随着电气科技的发展和多电/全电飞机的出现,机载用电设备明显增加,飞机配电系统更加复杂,电缆数量也随之增多。由于机身空间有限,不同种类的电缆难免交叉堆叠,长期工作在高辐射、强氧化、振动的工作环境下,使得电缆容易逐渐老化、损坏从而产生电弧故障。其中串联型电弧故障因其电流幅值较正常时小、持续时间短的特点,难以被飞机中常用的电路保护装置检测,不能及时有效的进行保护。因此研究串联型电弧故障特性,找到可以有效表征故障信息的特征量,制定准确的识别策略,设计航空电弧故障检测装置实现串联型电弧故障识别至关重要,对于提高飞机的安全可靠运行具有重要现实意义。本文选择串联型电弧故障作为主要研究对象,参考国内外现有电弧故障检测标准,在不同工况下分别进行了碳化路径实验、点接触实验以及振动实验。辅以抗干扰实验,旨在提高电弧故障特征提取的有效性以及检测装置的可靠性,具体包括串话干扰实验与回授免疫实验。基于实验采集线路电流信号正常和电弧故障时的特性变化,利用时域和频域特征量计算方法,提取可以有效反映电流波形幅值变化、畸变情况以及高频分量变化的特征量,用以表征电弧故障信息。分析各特征量针对不同实验负载的适用情况,将其进行合理组合,构建多维度特征向量,制定电弧故障识别策略。分析航空串联型电弧故障检测的总体需求,确定检测装置所用运算处理芯片种类以及其他关键元器件型号,设计检测装置各功能模块的硬件电路以及软件流程,编写数据采集、分析以及电弧故障判定算法,植入电弧故障检测样机,完成样机制备工作。将调试正常的电弧故障检测样机置入串联型电弧故障实验与抗干扰实验,测试样机的电弧故障检测能力与可靠性。测试结果表明,本文设计的基于时域、频域特征量故障识别算法的航空电弧故障检测样机,可以快速准确的检测到纯阻性负载和阻容性负载中的电弧故障;对于阻感性负载和非线性负载,在标准规定时间内同样可以完成故障判别,但是所用时长较长,准确率略低;另外,当被测电路受到干扰时,该检测装置仍能正常工作。