淺析空管設施設備防雷Shallowofatcfacilitieslightningprotection

民航福建空管分局 張 琳

淺析空管設施設備防雷Shallowofatcfacilitieslightningprotection

民航福建空管分局 張 琳

空管通信導航監(jiān)視設施設備作為航空通信主要載體，能夠確保地—空、地—地之間互相溝通，提高飛行安全性。但是通信導航監(jiān)視設備在運行中極易遭受雷擊等損害，從而導致設施設備無法安全、可靠運行。如何防范雷擊已成為民航空管工作亟待解決的主要問題。文章由防雷工作的必要性，結合雷電對空管通信導航監(jiān)視設備的危害，探討空管設備的防雷措施，旨在為我國民航業(yè)進一步發(fā)展提供支持。

空管；通信導航監(jiān)視設備；防雷

1　前言

近年來，隨著社會經(jīng)濟與科學技術的快速發(fā)展，我國民航業(yè)獲得了長足發(fā)展。在現(xiàn)代民航中，通信導航監(jiān)視設備對于雷電具有較高的敏感性，直接威脅到通信導航監(jiān)視設備功能的有效發(fā)揮，雷電問題異常突出。基于安全、可靠原則，需要對地面通信導航監(jiān)視系統(tǒng)進行防雷電保護，最大限度地維護和保障空管通信導航監(jiān)視設施設備的正常運行。

2　空管通信導航監(jiān)視設施設備防雷必要性

一般來說，空管通信導航監(jiān)視設施設備為了充分發(fā)揮自身功能，常常安裝在地勢較高的地點和空曠地帶。如甚高頻設備、雷達設備等多位于高山上，遠遠高于周邊建筑物。在雷暴天氣情況下極易遭受雷擊影響，室外天線、室內(nèi)設備等都會成為雷擊襲擊的主要對象［1］。與此同時，設備當中包含大量微電子器件，器件自身耐壓水平較低，更易受到雷擊的損害。且核心部件內(nèi)部構成具有較高的集成度，對于電壓非常敏感，一旦受到雷擊，設施設備將會受到損害，甚至無法繼續(xù)使用，無論是維修、還是更換成本都非常高，造成巨大的經(jīng)濟損失。綜上所述，加大對空管設施設備的防雷處理至關重要。

3　雷電對空管通信導航監(jiān)視設備的影響及危害

雷電對通信導航監(jiān)視設備產(chǎn)生的危害非常明顯。由于雷電是一種常見的自然現(xiàn)場，并伴隨著強大電流的現(xiàn)象。而通信導航監(jiān)視設備中含有很多體積較小的微電子等，對于通過的電流非常敏感，甚至有的部件通流量會降低至微安，導致設備無法正常工作。一旦受到雷擊時，將會燒壞元器件，進而導致設備無法正常運行。

4　空管通信導航監(jiān)視設施設備中的雷擊防范措施

近年來空管設備、建設的迅速發(fā)展，對民航空管設備防雷工作提出了更高的要求。這不僅僅體現(xiàn)在雷擊防護范圍的增加，更重要的是雷擊的危害程度加大了，因雷擊導致的通信導航監(jiān)視設施設備造成損害的事故時有發(fā)生，如何有效地防范雷擊，可以從以下幾方面入手：

4.1正確安裝避雷針

安裝避雷針是非常常見的方法，但在安裝時，為了確保避雷效果達到最佳應根據(jù)天線、設備等類型因素，充分考慮避雷針安裝數(shù)量等，從而減少天線波束產(chǎn)生的不良影響。另外，室外天線的安裝高度及位置應控制在避雷針滾球半徑保護范圍內(nèi)，最大限度上提高保護效果，使得天線等設施能夠避免直擊雷的損害。

如果是利用避雷針作為儀表對天線進行直擊雷防護，對于避雷線的架設，應按照滾球法計算出保護半徑及高度，確保對天線的全面保護，且兼顧到天線陣波形，提高導航監(jiān)視設施設備運行安全性，從而為民航空管提供支持。

