王 媛

(中國航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司，北京 100120)

0 引言

通用航空是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，也是保持經(jīng)濟(jì)增長的有力工具，對正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，追求低碳環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展，鼓勵(lì)創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的當(dāng)代中國來說，通用航空將是促進(jìn)中國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)良性發(fā)展的理想行業(yè)之一，有著巨大的發(fā)展空間。

目前,我國應(yīng)急救援體系中通用機(jī)場的數(shù)量、質(zhì)量跟國外發(fā)達(dá)國家差距較大，需要建設(shè)更多的通用機(jī)場等基礎(chǔ)設(shè)施，完善應(yīng)急救援體系的不足，提高應(yīng)急救援體系的反應(yīng)能力。而連續(xù)可靠的供電電源是對應(yīng)急救援體系的有利保障，因此，本文通過對通航機(jī)場的供配電系統(tǒng)進(jìn)行總結(jié)，希望能為以后的通航機(jī)場供配電設(shè)計(jì)提供參考。

根據(jù)機(jī)場的使用需求與特點(diǎn)，將整個(gè)機(jī)場進(jìn)行功能分區(qū)，劃分為飛行區(qū)和航站工作區(qū)兩部分，兩部分功能相輔相成，以確保機(jī)場的正常運(yùn)行。

1 飛行區(qū)供電

飛行區(qū)電氣設(shè)計(jì)主要包括助航燈光、標(biāo)記牌及機(jī)坪助航設(shè)備供電。其中，機(jī)坪助航設(shè)備包括機(jī)坪泛光照明、機(jī)務(wù)供電、目視?？恳龑?dǎo)系統(tǒng)及高級目視?？恳龑?dǎo)系統(tǒng)。而由于目視停靠引導(dǎo)系統(tǒng)主要用于航站樓配有登機(jī)橋的機(jī)位，故通航機(jī)場較少設(shè)置目視停靠引導(dǎo)系統(tǒng)及高級目視?？恳龑?dǎo)系統(tǒng)。

1.1 助航燈光供電

助航燈光的供電應(yīng)自成系統(tǒng)獨(dú)立供電，并且應(yīng)避免接入其他負(fù)荷造成燈光系統(tǒng)可靠性降低。根據(jù)通航機(jī)場用電負(fù)荷的可靠性及中斷供電所造成的損失或影響程度，助航燈光系統(tǒng)一般定義為一級負(fù)荷或一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷，要求采用兩路10kV電源或兩路10kV電源+柴油發(fā)電機(jī)組供電。根據(jù)目前國內(nèi)實(shí)際情況，有些偏遠(yuǎn)地區(qū)通航機(jī)場不能滿足兩路電源的要求，一般采取一路可靠電源供電+柴油發(fā)電機(jī)組供電的方式。柴油發(fā)電機(jī)組最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為30s。

助航燈光采用隔離變壓器為燈具供電，供電線路采用機(jī)場助航燈光專用電纜，燈光電纜均直埋敷設(shè)，電纜穿越道路、排水溝、聯(lián)絡(luò)道及地質(zhì)不穩(wěn)定處均需穿鋼管保護(hù)。

助航燈光系統(tǒng)主要是由塔臺計(jì)算機(jī)控制，維修中心計(jì)算機(jī)主要對助航燈光進(jìn)行監(jiān)視。燈光站的工作人員根據(jù)塔臺的指令開啟助航燈光并給以適當(dāng)光級，塔臺根據(jù)氣象信息等直接控制助航燈光的開啟和光強(qiáng)等級。在塔臺授權(quán)情況下，燈光變電站可對燈光系統(tǒng)進(jìn)行控制。

燈光變電站的設(shè)置需要考慮就近供給其他用電負(fù)荷的可能性，并根據(jù)跑道規(guī)模確定設(shè)置一個(gè)還是兩個(gè)燈光變電站。一般來說，飛行區(qū)跑道周邊設(shè)有導(dǎo)航臺、氣象站等，均可由燈光變電站就近供電。需要注意的是，由于飛行區(qū)跑道較長，各導(dǎo)航臺、氣象站距離相離較遠(yuǎn)，低壓供電電纜長度可達(dá)幾千米之遠(yuǎn)，電壓損失率較高，這時(shí)需要進(jìn)行電壓損失計(jì)算加大供電電纜截面，以保證導(dǎo)航臺、氣象站等供電電壓。

一些規(guī)模較小的通航機(jī)場，可將燈光站與動力中心變電站合并建設(shè)。

1.2 導(dǎo)航設(shè)施供電

導(dǎo)航臺是指利用無線電波的傳播特性為航空器提供測定導(dǎo)航參量，確定航空器的位置，并引導(dǎo)航空器按預(yù)定航路飛行的地面臺站。導(dǎo)航臺包括無方向信標(biāo)臺、儀表著陸系統(tǒng)、全向信標(biāo)臺、測距臺和指點(diǎn)標(biāo)臺等。

