空管通導設備接地問題的分析研究

沙東亮

摘 要：通信導航監視設備是保障青海空管分局運行安全的基礎，近年來，隨著民航空管事業的發展，通信導航監視設備建設取得了長足的進步，但電磁干擾也開始成為影響通信導航監視設備運行的重要因素。在通導設備建設大機房的應用過程中，電磁干擾以各種形式出現，成為影響通導設備正常安全運行的重要因素之一，也影響到空管的運行安全。本文從空管通導設備接地問題著手，對電磁干擾的現象進行了梳理，分析了設備運行中的干擾類型和接地方式，結合工作實際，為有效提高空管通導設備的抗干擾能力提出了具體措施。

關鍵詞：通導設備 接地 分析

中圖分類號：V355 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）08（b）-0055-02

由于空管通信導航監視設備電子系統的集成度越來越高，大機房中動力線路與控制線路縱橫交錯，而大部分通信導航監視設備設計復雜，精密化智能化程度高，對于電磁干擾比較敏感和脆弱，一旦受到電場的干擾，電位就會發生變化，電路系統工作就會出現不穩定的情況，從而對安全運行產生較大影響。為提高通導設備工作穩定性，合理設備接地是降低電磁干擾的重要手段，接地與綜合防護是保證民航設備安全可靠運行的必要措施。

1 電磁干擾現象及其分析

隨著空管電子化設備大量推進使用，設備數量急劇增加，信號傳輸越來越復雜，靈敏度越來越高，功率越來越大，受電磁干擾現象越來越普遍。在日常運行中，管制模擬機就曾經因為受電磁干擾導致管制員在模擬訓練時語音雜音較大無法相互通話的問題，當管制員反應模擬機通話雜音較大，維護人員調查后發現由于模擬機所在房間原屬于辦公用房，不具備機房接地和屏蔽的條件，由于設備均未有效接地，導致產生電磁干擾，進而影響通話質量。青?？展芤苍洶l生由于設備顯示器老化產生電磁干擾的問題，由于液晶顯示器高壓板老化，產生電磁干擾，維護人員在日常的電磁環境排查中迅速定位后得以解決?？偟脕碚f，電磁干擾主要產生的原因大多是由于存在電路回路的公共阻抗耦合導致電路性干擾，由于電流變化導致在電感性元件上產生電感性干擾，由于導線內阻原因導致電壓產生壓差形成的干擾，由于材料的絕緣性能導致的靜電放電干擾等[1]，這些電磁干擾現象影響著空管通導監視設備的正常安全運行。

2 空管通導設備接地技術概述

2.1 空管設備接地的類型

為提高空管通信導航監視設備工作的穩定性和操作人員的安全性，設備接地是提高設備電磁兼容性降低電磁干擾的重要手段。通過設備接地，把電位變化產生的電荷通過金屬導體導入到大地中，以此來降低磁場干擾現象。通導設備的接地類型主要有防靜電接地、工作接地、安全接地、防雷電接地、屏蔽接地、模擬接地及設備接地等，實際安全生產運行中需要根據通導設備的系統類型和運行狀態選擇對應的接地方法，保障設備的安全穩定運行。

2.2 空管設備接地的方式

從實際經驗來看，目前空管通導設備的接地類型主要包括并聯式接地、分散式接地和混合式接地3種。并聯式接地又稱為單點接地，指將通導設備各系統中的全部地線并聯起來統一接到公共地線的同一處，由于并聯式接地沒有形成環形回路，不會對通導設備產生干擾，但可能存在由于設備地線較長致使阻抗過大的問題。分散式接地又稱為多點接地，是指通導設備的各部分分別與接地系統就近接地，這樣的接地方式地線短，但由于接地系統較多，容易導致禍合而產生干擾。混合接地同時包含了并聯式節點和分散式接地的兩種特性，在地線系統中利用電感電容器件在不同頻率下不同阻抗的特性，綜合使用并聯式和分散式的接地結構，根據不同的頻率合理設計不同的接地方式。

3 抗電磁干擾的具體措施

在掌握電磁干擾產生的原因和接地的種類和方式后，可以采用綜合性技術措施降低或者避免干擾現象的發生以使通導設備的正常運行，結合設備運行實際情況，目前可采用以下一些措施來防止電磁干擾。

