氣象信息系統(tǒng)雷電防護常見問題的解決方法

高玲娜

摘 要：我國為遭受自然災(zāi)害最多的一個國家，因雷電襲擊而造成的人員及財物損失巨大。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平飛速提升，我國對雷電天氣、災(zāi)害等提出了諸多預(yù)防措施，比如氣象信息系統(tǒng)雷電防護。近年來，我國航空業(yè)發(fā)展飛速，民航氣象信息系統(tǒng)構(gòu)建對航空業(yè)發(fā)展意義重大，但盡管我國民航氣象信息系統(tǒng)雷電防護水平不斷提升，其間仍存在諸多不足之處，該文探討了民航氣象信息系統(tǒng)雷電防護常見問題，并提出了實用性應(yīng)用策略，為民航氣象信息系統(tǒng)雷電防護提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：民航氣象信息系統(tǒng) 雷電防護 常見問題 處理方式

中圖分類號：P429 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（a）-0097-02

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，民航氣象信息系統(tǒng)規(guī)模亦隨之持續(xù)擴大，若遭受到雷電襲擊，則整個電子信息系統(tǒng)會被即刻中斷，這時則會為航空公司帶來極大的經(jīng)濟損失。航空公司要對此采取合理的防護，以確保航空公司中的電子信息系統(tǒng)安全運行。因此，探討民航氣象信息系統(tǒng)雷電防護常見問題處理方式，對民航氣象信息系統(tǒng)穩(wěn)定運行有著極大現(xiàn)實意義。

1 民航氣象信息系統(tǒng)

民航產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，促使氣象觀測技術(shù)水平不斷提升，氣象學(xué)也得以進一步發(fā)展。現(xiàn)代民航氣象信息系統(tǒng)運行中會產(chǎn)生大量氣象與信息數(shù)據(jù)，許多氣象數(shù)據(jù)均可實時觀測，可觀測數(shù)據(jù)量亦持續(xù)增多。各方面數(shù)據(jù)信息的觀測均涉及相關(guān)儀器與線路連接，其間所涉及的問題較多，且民航氣象信息系統(tǒng)運行環(huán)境較為特殊，要充分做好雷電防護工作。

2 信息系統(tǒng)屏蔽

線路屏蔽為防雷屏蔽的關(guān)鍵內(nèi)容，亦為信息系統(tǒng)雷電防護不可缺少的屏障。線路屏蔽是將相應(yīng)的信號線路穿過金屬，必要時于線路中間點添加接地點。屏蔽性能相關(guān)因素較多，能夠有效將阻抗轉(zhuǎn)移。電纜芯與外皮屏蔽層短接，但通常外皮中有電流會與電纜其他位置生成感應(yīng)電壓。信號線路都是以不同方式架設(shè)的，屏蔽層接地位置亦是不同的，由此產(chǎn)生的屏蔽效果也有較大差異。應(yīng)正確分析屏蔽工作對信息系統(tǒng)防護的作用與意義，線路屏蔽時要根據(jù)實際情況選擇方法，室外線路應(yīng)穿金屬管埋地進入室內(nèi)，不可埋于地進入；屏蔽層要具備連續(xù)性，比如雙端接地屏蔽層斷點，可使得雙端接地屏蔽層轉(zhuǎn)變?yōu)閱味私拥仄帘螌樱@時屏蔽效果會被嚴(yán)重影響；線路有了相應(yīng)的屏蔽措施之后，要于信息系統(tǒng)設(shè)備上裝設(shè)SPD。轉(zhuǎn)移阻抗簡視圖如圖1所示。

