楊拯綱 內(nèi)蒙古自治區(qū)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(tǒng)

楊拯綱 內(nèi)蒙古自治區(qū)民航機場集團有限責任公司呼和浩特分公司

通信導航設(shè)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(shè)備的臺站，其雷電防護系統(tǒng)可以最大限度地減少機場導航設(shè)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(tǒng)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(tǒng)，在此基礎(chǔ)上詳細地從外部防護系統(tǒng)、內(nèi)部防護系統(tǒng)進行論述，其中涉及到的導航設(shè)備包括儀表著陸系統(tǒng)（ILS410）、全向信標設(shè)備（DVOR4000）、無方向信標（NDB200G）設(shè)備等內(nèi)容。

機場 通信導航設(shè)備 通信導航臺站 雷電防護系統(tǒng)

在機場的日常運行中，通信導航設(shè)備的重要性不言而喻，它在交通指揮方面扮演著十分關(guān)鍵的角色，不為過的說，沒有通信導航設(shè)備，機場將無法正常運行。需要注意的是，機場是一個經(jīng)常受到雷電“關(guān)顧”的地方，因為出于對安全的考慮，機場通信導航設(shè)備臺站必須有一套積極具有保障性的雷電防護系統(tǒng)，用于保證導航設(shè)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(tǒng)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(xiàn)出來的形式多種多樣，不同的表現(xiàn)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(chǎn)生電效力、熱效力和機械力。雷電感應是指雷電發(fā)生時附近導體產(chǎn)生靜電感應和電磁感應，使得金屬部件之間產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)，危害人身安全或損壞設(shè)備。

2 通信導航臺站的雷電防護系統(tǒng)

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(tǒng)不可缺少。雷電防護系統(tǒng)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(jié)構(gòu)、設(shè)備、設(shè)備參數(shù)、傳輸線路特性及布局等結(jié)合起來進行分析，從外部系統(tǒng)和內(nèi)部系統(tǒng)兩大方向出發(fā)，做好兩道防線的防護工作，實現(xiàn)對機場通信導航臺站的全面保護。

2.1 外部系統(tǒng)的保護

（1）接閃器：接閃器有安裝在建筑物上的避雷針（網(wǎng)），通過針、帶、網(wǎng)的配合，使被保護的建筑物及各類需保護設(shè)施處于接閃器的保護范圍內(nèi)。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(wǎng)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(tǒng)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?qū)ΨQ布置。布置時，引下線應當獨立敷設(shè)，數(shù)量與避雷針數(shù)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(tǒng)：實際工作中對于通信導航設(shè)備，天線塔和機房分別設(shè)置地網(wǎng)，兩個地網(wǎng)之間至少設(shè)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(nèi)沖擊接地電壓降就越小，站內(nèi)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(nèi)部防護系統(tǒng)

（1）電源線路的保護：電源線防雷是內(nèi)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(yōu)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(jīng)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(tǒng)（ILS410）為例，機場通信導航設(shè)備臺站中比較容易受到損害的設(shè)備之一，其中信號線便在其中占據(jù)著很高的比例。因此，對天線系統(tǒng)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(shè)時應建設(shè)成網(wǎng)孔狀，網(wǎng)孔的尺寸越小，屏蔽的效果就越好。另外，窗戶處應裝金屬網(wǎng)，使用金屬門，金屬網(wǎng)和金屬門應和建筑物的鋼筋形成電氣連接，設(shè)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(nèi)設(shè)備的主要金屬構(gòu)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(shè)備構(gòu)成的機柜等。

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

3 結(jié)語

總而言之，雷電防護系統(tǒng)對機場通信導航設(shè)備臺站的作用巨大，缺少了雷電防護系統(tǒng)或者雷電防護系統(tǒng)不完善，通信導航設(shè)備將極易受到雷電的侵襲。完善雷電防護系統(tǒng)是對通信導航臺站安全平穩(wěn)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(tǒng)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2010，29(A7):9-11.

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