民航空管建筑及設(shè)備防雷措施的研究

李熙

摘 要：隨著我國近年來科技水平的不斷提高，信息科技行業(yè)快速發(fā)展，在民航空管建筑和設(shè)備中廣泛采用大規(guī)模集成電路技術(shù)，通常這類設(shè)備中工作電壓較低，在雷電擊中時會產(chǎn)生巨大電壓，進(jìn)而對空管設(shè)備和建筑造成損害。因此需要加強(qiáng)對民航空管建筑和設(shè)備的防雷處理，加強(qiáng)雷電防護(hù)措施，確保空管設(shè)備運(yùn)行安全、正常。本文就對民航空管建筑和設(shè)備的防雷措施進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：民航空管建筑；設(shè)備；防雷措施

中圖分類號：V355 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）12-0207-01

近年來我國社會經(jīng)濟(jì)水平得到明顯的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)水平顯著提升，推動了民航業(yè)的發(fā)展，在現(xiàn)代民航中通信民航監(jiān)聽設(shè)備作為其重要設(shè)備，對雷電的敏感性較高，對通信導(dǎo)航監(jiān)聽設(shè)備的功能發(fā)揮有直接的影響，在設(shè)備的使用過程中雷電問題突出[1]。為了加強(qiáng)對地面通信導(dǎo)航監(jiān)聽設(shè)備和系統(tǒng)的加強(qiáng)防護(hù)，就需要加強(qiáng)對雷電防護(hù)工作的重視，維護(hù)和保障民航空管通信導(dǎo)航監(jiān)聽設(shè)備的運(yùn)行狀況保持穩(wěn)定、正常，同時還要加強(qiáng)對地面空管建筑的雷電防護(hù)措施。

1 民航空管建筑及設(shè)備防雷的必要性

通常為了使空管通信導(dǎo)航監(jiān)聽設(shè)備的功能得到充分發(fā)揮，一般會將設(shè)備安裝在空曠地帶或是地勢較高地區(qū)，如雷達(dá)設(shè)備、高頻設(shè)備等多安置在高山上，其位置遠(yuǎn)高于周圍其他建筑物，而這種安裝方式在雷雨等極端天氣下極易遭到雷電的影響，遭到雷擊損害，雷擊襲擊主要對象是室外的設(shè)備和天線等。此外，由于民航空管設(shè)備中含有大量的微電子器件，由于器件自身的耐壓水平低，經(jīng)常會遭到雷擊襲擊，同時在這些設(shè)備的內(nèi)部集成度較高，對電壓較為敏感，一旦受到累積侵害則會導(dǎo)致設(shè)備無法繼續(xù)使用，設(shè)備的維修成本或更換成本較高，給民航業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失[2]。因此加強(qiáng)對民航空管設(shè)備的雷電防護(hù)處理工作是十分必要的。在對民航空管通信導(dǎo)航監(jiān)聽設(shè)備的雷電防護(hù)處理中，需要加強(qiáng)對設(shè)備安裝地區(qū)的地形、氣象、雷電環(huán)境、土壤及地質(zhì)環(huán)境等進(jìn)行全面調(diào)查與評估，明確雷電防護(hù)等級，并結(jié)合建筑物的結(jié)構(gòu)與外形，以及設(shè)備的性能參數(shù)和設(shè)備類型，天線饋線假設(shè)方式及類型，線路布局，抗電磁干擾能力及扛過壓能力等進(jìn)行全面了解，采用直擊雷防護(hù)，加強(qiáng)對信號傳輸系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)和天線饋線系統(tǒng)的雷電防護(hù)，對和電位連接的接地系統(tǒng)做好屏蔽措施和綜合防雷措施。

2 民航空管建筑及設(shè)備防雷措施分析

隨著近年來我國民航空管建筑、設(shè)備的發(fā)展迅速，對民航空管建筑和設(shè)備的防雷工作要求也不斷提高，不僅需要增加雷電防護(hù)的范圍，同時還要有效的防護(hù)雷擊，避免雷擊對通信導(dǎo)航監(jiān)聽設(shè)備造成巨大的損害[3]。雷電作為一種常見的自然現(xiàn)象，通常伴有強(qiáng)大電流，通信導(dǎo)航監(jiān)聽設(shè)備中含有較多微電子，集成性較強(qiáng)，對電流十分敏感，部分部件的通流量會降低到微安，從而使設(shè)備的正常使用性能和功能造成影響，一旦受到雷電擊中，則會導(dǎo)致設(shè)備中的元器件燒壞，使設(shè)備無法正常工作和運(yùn)行。因此就需要加強(qiáng)對民航空管建筑與設(shè)備的雷電防護(hù)處理，民航空管建筑和設(shè)備的防雷處理主要從以下幾個方面出發(fā)。

2.1 避雷針的正確安裝方式

避雷針安裝是一種常見的雷電防護(hù)處理措施，但在避雷針安裝時為確保壁壘效果達(dá)到最好，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的類型和天線類型等多種因素，同時對避雷針的安轉(zhuǎn)數(shù)量進(jìn)行充分考慮，減少天線波束所帶來的不良影響，此外，在室外天線安裝時應(yīng)確保天線的高度和位置在避雷針滾球半徑的保護(hù)范圍內(nèi)，提高保護(hù)效果，使天線等設(shè)備可以避免受到雷電的損害[4]。另外如將避雷針作為直擊雷的防護(hù)儀表，對天線進(jìn)行雷電防護(hù)，在避雷針假設(shè)過程中應(yīng)根據(jù)滾球法對保護(hù)半徑和保護(hù)高度進(jìn)行計算，確保可以對天線進(jìn)行全面防護(hù)和保護(hù)，同時兼顧天線陣波形，提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性，為民航空管設(shè)備的正常使用性能提供保護(hù)和支持。

