民航通信导航监视设备的防雷措施

时间:2022-10-20 12:18:56

民航通信导航监视设备的防雷措施

摘 要:随着社会经济的快速发展,我国的科技水平得到了显著的提高,但同时一些空气强对流天气出现的次数也越来越多,为了避免相关的通信导航监视设备受到损坏,加强采取相关的防护措施是十分必要的。其中在民航通信导航监视设备中采取有效的防雷措施,能够保证飞机的安全飞行,通过采取相应屏蔽、接地等方面的措施,能够有效的避免出现雷击事件,确保空中飞行的安全。本文主要针对雷电对通信系统造成的危害,以及在民航通信导航监视设备中能够采取的有效防雷措施作出了详细的分析和研究,对维护人们的生命财产安全以及社会的稳定具有重要的意义和作用。

关键词:民航通信;导航监视设备;防雷措施

中分类号:V553.18 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)05-0187-01

在近几年,我国的民航事业得到了迅猛的发展,为了保证飞行事业的安全,各项监视、导航以及通信系统也得到了L效的发展。在一些地势空旷的山顶或者是其他地方常常会建设一定规模的雷达站和导航台,但是对于这些地方来说,常常很容易受到雷电的袭击,因此,加强采取相关有效的防护措施,能够有效的保证监视、导航、通信系统的正常运行,进而保护飞机的飞行安全。

1 雷电对通信系统造成的危害

对于雷电来说,作为一种较为常见的自然现象,主要是由于受到气象因素和大气环流因素影响而产生的,是一种大地与云朵之间或者是聚集有很多雨水的云朵与云朵之间相关作用形成的放电现象。在这一过程中,会产生强大的电流,因此如果没有得到有效保护的话,就会在一定程度上严重损坏通信设备。

通信系统受到雷电损坏的表现主要是:在发生雷电的过程中,会形成数千安倍的电流,而且在这一过程中还会同时生成数万伏的电压,如果通信设备没有采取任何保护措施的话,强大的电压就会直接击穿通信设备。另外在整个过程中形成的雷电反击、电流电动力效应以及电流热效应都会在很多程度上破坏通信系统[1]。

依据电磁兼容理论的相关知识,并结合通信设备和建筑物结构的特性,通信导航监视系统可以被分为若干个保护空间,其空间可以分为第三屏蔽保护区、第二屏蔽保护区、第一屏蔽保护区以及直击雷保护区和直击雷非保护区。所谓的直击雷保护区指的是在直接能够受到雷电击中的区域内,设置防雷屏蔽;直接雷非保护区指的是在直接能够受到雷电击中的区域内,没有设置相关的防雷屏蔽措施[2]。另外,可以根据地形地势特征、建筑物高度、雷电发生频率等方面的特点将雷电保护级别分为甲级、乙级以及特级三种。按照不同的雷电保护区域和雷电保护等级,针对导航监视系统所采取的保护措施也具有一定的差异性,因此所采取的防雷措施一定要根据具体的情况来设置。

2 民航通信导航监视设备所采取的有效防雷措施

根据雷电灾害的种类、成因以及民航监视设备、导航以及通信的特点,再结合相关的防雷标准和防雷理论,对民航通信导航监视设备采取屏蔽、天馈线系统保护、信号运输系统保护、供电系统保护、直接雷保护等接地系统和电位联接系统的综合防雷措施。所有的监视、导航以及通信设备都应该放在直击雷防护区域内,也就是说在这些设备范围内都需要设置直击雷防护装置。在更高的防护区域或者是第一屏蔽保护区内放置一般的设备以及机房,并将重要的设备和机房设置在第二屏蔽保护区内,这样能够最大限度的避免监视、导航以及通信设备受到雷电危害的严重影响,保证工作人员的人身安全以及相关设备的运行正常。