機(jī)場導(dǎo)航臺宜采用兩路電源供電，支線機(jī)場不能滿足兩路電源的要求時(shí)一般采取一路可靠電源+柴油發(fā)電機(jī)組供電。當(dāng)市電中斷時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)能承擔(dān)導(dǎo)航臺的全部用電負(fù)荷。除后備電源外，導(dǎo)航設(shè)備一般采用UPS作為備用后備電源，兼作穩(wěn)壓電源使用。UPS的額定功率按用電設(shè)備額定功率的2倍來選擇，持續(xù)供電時(shí)間按4h來選擇。

飛行區(qū)內(nèi)導(dǎo)航臺由燈光變電站就近供電。場外設(shè)置的導(dǎo)航臺，電源來自動力站區(qū)中心變電站。

1.3 機(jī)坪供電

飛行區(qū)內(nèi)機(jī)坪根據(jù)使用要求需要設(shè)置高桿燈照明以滿足機(jī)坪照度要求。高桿燈旁設(shè)置工頻機(jī)務(wù)配電亭，以保證機(jī)務(wù)維修用電。高桿燈與配電亭采用獨(dú)立的電力電纜供電，一般按二級負(fù)荷考慮，供電由動力中心變電站或航站樓變電站供電，控制為集中控制。每一機(jī)位高桿燈及配電亭應(yīng)接自不同的供電回路。

2 航站區(qū)供電

航站工作區(qū)是機(jī)場運(yùn)行的保障中心，是機(jī)場生產(chǎn)的基礎(chǔ)和人員活動的場所。其內(nèi)一般設(shè)有航站樓、航管樓(含塔臺)、綜合業(yè)務(wù)樓、機(jī)務(wù)場務(wù)用房、特種車庫、航空加油站、消防救援站、機(jī)庫、動力中心、門房及一些配套附屬用房等。

2.1 用電負(fù)荷分類

航站區(qū)用電負(fù)荷根據(jù)供電可靠性及中斷供電所造成的損失或影響程度，將空管系統(tǒng)定為一級負(fù)荷；將計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、保安監(jiān)控設(shè)備、航空障礙燈等負(fù)荷定為二級負(fù)荷；除上述幾類負(fù)荷外的其他用電及對供電無特殊要求的用電負(fù)荷定為三級負(fù)荷。機(jī)場用電負(fù)荷分析見表1。

機(jī)場用電負(fù)荷分析表 表1

2.2 供電系統(tǒng)的組成和要求

通航機(jī)場一般采用一路市電+一路柴油機(jī)供電。對于一級負(fù)荷，應(yīng)采用雙路電源自動切換供電，當(dāng)一路電源發(fā)生故障時(shí)，另一路電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。兩路電源分別接自不同變壓器的低壓母線(正常母線和應(yīng)急母線)。正常情況下，由市電為應(yīng)急母線段所帶負(fù)荷供電，當(dāng)市電中斷后，柴油發(fā)電機(jī)組自動啟動，并在15s內(nèi)向應(yīng)急負(fù)荷供電。柴油發(fā)電機(jī)組的配置應(yīng)符合當(dāng)?shù)貧夂驐l件，在一些溫度過低的地區(qū)應(yīng)具備發(fā)動機(jī)的電加熱待機(jī)功能，并由選擇開關(guān)可控。啟動電機(jī)的蓄電池宜采用免維護(hù)電池，容量應(yīng)滿足啟動電動機(jī)對電流和時(shí)間的要求。

新建中心變電站設(shè)于動力中心，并根據(jù)需要設(shè)置下級變電站。由中心變電站10kV出線電纜供電至各10/0.4kV變電站。

2.3 塔臺航管樓供電

塔臺航管樓應(yīng)采用自啟動柴油發(fā)電機(jī)組及UPS電源作為備用電源。航管樓內(nèi)機(jī)房應(yīng)至少采用單路UPS供電系統(tǒng)。在條件允許的情況下，航管樓內(nèi)機(jī)房應(yīng)采用雙路UPS供電，即2套同步運(yùn)行的并機(jī)UPS的兩路輸出，形成A、B路雙總線供電，并分別連接至兩套相互獨(dú)立的負(fù)載側(cè)配電柜。UPS蓄電池組的容量應(yīng)滿足單臺UPS滿負(fù)載至少15min供電需求。

2.4 供油設(shè)施供電

航空加油站內(nèi)部分區(qū)域?yàn)楸ㄐ詺怏w危險(xiǎn)區(qū)域，危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)電氣設(shè)備防護(hù)組別的確定和安裝應(yīng)符合GB 50058-2013《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定。處于爆炸危險(xiǎn)性場所的電動儀表及電氣設(shè)備一般按隔爆型設(shè)計(jì)，電氣設(shè)備和電氣連接一般按爆炸危險(xiǎn)性區(qū)域2區(qū)選型設(shè)計(jì)。在進(jìn)出供油設(shè)施處、油罐上罐扶梯處設(shè)人體靜電消除柱，人體靜電消除柱應(yīng)獨(dú)立設(shè)置。埋地臥式雙壁油罐設(shè)液位計(jì)和高液位聲光報(bào)警裝置。

3 結(jié)束語