民航通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備的防雷措施

賀宇

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的科技水平得到了顯著的提高，但同時(shí)一些空氣強(qiáng)對流天氣出現(xiàn)的次數(shù)也越來越多，為了避免相關(guān)的通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備受到損壞，加強(qiáng)采取相關(guān)的防護(hù)措施是十分必要的。其中在民航通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備中采取有效的防雷措施，能夠保證飛機(jī)的安全飛行，通過采取相應(yīng)屏蔽、接地等方面的措施，能夠有效的避免出現(xiàn)雷擊事件，確保空中飛行的安全。本文主要針對雷電對通信系統(tǒng)造成的危害，以及在民航通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備中能夠采取的有效防雷措施作出了詳細(xì)的分析和研究，對維護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全以及社會的穩(wěn)定具有重要的意義和作用。

關(guān)鍵詞：民航通信；導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備；防雷措施

中分類號：V553.18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）05-0187-01

在近幾年，我國的民航事業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，為了保證飛行事業(yè)的安全，各項(xiàng)監(jiān)視、導(dǎo)航以及通信系統(tǒng)也得到了長效的發(fā)展。在一些地勢空曠的山頂或者是其他地方常常會建設(shè)一定規(guī)模的雷達(dá)站和導(dǎo)航臺，但是對于這些地方來說，常常很容易受到雷電的襲擊，因此，加強(qiáng)采取相關(guān)有效的防護(hù)措施，能夠有效的保證監(jiān)視、導(dǎo)航、通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行，進(jìn)而保護(hù)飛機(jī)的飛行安全。

1 雷電對通信系統(tǒng)造成的危害

對于雷電來說，作為一種較為常見的自然現(xiàn)象，主要是由于受到氣象因素和大氣環(huán)流因素影響而產(chǎn)生的，是一種大地與云朵之間或者是聚集有很多雨水的云朵與云朵之間相關(guān)作用形成的放電現(xiàn)象。在這一過程中，會產(chǎn)生強(qiáng)大的電流，因此如果沒有得到有效保護(hù)的話，就會在一定程度上嚴(yán)重?fù)p壞通信設(shè)備。

通信系統(tǒng)受到雷電損壞的表現(xiàn)主要是：在發(fā)生雷電的過程中，會形成數(shù)千安倍的電流，而且在這一過程中還會同時(shí)生成數(shù)萬伏的電壓，如果通信設(shè)備沒有采取任何保護(hù)措施的話，強(qiáng)大的電壓就會直接擊穿通信設(shè)備。另外在整個(gè)過程中形成的雷電反擊、電流電動力效應(yīng)以及電流熱效應(yīng)都會在很多程度上破壞通信系統(tǒng)[1]。

依據(jù)電磁兼容理論的相關(guān)知識，并結(jié)合通信設(shè)備和建筑物結(jié)構(gòu)的特性，通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)可以被分為若干個(gè)保護(hù)空間，其空間可以分為第三屏蔽保護(hù)區(qū)、第二屏蔽保護(hù)區(qū)、第一屏蔽保護(hù)區(qū)以及直擊雷保護(hù)區(qū)和直擊雷非保護(hù)區(qū)。所謂的直擊雷保護(hù)區(qū)指的是在直接能夠受到雷電擊中的區(qū)域內(nèi)，設(shè)置防雷屏蔽；直接雷非保護(hù)區(qū)指的是在直接能夠受到雷電擊中的區(qū)域內(nèi)，沒有設(shè)置相關(guān)的防雷屏蔽措施[2]。另外，可以根據(jù)地形地勢特征、建筑物高度、雷電發(fā)生頻率等方面的特點(diǎn)將雷電保護(hù)級別分為甲級、乙級以及特級三種。按照不同的雷電保護(hù)區(qū)域和雷電保護(hù)等級，針對導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)所采取的保護(hù)措施也具有一定的差異性，因此所采取的防雷措施一定要根據(jù)具體的情況來設(shè)置。