2.1 直击雷保护

对于直击雷的防护来说,首先就应该将避雷针、避雷网等设备安装在建筑物上,通过各个设备之间的相互配合,将所有的监视、导航以及通信设备都归纳到保护范围内,其中需要注意的是,天线与避雷设备之间的水平距离应该超过三米。铺设避雷网的时候应该尽量铺设在屋檐、屋角等容易受到雷击的位置,并相互之间构成网格,通过将各个避雷设施有效的连接之后,应该就近与引下线相连接。为了保证顺畅的释放雷电流,应该铺设单独的引下线,其数量应该与避雷针相等,而且在铺设引下线的时候需要保证其舒展、平直,保证截面积能够满足需求[3]。确保各种类型的弱点馈线之间的间距符合规定要求,并有效的连接接地系统。

针对特级的监视、导航以及通信设施,接闪器的保护范围需要做出准确的计算。将避雷针安装在天线罩外部,其具体的布局、高度以及数量都应该进行精确的计算,确保所有的设施都在保护范围之内。应该设置四根避雷针引下线,或者是根据实际的需求铺设四根以上,将均压环设置在雷达天线的基座位置,并与天线罩的引下线相连接[4]。全向信标台应该铺设三根避雷针,并在其监控天线背面的位置架设避雷针,在合装测距仪和全向信标台的时候,测距仪也应该放置在避雷针保护的范围之内。

2.2 供电系统电涌保护

将监视、导航以及通信设备中的高压电力线从高压电力线的终端引出,适宜在金属管或者是铠装电缆铺设,将变压器全程埋入,金属管或者是金属铠装的两端都应该进行就近接地处理。将监视、导航以及通信设备中的低压电力线,采用金属管或者是铠装电缆铺设,将变压器全程埋入。如果低压配电系统中应用的是TN系统,那么从变压器总配电柜中引出的分支线路和配电线路都应该应用TN-S系统。针对目前还没有投入使用或者是已经废弃的电缆和管道来说,应该以及的拆除或者是进行接地处理[5]。对于特级的监视、导航以及通信设备的供电系统中,都应该安装四级的电涌保护器进行保护。

2.3 信号传输系统的电涌保护

在监视、导航以及通信设备中进出的通信电缆,应该采用金属管或者是金属护套电缆铺设,并将其埋地进入,金属管两端和护套都应该进行接地处理。最好是将金属电缆用光缆替换,带有金属外护层或者是金属芯的电缆应该在入户端做接地处理。作为特级防护的监视、导航以及通信设备,在分线盒或者是总配线架处进入的通信电缆安装信号SPD。该设备的各方面参数和特性都能够满足监视、导航以及通信设备在特性阻抗、插入损耗、宽带、信号传输速率等方面的需求,其中需要注意的是SPD的传输方式和接口形式一定要与设备的要求保持一致。

2.4 天馈系统的电涌保护

作为特级保护的监视、导航以及通信设备中天馈系统中的电源线、信号线以及馈线全程都应该应用金属管进行屏蔽。当从机房处引入天馈系统中的信号线和馈线的时候都应该安装信号SPD设备,而且其冲击电流Iimp应该保持在2.5KA以上。在机房处引入的天馈系统则应该安装电源SPD设备,其冲击电流Iimp应该保持在12.5KA以上。在铁塔出安装的同轴电缆、管线、波导等金属外保护层,则应该在机房引入处、上下端位置进行接地处理[6]。

2.5 屏蔽措施

对于防雷来说,最重要的手段就是屏蔽措施。一般电子器件对雷击所产生的电磁脉冲的敏感度都比较高,如果仅仅是依据SPD和避雷针防护的话是难以全面的避免其受到损害。屏蔽既包括对线缆的屏蔽,也包括对建筑物的屏蔽。就电磁场来说,屏蔽体能够有效的对其减弱。

参考文献

[1]李哲.关于民航通信导航系统中的防雷接地[J].通讯世界,2015,14:65.

[2]王翠萍.民航空管通信导航监视设施设备防雷工作研究[J].江苏科技信息,2015,25:46-52.

[3]张志勇.浅析民航通信导航系统中的防雷与接地[J].中国新通信,2014,18:4.

[4]康东辉.探讨民航通信导航监视的危机问题管理[J].无线互联科技,2014,09:199.

[5]徐坤,董怀停,王刚.民航无线电的应用、干扰、危害性及解决措施研究[J].江苏科技信息,2016,14:79-80.

[6]黎超.地面通信导航系统设备防雷及保护技术浅析[J].中国新通信,2016,17:26.

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