民航空管设备及建筑设施雷电防护的探究

中国科技纵横 / 2018年01月01日 12:04

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...马国际工程机械及建筑设备展

陈杰

摘 要:随着科技的迅猛发展,大规模的集成电路技术被广泛应用于民航空管的设备中,而这类设备的内部工作电压通常都不高,雷击通常都会产生巨大的电压会对空管设备造成损害。因此,雷电防护就显得重要,而科学规范的雷电防护,可保证空管设备安全正常运行,所以探究空管设备及设施雷电防护问题至关重要。

关键词:空管通信导航监视;雷电防护;电涌

中图分类号:V351.3 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)13-0175-01

雷雨天气能够直接影响我们空管设备的安全问题,为了提高设备的可靠性和安全性,解决雷击危害带给我们的困扰,就必须对设备及设施的系统、有效地、规范的、科学的的雷电防护处理。

1 空管的设备雷电防护原则

空管通信导航监视设施防雷,应对当地雷电环境、土壤、气象、地形、地质条件进行认真调查和评估,确定雷电防护等级,应结合建筑物(机房)外形与结构、设备类型及性能参数、天线和馈线的类型与架设方式,传输线路等特性布局,设备抗过压及抗电磁干扰能力,设备的重要性与价值情况,采取直击雷防护,供配电系统的保护,信号传输系统的保护、天线馈线系统的保护,屏蔽与等电位连接和接地系统等综合防雷措施[1]。

2 空管设备综合雷电防护措施

2.1 直击雷防护

(1)通信导航监视设施的直击雷防护设计应符合GB50 057-2010规定的第二类防雷建筑物要求,接闪器保护范围宜按流球半径45m计算,但对雷电保护等级为特级的通信导航监视设施适度从严,其接闪器保护范围宜按滚球半径30m计算,避雷网(带)的网格尺寸不宜大于5m×5m或6m×4m。(2)应采用装在建筑物上的避雷网(带)或避雷针或由其组合组成的接闪器,注意通过针、带、网的配合,使各类设备设施处于接闪器的保护范围内。接闪器与天线的水平距离不宜小于3m。避雷网(带)应在沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设,并应在整个屋面组成网格。接闪器应相互连接,并就近连接至引下线。(3)在建筑物外设置引下线,引下线不应少于两根,并应沿建筑物四周均匀或对称分布,引下线应平直敷设,引下线与平行布布设的各类天线、馈线、信号线、控制线、电源线的间距不应小于1.8m。(4)直击雷防护特殊要求:如全向信标(DVOR)台宜在地面架设三支避雷针接闪,避雷针应沿反射网(或天线阵)均匀分布;DVOR监控天线背对DVOR天线方向应架设一支避雷针。DVOR与测距设备(DME)合装时,DME天线应在避雷针保护范围内。需根据实际情况确定,亦可安装在反射网上。无方向信标NDB天线支撑塔顶应设置避雷针,滚球半径可按60m计算。

2.2 设备供配电系统的电涌保护(SPD)

架空高压电力线终端杆与铠装电缆接夹处和配电变压器高压侧,应分别就近对地加装相应额定电压等级的避雷器,其接地端子应就近接地。进入通信导航监视设施的低压电力电缆(线)应采用铠装电缆或敷设在首尾电气贯通的金属管内埋地引入,铠装层或金属管两端应就近接地,埋地深度不应小于0.7m。雷电防护等级为通信导航监视设施宜全程埋地。通信导航监视设施的供配电系统应安装多级SPD进行保护,确保被保护设备的耐冲击过压额定值与SPD电压保护水平之间满足公式的要求[2]。

2.3 信号传输系统的电涌保护

进出设备的通信缆线应采用金属护套电缆或敷设在首尾电气贯通的金属管道(一般采用镀锌钢管)内埋地进入,金属外护套或金属管道应两端就近接地。缆线埋地深度不应小于0.7m。进入设备的通信缆线在总配线架或分线盒处应加装信号SPD。

2.4 馈系统的电涌保护

雷电保护等级为特级的通信导航监视设施,其天馈系统的馈线。信号线、电源线应采用金属管(盒)全程屏蔽,甲(乙)级设施宜采取屏蔽措施。天馈线SPD的选择,应根据被保护设备的工作频率,输出功率、接口型式、馈线特性阻抗、插入损耗、驻波比等要求,选用适配的天馈SPD。

2.5 屏蔽与等电位连接

(1)进入设备设施的屏蔽电缆,其屏蔽层应在两端,并宜在防雷区交界处做等电位连接,当系统要求只在一端做等电位连接时。应采用两层屏蔽,外层屏蔽按GB50057-2017条款要求处理。进入设备设施的非屏蔽电缆应符合规定。(2)等电位连接分为星形(S型)和网形(M型)两种方法。我们通信导航监视设施及其机房宜采用M型等电位连接方法。

2.6 接地系统

通信導航监视设施的防雷接地系统宜采用共用接地方式。一般情况下,接地电阻不应大于4Ω。自然接地体与人工接地体之间应至少用两条埋地接地线互连。人工接地体装置宜设置为环形接地体,等效半径应大于5m。

3 结语

在民航空管通导系统内,进行必要的直击雷防护,浪涌防护,屏蔽等电位,接地等防护措施均为非常必要的。通信导航监视设施接地及雷电防护性能的好坏,不但关系着我们空管设备正常运行,还关系到设备维护者的生命安全。科学规范及雷电防护接地的重要意义。并定期做好对防雷设施的检查与维护,以有效防止出现雷击灾。切实保障好我们民航空管设备设施的安全运行。

参考文献

[1]闫磊.浅析民航通信系统中的防雷与接地[J].科技创新与应用,2014(03):287.

[2]蔡文瑞.民航通信导航监视系统防雷研究[J].中国通信,2015(06):56.

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