民航机场通信导航台综合防雷方案探究

康东辉

摘 要：机场通信导航台站作为空中交通指挥管理系统的重要组成部分，对保障航空安全起到了不容忽视的重要作用。近年来，因雷击造成通信导航设施受损事件时有发生，严重影响通导设备正常工作，直接危害飞机飞行安全。本文主要分析民航机场通信导航台综合防雷方案。

关键词：民航机场；通信导航；导航台；防雷

随着导航设备越来越先进，电路的精密程度日益提高。感应雷电及雷电电磁脉冲的入侵很容易损坏相应的电子电气设施，加之无线电导航设备室外天线和电缆馈线等的裸露，感应雷击的危害明显增加，仅靠避雷针已远远不能满足导航台站的防雷实际需求，因此必须建设完善的导航台站防雷体系，坚持“综合治理、层层设防、立体防御、系统保护”的防雷原则，增强台站整体防雷能力，力争将雷击产生的危害减少到最小[1]。

1 雷击灾害的分类和入侵形式

1.1 雷击灾害的种类

雷电是一种自然界中强大的脉冲放电过程现象。它能释放出巨大的能量，具有极强大的破坏能力。在放电的瞬间，会产生一股峰值在1000-100000 A的脉冲电流，它的上升时间约为1μs。据统计，雷电灾害被称为“电子时代的一大公害”，直击雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为破坏电子设备的首要危害。其主要原因是由于设备遭受雷击后对设备造成的过电压超过了设备承受的能力而损坏设备。雷电危害主要分为以下凡种类型：①直击雷：雷电直接击在建筑物上，产生电效力，热效力和机械力。②雷电感应：雷电放电时，在附近导体上产生静电感应和电磁感应，它可以使金属部件之间产生火花[2]。③静电感应由于雷云的先导作用，使附近导体感应出与先导符号相反的电荷。雷云主放电时，先导通导中的电荷迅速中和，在导体上的感应电荷得到释放，否则就返泄入地中产生很高的点位。④电磁感应：由于雷电迅速变化，在其周围空间产生瞬变的强电磁场，使附近导体上感应出很高的电动势。⑤雷电波侵入：由于雷电对架空线路或金属管道的作用，雷电波可能沿这些管道侵入室内，危害人身安全或损坏设备。

2 民航机场通信导航台综合防雷方案

具体到机场通信设备台站的防雷措施，我们采用了综合防雷的理念—根据导航站所处的环境和通导设备的特性全方位进行综合防护。

2.1 导航台塔杆检查

⑴塔杆质量检查。塔杆应平直，整体无弯曲、裂缝和裂纹，表面无凹陷，焊接处应光滑、平整，无毛刺，镀锌表面应均匀。水泥杆表面应无脱落和缺陷。⑵塔杆连接处应紧密，无缝隙，螺口无滑丝。⑶塔杆的接地装置应电焊，尽量不采用螺栓连接，焊接处应光滑、平整，无毛刺，接地电阻值测量应符合或小于设计要求[3]。⑷埋地及裸露金属部件应作镀锌处理。⑸塔杆竖立应垂直，并应用经纬仪检测垂直度，使其符合规范要求。⑹拉线的位置应准确，松紧适度，紧线双螺旋应旋转自如，并留有一定螺旋长度余量。⑺天线安装的位置要准确，允许偏差符合规范要求。

2.2 天线振子质量检查

⑴振子表面应光滑、平整，无裂纹、划痕、扭曲和打折；铜包钢线表面层包护应完整，无脱落和损伤。⑵振子连接处应牢固可靠，光滑均匀，绑扎处应有铜皮衬垫。⑶绝缘子应无裂痕和伤残，无掉瓷现象，镀釉应光泽明亮。⑷镀锌钢绞线应无裂丝、断丝、脱落和扭绞现象。⑸下引线绑扎应牢固可靠，光滑均匀，绑扎处应有铜皮衬垫。

2.3 机房

⑴预留孔洞及吊挂的数量、位置及尺寸大小应符合施工图要求。⑵预埋件的尺寸、大小应符合设计要求。⑶布线槽的位置、路由、深度、宽度和距地高度应规整、平直，盖板应光滑，色泽均匀。线槽镶合处严密，应开启自如。⑷预留箱体应安装牢固可靠、整齐，盘留线缆应有绑扎位置。⑸穿线应平整，无弯曲和扭折。在连接处应特别注意：线缆头的剥线长度应适当，焊接处应光滑、可靠，无虚焊和脱焊。螺栓连接处应可靠压接紧密。接触面应尽量大，并应有压紧垫片，强度大的地方应加有弹簧垫片。⑹布线应整齐、平直，并应有永久性电缆编号牌，绑扎于电缆上，成把线缆应有编扎，编扎长度应适当，间隔应均匀。

高频通信导航台适宜采用M型共用接地系统结构，将室内的各金属组件（设备外壳和机架、金属门窗和金属隔断、金属线缆的屏蔽层等）和直流地（逻辑地）、防静电接地、交流地、SPD的接地等均用最短距离连接到等电位连接带（网）上，并保证室外地网就近有效连接接地环网两处以上。等电位连接表面应无毛刺、明显划痕、多余焊渣、安装应平直稳固、连接牢靠，绝缘层无老化开裂现象[4]。

3 结论

雷电防护既是综合工程，也是系统工程。对于整个机场通信导航台站而言，建设完善的防雷系统对设备设施的安全运行是至关重要的。只有严格按照综合防雷原则，从各个可能的引入雷击途径进行规划保护，层层防患，才能最大限度地避免雷击危害，确保整个通信导航系统安全无恙，稳定可靠地运行。

[参考文献]

[1]宫磊，马煦，冯晓超，高帅.卫星导航系统监测站选址因素分析[J].数字通信世界，2014，02：10-13.

[2]杨宇龙.某航管雷达站防雷设计[J].建筑电气，2013，01：62-66.

[3]袁延得，王敏，王文泉.西宁曹家堡机场二期扩建工程综合防雷设计建议[J].青海气象，2013，01：62-63+58.

[4]黄裕文，钟秉武.机场空管设备雷电防护[J].气象科技，2012，03：497-501.