淺談機場通信導航臺站的雷電防護系統

楊拯綱 內蒙古自治區民航機場集團有限責任公司呼和浩特分公司

淺談機場通信導航臺站的雷電防護系統

楊拯綱 內蒙古自治區民航機場集團有限責任公司呼和浩特分公司

通信導航設備是機場的重要組成部分，在保障機場各項工作的安全順利運行方面有著十分重要的作用。作為容納導航設備的臺站，其雷電防護系統可以最大限度地減少機場導航設備遭受雷電侵擾。本文中，為了更好地對機場通信導航臺站雷電防護系統進行探究，筆者首先對雷電的種類進行了闡述，緊接著又從整體上分析了通信導航臺站的雷電防護系統，在此基礎上詳細地從外部防護系統、內部防護系統進行論述，其中涉及到的導航設備包括儀表著陸系統（ILS410）、全向信標設備（DVOR4000）、無方向信標（NDB200G）設備等內容。

機場 通信導航設備 通信導航臺站 雷電防護系統

在機場的日常運行中，通信導航設備的重要性不言而喻，它在交通指揮方面扮演著十分關鍵的角色，不為過的說，沒有通信導航設備，機場將無法正常運行。需要注意的是，機場是一個經常受到雷電“關顧”的地方，因為出于對安全的考慮，機場通信導航設備臺站必須有一套積極具有保障性的雷電防護系統，用于保證導航設備免受雷電的侵擾。因此，針對于機場通信導航臺站雷電防護系統的研究是非常有必要的。

1 雷電災害的種類

雷電災害是一種毀壞性高、嚴重性強的自然災害，其表現出來的形式多種多樣，不同的表現形式造成的損害也是不同的。

直擊雷指的是雷電直接擊打在建筑物上，產生電效力、熱效力和機械力。雷電感應是指雷電發生時附近導體產生靜電感應和電磁感應，使得金屬部件之間產生火花。靜電感應是指受到雷電的先導作用，附近導體感應出與先導符號相反的電荷。電磁感應是指在雷電的迅速變化下，周圍有強大的電磁場產生，使得周圍導體上感應出很高的電勢。雷電波侵入是指雷電對架空線路或金屬管道的作用，雷電波可能沿這些管道侵入室內，危害人身安全或損壞設備。

2 通信導航臺站的雷電防護系統

對于機場通信導航臺站而言，建立起全面、綜合的雷電防護系統不可缺少。雷電防護系統的建立一定要堅持“全面”、“綜合”、“周到”的原則。在實際的建立過程中，應當與臺站的外形、結構、設備、設備參數、傳輸線路特性及布局等結合起來進行分析，從外部系統和內部系統兩大方向出發，做好兩道防線的防護工作，實現對機場通信導航臺站的全面保護。

2.1 外部系統的保護

（1）接閃器：接閃器有安裝在建筑物上的避雷針（網），通過針、帶、網的配合，使被保護的建筑物及各類需保護設施處于接閃器的保護范圍內。接閃器的防雷原理（機制）主要是將雷電引向其自身，將自身充當雷電目標物的“保護傘”。通常情況下，接閃器應當與天線保持一定的水平距離，最好在3m以上，相互連接并就近連接至下引線，另外避雷網盡可能地布置在建筑物屋頂。

（2）引下線：引下線在雷電防護系統中起到的作用是將接閃器接閃的雷電流導入至地下。一般而言，引下線必須在2根以上，需沿著建筑物四周均勻對稱布置。布置時，引下線應當獨立敷設，數量與避雷針數量一樣。引下線相互之間的距離控制在1.8m以上，自身的截面積大于50m2，與其他如強弱電潰線等距離保持子在1.8m以上。

（3）接地系統：實際工作中對于通信導航設備，天線塔和機房分別設置地網，兩個地網之間至少設置兩條不同路徑進行互連。避雷地線的直流通路的電阻要求足夠低，接地電阻值越小，說明瞬間內沖擊接地電壓降就越小，站內建筑物遭受雷擊的危險性就越小。接地裝置和接地導線的連接一般采用鉚接和螺栓，焊接不能保證接觸足夠牢靠，應在其連接處涂瀝青、樹脂等防腐劑。

2.2 內部防護系統

（1）電源線路的保護：電源線防雷是內部防雷中的重點和難點。供電防雷一般需要在供電電源上安裝電源浪涌保護器SPD，安裝時注意采用級間的相隔距離配合，能量匹配和響應時間配合，盡量選擇合格優良的避雷裝置以提高防護效果。

（2）信號線防雷：信號線是感應雷電波經常入侵的“對象”之一，因為信號線的傳輸距離長，耐壓水平低，所以極易受到雷電的“光顧”。以儀表著陸系統（ILS410）為例，機場通信導航設備臺站中比較容易受到損害的設備之一，其中信號線便在其中占據著很高的比例。因此，對天線系統進入臺站的同軸電纜，應加裝同軸電纜避雷器，并將避雷器接地。

（3）屏蔽：屏蔽措施既包括對建筑物的屏蔽也包括對天線電纜的屏蔽。機房的墻體鋼筋在建設時應建設成網孔狀，網孔的尺寸越小，屏蔽的效果就越好。另外，窗戶處應裝金屬網，使用金屬門，金屬網和金屬門應和建筑物的鋼筋形成電氣連接，設備安裝的位置應盡可能遠離墻和門窗，一般距離不應小于1m。

（4）等電位連接：實行等電位連接的主體應為：機房內設備的主要金屬構件和進入機房的金屬管道；供電線路含外露可導電部分；防雷裝置；由電子設備構成的機柜等。

（5）導航設備自身防護：導航設備包括儀表著陸系統（ILS410）、全向信標設備（DVOR4000）、無方向信標（NDB200G）設備。設備為精密設備，廠家在其設備上配備一定的防護措施。以ILS410為例，其電源、信號都留有設備接地接口。

3 結語

總而言之，雷電防護系統對機場通信導航設備臺站的作用巨大，缺少了雷電防護系統或者雷電防護系統不完善，通信導航設備將極易受到雷電的侵襲。完善雷電防護系統是對通信導航臺站安全平穩運行的重要保障，同時也是對機場安全運行的重要保障。

[1]周薇.淺談機場通信導航臺站的雷電防護系統[J].企業技術開發，2010，29(A7):9-11.

[2]張冰.機場通信導航設備防雷電防護技術分析[J].中國科技縱橫，2013，12(24):64-64.