趙明川

【摘要】 隨著中國民航的快速發(fā)展，機場建設(shè)越來越多，無線電導(dǎo)航設(shè)備機房的規(guī)范化建設(shè)就顯得尤為重要。目前，很多機場導(dǎo)航設(shè)備機房的防雷保護、接地系統(tǒng)做的不是很規(guī)范，導(dǎo)航設(shè)備遭受雷擊的可能性大大增加，對機場的安全運行十分不利，就如何做好無線電導(dǎo)航臺站的防雷接地工作，展開分析討論，從導(dǎo)航設(shè)備天饋系統(tǒng)的防雷保護、接地網(wǎng)與接地系統(tǒng)、設(shè)備接地及接地線、進站動力電纜的防護等幾個方面給出合理可行的防護措施。

【關(guān)鍵詞】 無線電導(dǎo)航 防雷系統(tǒng) 設(shè)備接地 接地系統(tǒng)

引言：隨著民用無線電導(dǎo)航臺站建設(shè)的規(guī)范化，僅僅做好天線的直擊雷防護是不夠的，還必須從聯(lián)合接地、電磁屏蔽、等電位連接、饋線的接地分流、雷電的過壓防護以及站內(nèi)電源系統(tǒng)雷電過電壓保護等多方面進行綜合防護才能達到良好的防護效果。

一、無線電導(dǎo)航臺站防雷接地的重要性及意義

1、無線電導(dǎo)航臺站的特殊地理位置。為了滿足無線電導(dǎo)航臺站的電磁環(huán)境要求，臺站通常建設(shè)在平坦、寬闊地帶，無障礙物遮擋，這樣能滿足無線電信號的正常傳播。但這同時也造成雷擊的可能性大大增強。

2、雷擊造成的危害。2006年6月，長春機場24號下滑近場監(jiān)控天線遭雷擊，造成下滑近場監(jiān)控故障，直接經(jīng)濟損失近萬元；2010年6月份長白山機場全向信標臺遭雷擊，造成信標臺故障，直接經(jīng)濟損失數(shù)萬元；2013年7月，長春機場06號下滑臺遭雷擊故障，造成06號下滑設(shè)備故障，直接經(jīng)濟損失數(shù)萬元。這些雷擊事件，輕則造成設(shè)備板件故障，重則造成設(shè)備故障癱瘓，導(dǎo)致機場的安全運行受到不同程度的影響。

3、做好無線電導(dǎo)航臺站防雷接地的重要性。無線電導(dǎo)航設(shè)備為飛機進近著陸提供引導(dǎo)信號，導(dǎo)航設(shè)備正常與否，直接關(guān)系到飛機運行是否正常。在雷雨季節(jié)，尤其是能見度不好的時候，飛行員依靠盲降設(shè)備的程度比平時更高，如果導(dǎo)航設(shè)備遭受雷擊，造成設(shè)備故障，直接影響飛行安全，所以做好導(dǎo)航設(shè)備的防雷系統(tǒng)至關(guān)重要。

二、目前存在的幾種實際情況

2.1等電位未連接

存在個別導(dǎo)航設(shè)備機房的機房地網(wǎng)與天線及鐵塔地網(wǎng)未連成一體，也就是說設(shè)備機房與天線地網(wǎng)存在電勢差，二者不在等電位體上，這樣一來，當有雷電時，勢必造成雷電釋放電流時形成電勢差，造成電流逆向，對設(shè)備的損壞程度不容估量。2006年長春機場近場監(jiān)控天線遭雷擊就是由于非等電位體造成的，直接經(jīng)濟損失就近萬元。

2.2天線饋線未接地分流

下滑天線饋線未使用屏蔽套管包裝，或?qū)伨€安放置天線架外側(cè)。由于導(dǎo)航設(shè)備安裝的不規(guī)范，以及對防雷接地知識的認識不足，造成有部分導(dǎo)航設(shè)備在安裝時，只安裝了避雷針，未對饋線電纜加裝套管，造成了極大的隱患。長春機場06號下滑臺便存在這種情況，2013年7月遭雷擊，造成下滑臺監(jiān)控混合網(wǎng)絡(luò)單元故障，停機數(shù)天，直接經(jīng)濟損失達數(shù)萬元。

2.3導(dǎo)航臺地網(wǎng)電阻偏大，未增加輻射型水平地網(wǎng)

個別導(dǎo)航臺地網(wǎng)接地地阻大于1歐姆，又未增加輻射性水平地網(wǎng)，造成雷電泄放浪涌電流不利，形成逆勢電流，對設(shè)備造成破壞。2010年長白山機場全向信標臺遭受雷擊，就是因為地阻值較大沒有輻射型水平地網(wǎng)泄流，造成逆勢電流擊穿電纜，設(shè)備故障停機，直接經(jīng)濟損失近萬元。