2 民航通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備所采取的有效防雷措施

根據(jù)雷電災(zāi)害的種類、成因以及民航監(jiān)視設(shè)備、導(dǎo)航以及通信的特點(diǎn)，再結(jié)合相關(guān)的防雷標(biāo)準(zhǔn)和防雷理論，對民航通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備采取屏蔽、天饋線系統(tǒng)保護(hù)、信號運(yùn)輸系統(tǒng)保護(hù)、供電系統(tǒng)保護(hù)、直接雷保護(hù)等接地系統(tǒng)和電位聯(lián)接系統(tǒng)的綜合防雷措施。所有的監(jiān)視、導(dǎo)航以及通信設(shè)備都應(yīng)該放在直擊雷防護(hù)區(qū)域內(nèi)，也就是說在這些設(shè)備范圍內(nèi)都需要設(shè)置直擊雷防護(hù)裝置。在更高的防護(hù)區(qū)域或者是第一屏蔽保護(hù)區(qū)內(nèi)放置一般的設(shè)備以及機(jī)房，并將重要的設(shè)備和機(jī)房設(shè)置在第二屏蔽保護(hù)區(qū)內(nèi)，這樣能夠最大限度的避免監(jiān)視、導(dǎo)航以及通信設(shè)備受到雷電危害的嚴(yán)重影響，保證工作人員的人身安全以及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行正常。

2.1 直擊雷保護(hù)

對于直擊雷的防護(hù)來說，首先就應(yīng)該將避雷針、避雷網(wǎng)等設(shè)備安裝在建筑物上，通過各個(gè)設(shè)備之間的相互配合，將所有的監(jiān)視、導(dǎo)航以及通信設(shè)備都?xì)w納到保護(hù)范圍內(nèi)，其中需要注意的是，天線與避雷設(shè)備之間的水平距離應(yīng)該超過三米。鋪設(shè)避雷網(wǎng)的時(shí)候應(yīng)該盡量鋪設(shè)在屋檐、屋角等容易受到雷擊的位置，并相互之間構(gòu)成網(wǎng)格，通過將各個(gè)避雷設(shè)施有效的連接之后，應(yīng)該就近與引下線相連接。為了保證順暢的釋放雷電流，應(yīng)該鋪設(shè)單獨(dú)的引下線，其數(shù)量應(yīng)該與避雷針相等，而且在鋪設(shè)引下線的時(shí)候需要保證其舒展、平直，保證截面積能夠滿足需求[3]。確保各種類型的弱點(diǎn)饋線之間的間距符合規(guī)定要求，并有效的連接接地系統(tǒng)。

針對特級的監(jiān)視、導(dǎo)航以及通信設(shè)施，接閃器的保護(hù)范圍需要做出準(zhǔn)確的計(jì)算。將避雷針安裝在天線罩外部，其具體的布局、高度以及數(shù)量都應(yīng)該進(jìn)行精確的計(jì)算，確保所有的設(shè)施都在保護(hù)范圍之內(nèi)。應(yīng)該設(shè)置四根避雷針引下線，或者是根據(jù)實(shí)際的需求鋪設(shè)四根以上，將均壓環(huán)設(shè)置在雷達(dá)天線的基座位置，并與天線罩的引下線相連接[4]。全向信標(biāo)臺應(yīng)該鋪設(shè)三根避雷針，并在其監(jiān)控天線背面的位置架設(shè)避雷針，在合裝測距儀和全向信標(biāo)臺的時(shí)候，測距儀也應(yīng)該放置在避雷針保護(hù)的范圍之內(nèi)。

2.2 供電系統(tǒng)電涌保護(hù)

