民航空管建筑及設備防雷措施的研究

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備中廣泛采用大規(guī)模集成電路技術，通常這類設備中工作電壓較低，在雷電擊中時會產(chǎn)生巨大電壓，進而對空管設備和建筑造成損害。因此需要加強對民航空管建筑和設備的防雷處理，加強雷電防護措施，確?？展茉O備運行安全、正常。本文就對民航空管建筑和設備的防雷措施進行研究。

關鍵詞：民航空管建筑；設備；防雷措施

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

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

1 民航空管建筑及設備防雷的必要性

通常為了使空管通信導航監(jiān)聽設備的功能得到充分發(fā)揮，一般會將設備安裝在空曠地帶或是地勢較高地區(qū)，如雷達設備、高頻設備等多安置在高山上，其位置遠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備和天線等。此外，由于民航空管設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，同時在這些設備的內部集成度較高，對電壓較為敏感，一旦受到累積侵害則會導致設備無法繼續(xù)使用，設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)濟損失[2]。因此加強對民航空管設備的雷電防護處理工作是十分必要的。在對民航空管通信導航監(jiān)聽設備的雷電防護處理中，需要加強對設備安裝地區(qū)的地形、氣象、雷電環(huán)境、土壤及地質環(huán)境等進行全面調查與評估，明確雷電防護等級，并結合建筑物的結構與外形，以及設備的性能參數(shù)和設備類型，天線饋線假設方式及類型，線路布局，抗電磁干擾能力及扛過壓能力等進行全面了解，采用直擊雷防護，加強對信號傳輸系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)和天線饋線系統(tǒng)的雷電防護，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 民航空管建筑及設備防雷措施分析

隨著近年來我國民航空管建筑、設備的發(fā)展迅速，對民航空管建筑和設備的防雷工作要求也不斷提高，不僅需要增加雷電防護的范圍，同時還要有效的防護雷擊，避免雷擊對通信導航監(jiān)聽設備造成巨大的損害[3]。雷電作為一種常見的自然現(xiàn)象，通常伴有強大電流，通信導航監(jiān)聽設備中含有較多微電子，集成性較強，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，則會導致設備中的元器件燒壞，使設備無法正常工作和運行。因此就需要加強對民航空管建筑與設備的雷電防護處理，民航空管建筑和設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處理措施，但在避雷針安裝時為確保壁壘效果達到最好，應根據(jù)設備的類型和天線類型等多種因素，同時對避雷針的安轉數(shù)量進行充分考慮，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確保天線的高度和位置在避雷針滾球半徑的保護范圍內，提高保護效果，使天線等設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儀表，對天線進行雷電防護，在避雷針假設過程中應根據(jù)滾球法對保護半徑和保護高度進行計算，確?？梢詫μ炀€進行全面防護和保護，同時兼顧天線陣波形，提高設備運行的安全性和平穩(wěn)性，為民航空管設備的正常使用性能提供保護和支持。

2.2 信號傳輸防雷處理

對于信號線和通信設備的雷電防護，通常是在雷電分區(qū)界面設置信號避雷器，而這種信號避雷器應有多級適配良好，做好地面接地共組，控制雷擊電波對設備造成巨大的沖擊。在實際應用中由于信號避雷器的使用性能較強，在性能參數(shù)選擇中需要與空管設備對于信號寬帶的要求相結合，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航監(jiān)聽設備運行的正常與安全提供保護。

在空管業(yè)務樓的內部，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)得到廣泛的應用[5]。如航管塔臺和業(yè)務樓中的相關設備在運行中采用SDH光環(huán)網(wǎng)進行信號傳輸，則需要及時做好雷電防護工作，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工作。如對有金屬保護層電纜在入戶時應做好接地工作，對于室內界面應改為尾纖，并引入到設備端。對于雷電較集中位置需要用尼龍加強芯光纜進行加強保護。

2.3 接地防護

接地防護工作對于通信導航監(jiān)聽設備的功能發(fā)揮具有重要的作用和影響，在對民航空管建筑和設備的防雷處理使應采用良好的共同接地方式，如工作接地和保護接地等，在接地工作完成后將接地電阻控制在4歐姆范圍內。對于設備機房中的共同接地應根據(jù)就近原則，對電氣之間關系進行妥善處理，避免各個電氣設備之間產(chǎn)生影響[6]。在接地網(wǎng)設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，確保系統(tǒng)中各個部位電壓保持均衡，避免出現(xiàn)電位差，對設備的運行造成影響，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，應對土壤成分進行研究，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

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

3 結語

綜上所述，雷電防護是一種綜合性和基礎性工程，在民航空管建筑和設備中的防雷處理措施需要重視細節(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量良好，并加強對通信導航監(jiān)聽設備的雷電防護處理。在實踐過程中應根據(jù)實際情況來做好雷電防護處理工作，并對設備進行優(yōu)化處理、合理布置，降低設備故障發(fā)生率，提高空管設備恩運行的穩(wěn)定性和安全性，推動我國民航業(yè)發(fā)展。

參考文獻

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

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