民航福建空管分局 張 琳

淺析空管設(shè)施設(shè)備防雷Shallowofatcfacilitieslightningprotection

民航福建空管分局 張 琳

空管通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)施設(shè)備作為航空通信主要載體，能夠確保地—空、地—地之間互相溝通，提高飛行安全性。但是通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備在運(yùn)行中極易遭受雷擊等損害，從而導(dǎo)致設(shè)施設(shè)備無(wú)法安全、可靠運(yùn)行。如何防范雷擊已成為民航空管工作亟待解決的主要問(wèn)題。文章由防雷工作的必要性，結(jié)合雷電對(duì)空管通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備的危害，探討空管設(shè)備的防雷措施，旨在為我國(guó)民航業(yè)進(jìn)一步發(fā)展提供支持。

空管；通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備；防雷

1　前言

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)民航業(yè)獲得了長(zhǎng)足發(fā)展。在現(xiàn)代民航中，通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備對(duì)于雷電具有較高的敏感性，直接威脅到通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備功能的有效發(fā)揮，雷電問(wèn)題異常突出?；诎踩?、可靠原則，需要對(duì)地面通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行防雷電保護(hù)，最大限度地維護(hù)和保障空管通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)施設(shè)備的正常運(yùn)行。

2　空管通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)施設(shè)備防雷必要性

一般來(lái)說(shuō)，空管通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)施設(shè)備為了充分發(fā)揮自身功能，常常安裝在地勢(shì)較高的地點(diǎn)和空曠地帶。如甚高頻設(shè)備、雷達(dá)設(shè)備等多位于高山上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于周邊建筑物。在雷暴天氣情況下極易遭受雷擊影響，室外天線(xiàn)、室內(nèi)設(shè)備等都會(huì)成為雷擊襲擊的主要對(duì)象［1］。與此同時(shí)，設(shè)備當(dāng)中包含大量微電子器件，器件自身耐壓水平較低，更易受到雷擊的損害。且核心部件內(nèi)部構(gòu)成具有較高的集成度，對(duì)于電壓非常敏感，一旦受到雷擊，設(shè)施設(shè)備將會(huì)受到損害，甚至無(wú)法繼續(xù)使用，無(wú)論是維修、還是更換成本都非常高，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。綜上所述，加大對(duì)空管設(shè)施設(shè)備的防雷處理至關(guān)重要。

3　雷電對(duì)空管通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備的影響及危害

雷電對(duì)通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備產(chǎn)生的危害非常明顯。由于雷電是一種常見(jiàn)的自然現(xiàn)場(chǎng)，并伴隨著強(qiáng)大電流的現(xiàn)象。而通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備中含有很多體積較小的微電子等，對(duì)于通過(guò)的電流非常敏感，甚至有的部件通流量會(huì)降低至微安，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常工作。一旦受到雷擊時(shí)，將會(huì)燒壞元器件，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行。

4　空管通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)施設(shè)備中的雷擊防范措施

近年來(lái)空管設(shè)備、建設(shè)的迅速發(fā)展，對(duì)民航空管設(shè)備防雷工作提出了更高的要求。這不僅僅體現(xiàn)在雷擊防護(hù)范圍的增加，更重要的是雷擊的危害程度加大了，因雷擊導(dǎo)致的通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)施設(shè)備造成損害的事故時(shí)有發(fā)生，如何有效地防范雷擊，可以從以下幾方面入手：

4.1正確安裝避雷針

安裝避雷針是非常常見(jiàn)的方法，但在安裝時(shí)，為了確保避雷效果達(dá)到最佳應(yīng)根據(jù)天線(xiàn)、設(shè)備等類(lèi)型因素，充分考慮避雷針安裝數(shù)量等，從而減少天線(xiàn)波束產(chǎn)生的不良影響。另外，室外天線(xiàn)的安裝高度及位置應(yīng)控制在避雷針滾球半徑保護(hù)范圍內(nèi)，最大限度上提高保護(hù)效果，使得天線(xiàn)等設(shè)施能夠避免直擊雷的損害。

如果是利用避雷針作為儀表對(duì)天線(xiàn)進(jìn)行直擊雷防護(hù)，對(duì)于避雷線(xiàn)的架設(shè)，應(yīng)按照滾球法計(jì)算出保護(hù)半徑及高度，確保對(duì)天線(xiàn)的全面保護(hù)，且兼顧到天線(xiàn)陣波形，提高導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)施設(shè)備運(yùn)行安全性，從而為民航空管提供支持。

4.2信號(hào)傳輸防雷

針對(duì)通信、信號(hào)線(xiàn)的雷擊防護(hù)，在雷電分區(qū)界面應(yīng)設(shè)置多級(jí)適配良好的信號(hào)避雷器，并對(duì)接地方面做好連接工作，以此來(lái)控制雷擊浪涌對(duì)設(shè)施設(shè)備的巨大沖擊［4］。在實(shí)踐應(yīng)用中，信號(hào)避雷器自身具有較強(qiáng)的性能，但是對(duì)其性能參數(shù)的選擇需要結(jié)合空管設(shè)施對(duì)信號(hào)寬帶等方面的要求。只有這樣，才能夠在雷雨天氣確保通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