將監(jiān)視、導(dǎo)航以及通信設(shè)備中的高壓電力線從高壓電力線的終端引出，適宜在金屬管或者是鎧裝電纜鋪設(shè)，將變壓器全程埋入，金屬管或者是金屬鎧裝的兩端都應(yīng)該進(jìn)行就近接地處理。將監(jiān)視、導(dǎo)航以及通信設(shè)備中的低壓電力線，采用金屬管或者是鎧裝電纜鋪設(shè)，將變壓器全程埋入。如果低壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用的是TN系統(tǒng)，那么從變壓器總配電柜中引出的分支線路和配電線路都應(yīng)該應(yīng)用TN-S系統(tǒng)。針對目前還沒有投入使用或者是已經(jīng)廢棄的電纜和管道來說，應(yīng)該以及的拆除或者是進(jìn)行接地處理[5]。對于特級的監(jiān)視、導(dǎo)航以及通信設(shè)備的供電系統(tǒng)中，都應(yīng)該安裝四級的電涌保護(hù)器進(jìn)行保護(hù)。

2.3 信號傳輸系統(tǒng)的電涌保護(hù)

在監(jiān)視、導(dǎo)航以及通信設(shè)備中進(jìn)出的通信電纜，應(yīng)該采用金屬管或者是金屬護(hù)套電纜鋪設(shè)，并將其埋地進(jìn)入，金屬管兩端和護(hù)套都應(yīng)該進(jìn)行接地處理。最好是將金屬電纜用光纜替換，帶有金屬外護(hù)層或者是金屬芯的電纜應(yīng)該在入戶端做接地處理。作為特級防護(hù)的監(jiān)視、導(dǎo)航以及通信設(shè)備，在分線盒或者是總配線架處進(jìn)入的通信電纜安裝信號SPD。該設(shè)備的各方面參數(shù)和特性都能夠滿足監(jiān)視、導(dǎo)航以及通信設(shè)備在特性阻抗、插入損耗、寬帶、信號傳輸速率等方面的需求，其中需要注意的是SPD的傳輸方式和接口形式一定要與設(shè)備的要求保持一致。

2.4 天饋系統(tǒng)的電涌保護(hù)

作為特級保護(hù)的監(jiān)視、導(dǎo)航以及通信設(shè)備中天饋系統(tǒng)中的電源線、信號線以及饋線全程都應(yīng)該應(yīng)用金屬管進(jìn)行屏蔽。當(dāng)從機(jī)房處引入天饋系統(tǒng)中的信號線和饋線的時(shí)候都應(yīng)該安裝信號SPD設(shè)備，而且其沖擊電流Iimp應(yīng)該保持在2.5KA以上。在機(jī)房處引入的天饋系統(tǒng)則應(yīng)該安裝電源SPD設(shè)備，其沖擊電流Iimp應(yīng)該保持在12.5KA以上。在鐵塔出安裝的同軸電纜、管線、波導(dǎo)等金屬外保護(hù)層，則應(yīng)該在機(jī)房引入處、上下端位置進(jìn)行接地處理[6]。

2.5 屏蔽措施

對于防雷來說，最重要的手段就是屏蔽措施。一般電子器件對雷擊所產(chǎn)生的電磁脈沖的敏感度都比較高，如果僅僅是依據(jù)SPD和避雷針防護(hù)的話是難以全面的避免其受到損害。屏蔽既包括對線纜的屏蔽，也包括對建筑物的屏蔽。就電磁場來說，屏蔽體能夠有效的對其減弱。

參考文獻(xiàn)

[1]李哲.關(guān)于民航通信導(dǎo)航系統(tǒng)中的防雷接地[J].通訊世界，2015，14：65.

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

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

[4]康東輝.探討民航通信導(dǎo)航監(jiān)視的危機(jī)問題管理[J].無線互聯(lián)科技，2014，09：199.

[5]徐坤，董懷停，王剛.民航無線電的應(yīng)用、干擾、危害性及解決措施研究[J].江蘇科技信息，2016，14：79-80.

[6]黎超.地面通信導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)備防雷及保護(hù)技術(shù)淺析[J].中國新通信，2016，17：26.