三、無線電導(dǎo)航臺站的防雷與接地

3.1供電系統(tǒng)的防雷與接地

（1）進入導(dǎo)航臺的電纜距離導(dǎo)航臺200米以外埋地，埋地深度不得小于0.7米。電纜的金屬保護層在機房墻邊與導(dǎo)航臺地網(wǎng)連接。（2）電力電纜在進入機房前，套入至少15米長的鍍鋅鋼管，鋼管應(yīng)首尾電氣貫通。鋼管一端在機房墻邊與導(dǎo)航臺地網(wǎng)連接，另一端應(yīng)連接埋設(shè)的接地體。（3）對于航路導(dǎo)航臺來說，當電力變壓器設(shè)在站外時，對于低處年雷暴日大于20天、大地電阻率大于100Ω/m的暴露地區(qū)的架空高壓電力線路，宜在其上方架設(shè)避雷線，其長度不宜小于500m。（4）導(dǎo)航設(shè)備電源應(yīng)安裝多級防護的浪涌保護裝置（SPD）。SPD的接地線應(yīng)垂直與預(yù)留的接地端連接，長度應(yīng)不大于0.5米。導(dǎo)航設(shè)備電源的第一級SPD安裝在雙路電源轉(zhuǎn)換開關(guān)箱的電源輸出端，通流量應(yīng)大于120KA，應(yīng)選用包含開關(guān)及限壓功能的3+1型SPD。（5）電源避雷器的耐雷電沖擊指標等參數(shù)應(yīng)符合相關(guān)標準、規(guī)范的要求。

3.2導(dǎo)航臺站的地網(wǎng)與接地系統(tǒng)

（1） 聯(lián)合接地。將導(dǎo)航設(shè)備機房基礎(chǔ)接地體和機房四周的環(huán)形地網(wǎng)接地體和天線及鐵塔地網(wǎng)用水平接地體相互連通形成一個共用地網(wǎng)。導(dǎo)航臺站內(nèi)開關(guān)電源的工作地也要與該接地系統(tǒng)連通，以獲得相同的電位參考點。（2）導(dǎo)航臺地網(wǎng)的組成。導(dǎo)航臺地網(wǎng)由機房基礎(chǔ)地網(wǎng)（接地體）、機房四周的環(huán)形地網(wǎng)、天線及鐵塔地網(wǎng)（接地體）等組成。機房地網(wǎng)由機房建筑物（含地樁）和外圍環(huán)形接地體組成。（3）設(shè)備接地及接地線。1、臺站內(nèi)接地母線的截面積，應(yīng)根據(jù)最大故障電流和機械強度選擇，但一般不應(yīng)小于35mm2。一般設(shè)備的接地線，應(yīng)使用截面積不小于16mm2的多股銅線。2、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)等小型設(shè)備的接地線，應(yīng)采用適當截面積的多股銅線分別連接到本機架的匯流排，然后用16mm2的多股銅線連接到機房匯流排。3、光纜的金屬加強芯和金屬護層應(yīng)在分線盒或ODF架內(nèi)可靠連通，并于機架絕緣后使用截面積不小于16mm2的多股銅線連接到機房內(nèi)第一級接地匯流排上。4、室內(nèi)走線架及各類金屬構(gòu)件必須接地，各段走線架之間必須電氣連通；活動地板（防靜電）下設(shè)的金屬支架，至少應(yīng)有兩根是從接地匯流排引入的接地線。

3.3天線鐵塔的防雷與接地

（1）天線塔上應(yīng)安裝接閃器，沿鐵塔外側(cè)安裝引下線。引下線與天線塔地網(wǎng)連接。（2）天線塔上障礙燈的電源線應(yīng)采用具有金屬外護層的電纜，電纜的金屬護外套應(yīng)在塔頂及進機房入口處的外側(cè)就近接地。（3）天線塔內(nèi)安裝金屬套管，饋線電纜套入金屬管內(nèi)安裝。金屬套管在鐵塔側(cè)宜采用活連接方式。

3.4天饋線系統(tǒng)的防雷與接地

（1）在天線系統(tǒng)與功率分配單元連接處同軸電纜應(yīng)安裝饋線避雷器，以防止自天饋線引入的感應(yīng)雷。（2）選擇饋線避雷器時，應(yīng)考慮阻抗、衰耗、工作頻段等指標與導(dǎo)航設(shè)備相適應(yīng)。 （3）饋線在天線連接位置、離塔位置及進入機房位置，通過專設(shè)的接地線直接與導(dǎo)航臺地網(wǎng)連接。

3.5其他附屬設(shè)備的防雷與接地

（1）機房內(nèi)走線架、吊掛鐵架、機架或機殼、金屬通風管道、金屬門窗等均應(yīng)做保護接地。（2）光纜加強芯接地，雷電通過外界進入光纜，加強芯不接地容易導(dǎo)致光纜纖芯被雷擊壞，光纜加強芯應(yīng)該就近固定在固定盤上并通過接地線接入本機架的接地銅排。

四、結(jié)束語

導(dǎo)航設(shè)備在雷雨季節(jié)能夠安全穩(wěn)定的運行，保障飛行安全，做好臺站的防雷接地工作顯得尤為重要，只有把導(dǎo)航設(shè)備天饋系統(tǒng)的防雷保護、接地網(wǎng)與接地系統(tǒng)、設(shè)備接地及接地線、進站動力電纜的防護等幾個方面的防護措施落到實處，才能將雷電對導(dǎo)航設(shè)備的損害降到最低。

參 考 文 獻

防雷接地所依據(jù)的標準和規(guī)范

一、IEC相關(guān)標準

IEC 61024 otection of structures against lightning（建筑物的防雷）

IEC61024-1：1990建筑物防雷 第一部分 通則

IEC61024-1-1：1993建筑物防雷 第一部分 第一部分 防雷裝置保護級別的確定

IEC61024-1-2：1998建筑物防雷 第一部分 第二部分 防雷裝置的設(shè)計、施工、維護和檢測二、國家標準、行業(yè)標準

GB50057-1994 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范

IB-TM-2010-004民用航空導(dǎo)航臺建設(shè)指導(dǎo)材料