在空管業(yè)務(wù)樓內(nèi)部，如果甚高頻系統(tǒng)的信號(hào)線(xiàn)與通信系統(tǒng)配線(xiàn)相連，就需要進(jìn)行防雷處理，在各級(jí)配線(xiàn)架的上配置避雷器。基于光纖自身具有的容量大、可靠性高等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于空管系統(tǒng)各類(lèi)信號(hào)傳輸當(dāng)中。但如果航管業(yè)務(wù)樓、塔臺(tái)等相關(guān)設(shè)備在運(yùn)行中信號(hào)傳輸形式采用的是SDH光環(huán)網(wǎng)，需要及時(shí)做好雷電防護(hù)工作［5］。通常來(lái)說(shuō)，信號(hào)傳輸自身不受雷電影響，但由于其外部具有金屬物，對(duì)雷電更加敏感。因此對(duì)該環(huán)節(jié)進(jìn)行雷電防護(hù)可以采取以下幾種措施：

第一，針對(duì)帶有金屬保護(hù)層的光纜應(yīng)在入戶(hù)時(shí)便做好接地出。第二，對(duì)于進(jìn)入室內(nèi)的界面應(yīng)改為尾纖引入到設(shè)備端。第三，對(duì)于雷電相對(duì)集中的位置，要利用尼龍加強(qiáng)芯光纜進(jìn)行保護(hù)。

4.3重視接地防護(hù)

為了確保通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備積極作用的發(fā)揮，對(duì)于防雷接地可以積極采用效果較好的共用接地方式，即保護(hù)接地、工作接地等，完成接地后，應(yīng)將接地電阻控制在4Ω范圍內(nèi)。同時(shí)，針對(duì)設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)的共用接地應(yīng)采取就近原則，妥善處理電氣之間的關(guān)系，避免二者互相影響。良好的低阻抗接地網(wǎng)設(shè)計(jì)，能夠確保系統(tǒng)中的防雷系統(tǒng)遇到雷擊時(shí)及時(shí)作出響應(yīng)，有效均衡系統(tǒng)中各個(gè)部位的電壓，避免電位差對(duì)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的影響。一般來(lái)說(shuō)，接地電阻泄越小，其越流效果便越好。而防雷接地電阻的大小與接地極布局形式、材料等存在密切聯(lián)系。針對(duì)一些土壤電阻率較高的區(qū)域，應(yīng)對(duì)土壤成分等進(jìn)行分析和研究，采用多支線(xiàn)將垂直接地體埋入到較深的低電阻率當(dāng)中，以此來(lái)降低接地電阻［6］。

4.4供配電系統(tǒng)電涌保護(hù)

從該方面著手進(jìn)行雷電防護(hù)，，應(yīng)對(duì)導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備高壓電力線(xiàn)進(jìn)行合理選擇，最好選擇鎧裝電纜，并將其設(shè)置在電氣貫通金屬管當(dāng)中，進(jìn)行埋地處理進(jìn)入變壓器。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于埋地長(zhǎng)度的控制應(yīng)保持在200米以上、針對(duì)架空高壓電力線(xiàn)終端桿與電纜接頭位置，應(yīng)分別增加避雷器，并采取就近原則為最佳。

5　總結(jié)

根據(jù)上文所述，雷電防護(hù)作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性、綜合性工程，需要重視對(duì)系統(tǒng)細(xì)節(jié)的高效處理，進(jìn)而獲得更好的防雷效果。民航與人民生命安全密切相關(guān)。因此在空管工作中，要確保高質(zhì)量通信，就需要加大對(duì)到通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)施設(shè)備的防雷處理。所以在實(shí)踐中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際防雷情況，優(yōu)化對(duì)設(shè)施設(shè)備的科學(xué)、合理布置，降低設(shè)備發(fā)生故障率，繼而提高空管設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行，從而促進(jìn)我國(guó)民航業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

［1］蔡文瑞.民航通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)防雷研究［J］.中國(guó)新通信，2015，（06）：56.

［2］杜倩倩.民航通信導(dǎo)航監(jiān)視的危機(jī)問(wèn)題管理探究［J］.中國(guó)新通信，2015，（09）：38.

［3］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.

［4］邰瑞峰.民航通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備防雷保護(hù)［J］.科學(xué)中國(guó)人，2016，（18）：43.

［5］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(guó)新通信，2014，（18）：4.

［6］蔣蘭.民航通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備校飛方案的有效性探析［J］.科技創(chuàng)業(yè)月刊：2014：（02）：195-196+200.

張琳（1970—），女，河北人，工程師，大學(xué)專(zhuān)科，研究方向： 通信監(jiān)視。