防止雷電對無線電通信導航設備的侵害

楊潔

摘 要：雷電在人們生產生活中所產生的危害已經很普遍，但通常情況下，人們所關注的焦點只是在于雷電對建筑設施產生的危害，其實不然，雷電的危害具有多面性，其中對電子設備所產生的危害是最大的，近年來，無線電通信導航設備的雷擊事件頻發，使機場無線電通信設備的應用受到嚴重的影響，因此，如何對無線電通信導航設備受雷擊的侵害進行防止，是當前繼續解決的重點問題。本文將對這方面問題展開研究。

關鍵詞：雷電；無線電通信導航設備；侵害；雷擊

雷電主要是在空中附帶電荷的云團通過放電所產生的一種自然現象，同時也是一種自然災害。據相關資料表明，在雷電災害之中，精密電子設備是受損最為嚴重的。無線電通信導航設備屬于精密電子設備中的一種，若收到雷擊會導致飛機飛行安全受到影響，因此，需要相關管理人員以及技術人員做好雷擊的防控工作，而若要做好此項工作，必須了解雷電對無線電通信導航設備產生的危害，從而有針對性的采取各項措施對雷電侵害進行防止，從而保證飛機運行的安全。

1. 雷電對無線電通信導航產生的主要侵害

電流在流動的過程中，主要是通過最小電阻的路徑進行的，所以在大氣層之中接地的低電阻導體便會將雷電引入地面。為了使通信覆蓋的距離得到有效增強，無線電通信導航站一般都是建設在高山上或是空曠地域，其饋線一般較長，天線也比較高，這就構成了導體的條件，從而為雷擊放電建立了良好的通道。無線電通信導航設備通常是由集成模塊以及晶體管共同組成的，設備的耐沖擊能量非常低，只有幾十微瓦秒，而其中的集成模塊的耐沖擊能量更低，僅有幾微瓦秒，設備一般僅能夠承受700V的尖峰電壓，當電壓過高時，設備的元件便會被燒壞或是擊穿。所以當設備被雷電擊中時，如果設備保護不到位，則會導致設備因受到損傷而出現停機，更嚴重的情況下，無線電通信會發生中斷，影響飛機運行的安全，所產生的后果不堪設想。

而雷擊的過程中，會產生強大的沖擊波和電流，并會出現較強的電磁輻射，這些都會造成無線電通信導航設備受到多重侵害，具體的侵害可表現在三個方面：其一，能夠對設備產生直接危害，當出現雷擊時，天線塔會成為放電通道，較強的雷電電流通入地面后會產生機械效應和熱效應，從而導致機房、天線塔等設備設施受到侵害；其二，雷電產生的感應會破壞設備，雷電產生的感應主要是電磁感應和靜電感應。當雷擊出現時，電流會發生劇烈的變化，在一瞬間會形成較強的電磁場，設備導體將會對較高的電動勢進行感應，從而使設備中的電子元件受到侵害；其三，雷電波對設備造成的侵害，雷電沿著控制線、信號電纜、電源線、波導管進入到機房，導致終端設備受損，并且還會波及到工作人員，使其安全受到影響。

2.無線電通信導航設備防雷侵害的措施

迄今為止，仍未存在某種方法能夠對雷擊放電進行防止。所以雷電保護主要是為了使雷擊過程中產生的電荷能夠安全的進入到通道，從而使設備以及人身免于受到波及。從雷擊放電所經通道，其主要分為信號通道、空間通道、電源通道以及天饋通道等。所以，無線電通信導航設備防雷侵害主要分為如下四種：

2.1通信線路防止雷電

當機房受到雷擊時，將會形成較大的電磁場，機房的控制線、信號線等都會對感應電壓進行感應，從而使通信受到干擾，甚至會對通信導航設備進行損傷。而形成的感應電壓類似于建筑物鋼結構同布線之間形成的感應電壓。其大小與建筑物鋼結構同布線之間形成的面積存在關聯，所以對此面積進行縮小是使感應電壓得以降低的重點環節。可采取以下方法：（1）對布線的總體長度進行縮減，從而使雷電場所經過的空間達到最小化；（2）應將布線分布于機房一側為最佳，并且應該與墻壁、柱子以及樓板靠近，主要的目的在于對布線與鋼結構之間的距離與空間面積進行縮減；（3）各樓層設備應避免大線圈連線；（4）應將控制線、信號線等一系列雙線組進行收絞，從而使感應電壓得以減少；（5）應該屏蔽各重點線路，同時屏蔽層應該做好接地。

2.2機房防止雷電

機場機房設計和建設階段，通常都進行雷電防護，例如，避雷裝置的安裝。若機房總體面積過大，并且脫離避雷裝置的保護范圍之內，則需要在機房屋頂周圍安裝適當的避雷裝置，并且還應該對墻內鋼筋做好接地，機房周圍還應該將環形接地體埋于地下，機房內電纜屏蔽層以及各類設備的外部都應該進行接地連接。機房內的接地母線還應該同機房周圍的避雷裝置及環形接地體相連接。

2.3供電防雷

為了保證導航設備穩定供電，通常將不間斷電源、穩壓器安裝于電源輸入位置。但這些裝置也難免于雷擊。當前雷電波容易通過供電線路來對設備進行損壞，所以，應該做好供電防雷，可在地線和輸入電源之間安裝電子避雷器，并使之并聯，從而使雷電電流進行限幅及限流。這種避雷器通常能夠將高達6000V電壓限制到600V之內，從而使電壓保持在設備能夠承受的范圍之內，需要注意的是此類避雷器仍需要接地。

2.4天饋防雷

無線電通信導航設備的天線一般分為超短波天線、短波天線、衛星天線、微波天線以及雷達天線等。為了使天線效率得到提升，使通信距離得以延長，天線一般都是在建筑物上方進行架設，較高的天線會頻繁受到雷擊，因此，需要在天線上安裝避雷裝置，單獨的天線塔應該安裝避雷針、接地裝置以及引下線。

饋線通常是由軸電纜組成，當饋線受電壓以及沖擊電流的作用時，相關的設備和介質可能會遭到破壞。為了使雷電波通過饋線影響設備這一現象得以防止，應將保護元件接入到饋線與設備相互連接位置的前端，從而通過限幅和分流，使雷擊降至設備可承受范圍。除此之外，還應該做好相應的接地連接，因此，應該做好防雷接地工作，所有避雷裝置都應該進行良好的接地，從而使其能夠發揮避雷作用。

3.結束語

綜上所述，在無線電通信導航設備運行的過程中，必須要注意雷電對其侵害，應該清楚的認識到雷電對設備產生的影響主要在哪些方面，并通過采取有效的措施使容易受到雷電侵害的位置進行防護，從而保證無線電通信導航設備可正常運行，進而使機場的運行得到有效保障，最終保證人們出行的安全性。

參考文獻

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