4.2信號傳輸防雷

針對通信、信號線的雷擊防護，在雷電分區(qū)界面應設置多級適配良好的信號避雷器，并對接地方面做好連接工作，以此來控制雷擊浪涌對設施設備的巨大沖擊［4］。在實踐應用中，信號避雷器自身具有較強的性能，但是對其性能參數(shù)的選擇需要結合空管設施對信號寬帶等方面的要求。只有這樣，才能夠在雷雨天氣確保通信導航監(jiān)視設備正常運轉。

在空管業(yè)務樓內(nèi)部，如果甚高頻系統(tǒng)的信號線與通信系統(tǒng)配線相連，就需要進行防雷處理，在各級配線架的上配置避雷器。基于光纖自身具有的容量大、可靠性高等特點，已被廣泛應用于空管系統(tǒng)各類信號傳輸當中。但如果航管業(yè)務樓、塔臺等相關設備在運行中信號傳輸形式采用的是SDH光環(huán)網(wǎng)，需要及時做好雷電防護工作［5］。通常來說，信號傳輸自身不受雷電影響，但由于其外部具有金屬物，對雷電更加敏感。因此對該環(huán)節(jié)進行雷電防護可以采取以下幾種措施：

第一，針對帶有金屬保護層的光纜應在入戶時便做好接地出。第二，對于進入室內(nèi)的界面應改為尾纖引入到設備端。第三，對于雷電相對集中的位置，要利用尼龍加強芯光纜進行保護。

4.3重視接地防護

為了確保通信導航監(jiān)視設備積極作用的發(fā)揮，對于防雷接地可以積極采用效果較好的共用接地方式，即保護接地、工作接地等，完成接地后，應將接地電阻控制在4Ω范圍內(nèi)。同時，針對設備機房內(nèi)的共用接地應采取就近原則，妥善處理電氣之間的關系，避免二者互相影響。良好的低阻抗接地網(wǎng)設計，能夠確保系統(tǒng)中的防雷系統(tǒng)遇到雷擊時及時作出響應，有效均衡系統(tǒng)中各個部位的電壓，避免電位差對設備運行產(chǎn)生的影響。一般來說，接地電阻泄越小，其越流效果便越好。而防雷接地電阻的大小與接地極布局形式、材料等存在密切聯(lián)系。針對一些土壤電阻率較高的區(qū)域，應對土壤成分等進行分析和研究，采用多支線將垂直接地體埋入到較深的低電阻率當中，以此來降低接地電阻［6］。

4.4供配電系統(tǒng)電涌保護

從該方面著手進行雷電防護，，應對導航監(jiān)視設備高壓電力線進行合理選擇，最好選擇鎧裝電纜，并將其設置在電氣貫通金屬管當中，進行埋地處理進入變壓器。一般來說，對于埋地長度的控制應保持在200米以上、針對架空高壓電力線終端桿與電纜接頭位置，應分別增加避雷器，并采取就近原則為最佳。

5　總結

根據(jù)上文所述，雷電防護作為一項基礎性、綜合性工程，需要重視對系統(tǒng)細節(jié)的高效處理，進而獲得更好的防雷效果。民航與人民生命安全密切相關。因此在空管工作中，要確保高質量通信，就需要加大對到通信導航監(jiān)視設施設備的防雷處理。所以在實踐中，應結合實際防雷情況，優(yōu)化對設施設備的科學、合理布置，降低設備發(fā)生故障率，繼而提高空管設備安全、穩(wěn)定運行，從而促進我國民航業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

［1］蔡文瑞.民航通信導航監(jiān)視系統(tǒng)防雷研究［J］.中國新通信，2015，（06）：56.

［2］杜倩倩.民航通信導航監(jiān)視的危機問題管理探究［J］.中國新通信，2015，（09）：38.

［3］王翠萍.民航空管通信導航監(jiān)視設施設備防雷工作研究［J］.江蘇科技信息，2015，（25）46-52.

［4］邰瑞峰.民航通信導航監(jiān)視設備防雷保護［J］.科學中國人，2016，（18）：43.

［5］張志勇.淺析民航通信導航系統(tǒng)中的防雷與接地［J］.中國新通信，2014，（18）：4.

［6］蔣蘭.民航通信導航監(jiān)視設備校飛方案的有效性探析［J］.科技創(chuàng)業(yè)月刊：2014：（02）：195-196+200.

張琳（1970—），女，河北人，工程師，大學專科，研究方向： 通信監(jiān)視。