3.1 合理規劃布線避免公共阻抗

目前空管通導機房多采用大機房設備集中管理模式，由于空管通信導航監視設備中的電路大多是由多級電路組成的，所有的通導設備集中在一塊，抗干擾能力小的微弱信號最容易受到干擾。所以，在機房或者是設備布線過程中要確?？茖W性、規范性和精密程度。數字電路與模擬電路接地應嚴格分開，在模擬電路中盡量加大其接地面積，以減少接地阻抗。在設計線路時充分考慮電位差的存在，通過合理布線來降低地線中的公共阻抗，盡量避免大地與通導設備間的電勢差形成信號回路，若出現任何問題都會對通導設備產生電磁干擾。綜合來說，在對通導設備接地時，應盡量多使用用混合接地方式，根據設備不同的阻抗特性以并聯式接地為基礎結合分散式接地，將通導設備各模塊分別接地以降低電流沖擊。青?？展芎焦軜窃O備大廳設計上走線為弱電通信電纜，同時將模擬線和數字線通過上下兩層橋架分開，下走線為強電電力電纜，部署接地電纜時，采用并聯式和分散式綜合接地的方式，對有效降低干擾起了一定的作用。

3.2 采取措施降低地線抗阻

降低通導設備接地地線本身的阻抗是最有效的抗干擾措施。地線阻抗由電阻和電感組成，若電阻值較大，那么會導致電流在線路中受到阻礙，影響抗干擾能力。地線電阻的公式為：RDC=S/A，這其中的RDC為電阻率，S為電流通過的導體長度，A為接地線橫截面積[2]。由此公式可以推斷出，如果要降低電阻，就需要增大接地線的橫截面積。在實際運行中通導設備的電流主要在導體的表面傳遞，從而致使導體實際的橫截面較小而電阻阻抗較大，因此，要降低導體電阻的阻抗，就需要增加導體實際的橫截面積。同時，縮短導體長度也是降低地線阻抗的重要手段，以并聯式接地為框架，結合分散式接地的方式，確保通導設備各模塊的接地線導體能與最近的大地進行連接，以此來縮短地線導體的長度從而降低地線阻抗，從而實現通導設備的安全可靠運行。

3.3 正確接地連接減少地環路干擾

分散式接地可以縮短地線導體長度從而降低阻抗，但卻很容易產生地環路干擾。產生地環路干擾的主要原因是由于分散式接地的通導設備間，由于接地點較多引起地線電位差形成了地環路電流，導致產生差模干擾電壓，從而產生地環路干擾通導設備正常安全運行。日常運行中我們可以通過光電耦合器或者共模扼流圈等措施來抑制或者阻斷地環路的形成[3]，也可以通過混合接地方式，合理規劃結合并聯式接地和分散式接地多種接地方式，控制接地點數量，排除接地系統中可能導致電磁干擾的連接，從而提升通信導航監視設備的運行安全。在運行維護中，認真控制接地點的數量，每個機柜只接一個接地點，對機柜內部的設備再進行并聯接地，從而減少地環路干擾。

4 結語

近年來，民航空管的通信導航監視設備建設取得了快速的發展，通導設備正常運行是保障空管安全運行的基石，隨著通導設備的建設大機房的應用，電磁干擾成為影響通導設備正常安全運行的重要因素之一。通導設備接地是有效控制電磁干擾的重要手段，通導設備接地技術水平的高低，關系設備運行質量的好壞。我們要根據通導設備的不同工作屬性，科學合理設計規劃和安裝部署接地系統和設備機柜位置，結合并聯式接地和分散式接地多種接地方式，規范安全地進行設備操作，可有效降低電磁干擾現象，從而實現通信導航監視設備的正常安全可靠運行的目標。

參考文獻

[1] 周國清.電子設備中基于接地與屏蔽的電磁兼容性設計[J].西南大學學報，2014，36（8）：185-188.

[2] 吳大成，馬培君.電子通信設備中的接地問題分析[J].建筑工程技術與設計，2014（13）：764.

[3] 孫婷.電子通信設備接地問題分析[J].遼寧師專學報，2014，16（4）：19-20.endprint