuele lus worden gerapporteerd.

In het hierboven getoonde voorbeeld (figuur 2) zou het lus-testsysteem de lus rapporteren als een open circuit, waardoor engineers het probleem kunnen opsporen en corrigeren.

Verschillende eisen van OEM’s bij lusweerstandstesten

Originele fabrikanten (OEM’s) hebben verschillende eisen als het gaat om lusweerstandstesten. Onderhoudsoperators dienen altijd het Aircraft Maintenance Manual (AMM) te raadplegen om ervoor te zorgen dat de juiste tool en methode worden gebruikt.

Meer weten?

IONIO en MK Test systems biedt een breed scala aan bond- en lusstesttools, geschikt voor diverse toepassingen:

ExLRT

De ExLRT is onze intrinsiek veilige lusweerstandstester, speciaal ontworpen voor gebruik in MRO-omgevingen (Maintenance, Repair, Overhaul). Deze tester is meer dan 80% lichter dan de standaard LRT in de industrie en wordt genoemd in onderhoudshandleidingen van Boeing als een goedgekeurde tool.
Bezoek de ExLRT productpagina hier.

BLRT

De BLRT is een volledig automatische bond-, lus- en verbindingsweerstandstester met ingebouwde operatorinstructies. Deze tool versnelt het testproces door snel fouten te diagnosticeren en uploadt de testresultaten automatisch naar productiesystemen zodra alle controles zijn voltooid. Boeing beveelt de BLRT aan voor het testen van verbindingen, lussen en koppelingen tijdens de productie van vliegtuigen en vliegtuigonderdelen.
Bezoek de BLRT productpagina hier.

BLTU4

De BLTU4 is geschikt voor gebruik op Airbus-vliegtuigen. Dit is een automatische, draagbare bond- en lusweerstandstester met operatorbegeleiding. De BLTU4 voert automatische tests uit op aardingspunten van vliegtuigen en andere grote structuren en registreert de testgegevens voor volledige traceerbaarheid.
Bezoek de BLTU4 productpagina hier.

Vergelijking van modellen

Wil je weten hoe onze ExLRT- en BLRT-modellen zich verhouden  of heb je vragen en ben je op zoek naar meer informatie? Neem gerust contact met ons op!