3 電源SPD安裝嚴(yán)格控制

民航氣象信息系統(tǒng)均裝設(shè)著電源SPD，不過電源系統(tǒng)仍舊會被雷擊。通常是因諸多臺站沒有以規(guī)范要求裝設(shè)兩級電源SPD，大都是僅裝設(shè)了一級，SPD規(guī)格及接地線制作亦未能達標(biāo)。通常自動氣象站防雷設(shè)計多選擇40 kA電源SPD為一級防護，不過許多臺是選擇100 kA電源SPD作為一級防護，但此時電源SPD規(guī)格過大，導(dǎo)致雷電反應(yīng)靈敏度不強，殘壓快速升高弱化了保護效果。亦有臺站中的電源SPD接地線直徑過細，或者是太長，這時接地電阻及殘壓亦會被提高，導(dǎo)致泄放感應(yīng)過電壓速度減緩。通常應(yīng)選擇6 mm2接地線，長度多選擇0.5 m以內(nèi)。

4 信號電涌保護器

裝設(shè)信號SPD為信息系統(tǒng)防雷的關(guān)鍵，其主要目的就是把線路中感應(yīng)到的過電壓快速抑制，確保其于可控制的范圍之內(nèi)，確保信息系統(tǒng)設(shè)備不會被損壞。通常信號SPD是以不同線路傳輸參數(shù)、線路設(shè)備限制電壓要求設(shè)計的，線路傳輸參數(shù)不同，則線路匹配信號SPD亦是不同的。往往民航氣象站的周圍環(huán)境非常空曠，但其感應(yīng)設(shè)備諸多，極易被雷擊，這時要嚴(yán)格以規(guī)范要求展開雷電防護，民航氣象站中的計算機和交換機、交換機及路由器間、計算機及交換機中要裝設(shè)浪涌保護器，但同時要做好等電位連接及接地。串口的隔離器要換為有著接地功能的串口浪涌保護器，以此隔斷采集器與計算機間的雷擊電磁脈沖，并將其同時泄放。SPD裝設(shè)時要嚴(yán)格確定其方向性，信號SPD為串聯(lián)SPD，其間存在兩級以上的防護電路，并有輸入與輸出端。信號SPD正確安裝簡述圖如圖2所示。

5 設(shè)備等電位連接

等電位連接是將建筑物中的相關(guān)設(shè)備裝置與導(dǎo)體連接，縮小其間存在的電位差。總等電位連接是將建筑物中導(dǎo)電的部分集中于進線配電箱處的接地母線上；局部等電位連接是在建筑物內(nèi)部再做等電位連接，將總等電位連接傳導(dǎo)危險性有效消除，促使預(yù)期接觸電壓降低；輔助等電位連接容易出現(xiàn)電位差，其可與可導(dǎo)電部分直接連接，有效降低故障接觸電壓。民航氣象信息系統(tǒng)等電位連接要注重地網(wǎng)與相關(guān)設(shè)備連接，機房及電子設(shè)備集中處要敷設(shè)相應(yīng)的等電位連接網(wǎng)，再將其與建筑物的結(jié)構(gòu)主體有效連接。

6 敷設(shè)信號線路

信號線路與電源線布設(shè)需要盡量平衡，嚴(yán)格控制其間距離，確保其間不會出現(xiàn)環(huán)路，以降低雷擊感應(yīng)電壓。

7 光纖線路

光纖的信息傳遞主要是以光信號，雷電電磁脈沖不會對其造成影響，信號線路通信線纜可采用光纜。使用光纜時要控制局域網(wǎng)與光端機等設(shè)備的連接，應(yīng)將光纜金屬部件都接地。

8 結(jié)語

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，電子時代的我國現(xiàn)代建筑中配置了諸多電子信息系統(tǒng)，特別是民航氣象信息系統(tǒng)配置中心，其高集成度、敏感度，且工作電壓偏低。傳統(tǒng)雷電防護系統(tǒng)根本適應(yīng)不了現(xiàn)代民航氣象信息系統(tǒng)發(fā)展要求，該文探討了民航氣象信息系統(tǒng)雷電防護常見問題，提出了以信息系統(tǒng)屏蔽、電源SPD安裝嚴(yán)格控制、信號電涌保護器，確保設(shè)備等電位連接與敷設(shè)信號線路，以光纖線路為傳輸線路，確保民航氣象信息系統(tǒng)穩(wěn)定運行，以此為民航氣象信息系統(tǒng)雷電防護提供參考依據(jù)。

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