2.2 信號傳輸防雷處理

對于信號線和通信設(shè)備的雷電防護(hù)，通常是在雷電分區(qū)界面設(shè)置信號避雷器，而這種信號避雷器應(yīng)有多級適配良好，做好地面接地共組，控制雷擊電波對設(shè)備造成巨大的沖擊。在實際應(yīng)用中由于信號避雷器的使用性能較強(qiáng)，在性能參數(shù)選擇中需要與空管設(shè)備對于信號寬帶的要求相結(jié)合，合理選擇信號避雷器的類型和性能，確保在雷雨天氣下為通信導(dǎo)航監(jiān)聽設(shè)備運(yùn)行的正常與安全提供保護(hù)。

在空管業(yè)務(wù)樓的內(nèi)部，如果通信系統(tǒng)配線連接著高頻系統(tǒng)信號線，則需要加強(qiáng)防雷處理，在各級配線架上安裝避雷器，由于光纖具有良好的可靠性和大容量特點，在空管系統(tǒng)的各類信號傳輸中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用[5]。如航管塔臺和業(yè)務(wù)樓中的相關(guān)設(shè)備在運(yùn)行中采用SDH光環(huán)網(wǎng)進(jìn)行信號傳輸，則需要及時做好雷電防護(hù)工作，雖然信號傳輸本身不會受到雷電的影響，但信號線外部是金屬物，對于雷電較為敏感，因此需要做好雷電防護(hù)工作。如對有金屬保護(hù)層電纜在入戶時應(yīng)做好接地工作，對于室內(nèi)界面應(yīng)改為尾纖，并引入到設(shè)備端。對于雷電較集中位置需要用尼龍加強(qiáng)芯光纜進(jìn)行加強(qiáng)保護(hù)。

2.3 接地防護(hù)

接地防護(hù)工作對于通信導(dǎo)航監(jiān)聽設(shè)備的功能發(fā)揮具有重要的作用和影響，在對民航空管建筑和設(shè)備的防雷處理使應(yīng)采用良好的共同接地方式，如工作接地和保護(hù)接地等，在接地工作完成后將接地電阻控制在4歐姆范圍內(nèi)。對于設(shè)備機(jī)房中的共同接地應(yīng)根據(jù)就近原則，對電氣之間關(guān)系進(jìn)行妥善處理，避免各個電氣設(shè)備之間產(chǎn)生影響[6]。在接地網(wǎng)設(shè)計中需要具備良好的低阻抗，才能確保系統(tǒng)中防雷系統(tǒng)在遇到雷擊襲擊時可以做出及時的響應(yīng)，確保系統(tǒng)中各個部位電壓保持均衡，避免出現(xiàn)電位差，對設(shè)備的運(yùn)行造成影響，通常接地電阻泄越小，則說明其越流效果越好。防雷接地電阻大小與接地布局形式和材料之間的聯(lián)系十分密切，對于部分土壤電阻值較高區(qū)域，應(yīng)對土壤成分進(jìn)行研究，并用多支線在較深低電阻率中埋入垂直接地體，降低接地電阻。

2.4 供配電系統(tǒng)的電涌防護(hù)

在供配電系統(tǒng)的電涌防護(hù)中應(yīng)合理選擇導(dǎo)航監(jiān)聽設(shè)備的電力線，盡量安裝鎧裝電纜，信號線和電源線采用金屬管進(jìn)行全程屏蔽，并在電氣貫通金屬管中安裝，做好埋地處理，進(jìn)入變壓器，通常埋地長度應(yīng)控制在200m之內(nèi)，在架空高壓電力線終端桿，及電纜接頭位置應(yīng)增加避雷器的安裝，并采取就近安裝原則。根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的接口形式、輸出功率、工作頻率、駐波比和插入損耗等相關(guān)參數(shù)和要求，選擇合適的天饋線SPD。

3 結(jié)語

綜上所述，雷電防護(hù)是一種綜合性和基礎(chǔ)性工程，在民航空管建筑和設(shè)備中的防雷處理措施需要重視細(xì)節(jié)處理，才能獲得良好的防雷效果。由于民航業(yè)的發(fā)展與人民的生命安全有著直接的聯(lián)系，因此在民航空管工作中需要確保通信質(zhì)量良好，并加強(qiáng)對通信導(dǎo)航監(jiān)聽設(shè)備的雷電防護(hù)處理。在實踐過程中應(yīng)根據(jù)實際情況來做好雷電防護(hù)處理工作，并對設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化處理、合理布置，降低設(shè)備故障發(fā)生率，提高空管設(shè)備恩運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，推動我國民航業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]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.

[2]梁曼，戴福青，田佳，吳雪濤，劉賽瀟.民航空管設(shè)施、設(shè)備系統(tǒng)安全評價研究[J].安全與環(huán)境學(xué)報，2013，13（04）：249-253.

[3]馬義.淺談民航廣州區(qū)域管制中心語音交換系統(tǒng)維護(hù)維修經(jīng)驗[J].科技信息，2012，（04）：258.

[4]朱道嫻.完善技術(shù)保障體系 提高空管行業(yè)核心競爭力[J].中國民用航空，2004，（05）：61-62.

[5]朱道嫻.民航空管語音交換系統(tǒng)的發(fā)展水平和新技術(shù)動態(tài)[J].空中交通管理，2003，（05）：19-20.

[6]王小艷.經(jīng)濟(jì)全球化下的政府采購制度與我國空管設(shè)施建設(shè)[J].國際航空，2002，（05）：46-48.