氣象信息系統雷電防護常見問題的解決方法

高玲娜

摘 要：我國為遭受自然災害最多的一個國家，因雷電襲擊而造成的人員及財物損失巨大。現代科學技術水平飛速提升，我國對雷電天氣、災害等提出了諸多預防措施，比如氣象信息系統雷電防護。近年來，我國航空業發展飛速，民航氣象信息系統構建對航空業發展意義重大，但盡管我國民航氣象信息系統雷電防護水平不斷提升，其間仍存在諸多不足之處，該文探討了民航氣象信息系統雷電防護常見問題，并提出了實用性應用策略，為民航氣象信息系統雷電防護提供參考依據。

關鍵詞：民航氣象信息系統 雷電防護 常見問題 處理方式

中圖分類號：P429 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（a）-0097-02

隨著社會經濟的飛速發展，民航氣象信息系統規模亦隨之持續擴大，若遭受到雷電襲擊，則整個電子信息系統會被即刻中斷，這時則會為航空公司帶來極大的經濟損失。航空公司要對此采取合理的防護，以確保航空公司中的電子信息系統安全運行。因此，探討民航氣象信息系統雷電防護常見問題處理方式，對民航氣象信息系統穩定運行有著極大現實意義。

1 民航氣象信息系統

民航產業的快速發展，促使氣象觀測技術水平不斷提升，氣象學也得以進一步發展。現代民航氣象信息系統運行中會產生大量氣象與信息數據，許多氣象數據均可實時觀測，可觀測數據量亦持續增多。各方面數據信息的觀測均涉及相關儀器與線路連接，其間所涉及的問題較多，且民航氣象信息系統運行環境較為特殊，要充分做好雷電防護工作。

2 信息系統屏蔽

線路屏蔽為防雷屏蔽的關鍵內容，亦為信息系統雷電防護不可缺少的屏障。線路屏蔽是將相應的信號線路穿過金屬，必要時于線路中間點添加接地點。屏蔽性能相關因素較多，能夠有效將阻抗轉移。電纜芯與外皮屏蔽層短接，但通常外皮中有電流會與電纜其他位置生成感應電壓。信號線路都是以不同方式架設的，屏蔽層接地位置亦是不同的，由此產生的屏蔽效果也有較大差異。應正確分析屏蔽工作對信息系統防護的作用與意義，線路屏蔽時要根據實際情況選擇方法，室外線路應穿金屬管埋地進入室內，不可埋于地進入；屏蔽層要具備連續性，比如雙端接地屏蔽層斷點，可使得雙端接地屏蔽層轉變為單端接地屏蔽層，這時屏蔽效果會被嚴重影響；線路有了相應的屏蔽措施之后，要于信息系統設備上裝設SPD。轉移阻抗簡視圖如圖1所示。

3 電源SPD安裝嚴格控制

民航氣象信息系統均裝設著電源SPD，不過電源系統仍舊會被雷擊。通常是因諸多臺站沒有以規范要求裝設兩級電源SPD，大都是僅裝設了一級，SPD規格及接地線制作亦未能達標。通常自動氣象站防雷設計多選擇40 kA電源SPD為一級防護，不過許多臺是選擇100 kA電源SPD作為一級防護，但此時電源SPD規格過大，導致雷電反應靈敏度不強，殘壓快速升高弱化了保護效果。亦有臺站中的電源SPD接地線直徑過細，或者是太長，這時接地電阻及殘壓亦會被提高，導致泄放感應過電壓速度減緩。通常應選擇6 mm2接地線，長度多選擇0.5 m以內。

4 信號電涌保護器

裝設信號SPD為信息系統防雷的關鍵，其主要目的就是把線路中感應到的過電壓快速抑制，確保其于可控制的范圍之內，確保信息系統設備不會被損壞。通常信號SPD是以不同線路傳輸參數、線路設備限制電壓要求設計的，線路傳輸參數不同，則線路匹配信號SPD亦是不同的。往往民航氣象站的周圍環境非常空曠，但其感應設備諸多，極易被雷擊，這時要嚴格以規范要求展開雷電防護，民航氣象站中的計算機和交換機、交換機及路由器間、計算機及交換機中要裝設浪涌保護器，但同時要做好等電位連接及接地。串口的隔離器要換為有著接地功能的串口浪涌保護器，以此隔斷采集器與計算機間的雷擊電磁脈沖，并將其同時泄放。SPD裝設時要嚴格確定其方向性，信號SPD為串聯SPD，其間存在兩級以上的防護電路，并有輸入與輸出端。信號SPD正確安裝簡述圖如圖2所示。

5 設備等電位連接

等電位連接是將建筑物中的相關設備裝置與導體連接，縮小其間存在的電位差。總等電位連接是將建筑物中導電的部分集中于進線配電箱處的接地母線上；局部等電位連接是在建筑物內部再做等電位連接，將總等電位連接傳導危險性有效消除，促使預期接觸電壓降低；輔助等電位連接容易出現電位差，其可與可導電部分直接連接，有效降低故障接觸電壓。民航氣象信息系統等電位連接要注重地網與相關設備連接，機房及電子設備集中處要敷設相應的等電位連接網，再將其與建筑物的結構主體有效連接。

6 敷設信號線路

信號線路與電源線布設需要盡量平衡，嚴格控制其間距離，確保其間不會出現環路，以降低雷擊感應電壓。

7 光纖線路

光纖的信息傳遞主要是以光信號，雷電電磁脈沖不會對其造成影響，信號線路通信線纜可采用光纜。使用光纜時要控制局域網與光端機等設備的連接，應將光纜金屬部件都接地。

8 結語

隨著現代科學技術水平的不斷提升，電子時代的我國現代建筑中配置了諸多電子信息系統，特別是民航氣象信息系統配置中心，其高集成度、敏感度，且工作電壓偏低。傳統雷電防護系統根本適應不了現代民航氣象信息系統發展要求，該文探討了民航氣象信息系統雷電防護常見問題，提出了以信息系統屏蔽、電源SPD安裝嚴格控制、信號電涌保護器，確保設備等電位連接與敷設信號線路，以光纖線路為傳輸線路，確保民航氣象信息系統穩定運行，以此為民航氣象信息系統雷電防護提供參考依據。

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