试析民航通信导航系统中的防雷与接地 尚健

发表时间:2020/7/2   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:尚健
[导读] 摘要:目前,CMOS集成模块与CPU控制单元,这部分微电子元器件构建而成的电路针对电网电压的标准尤为严格,在电子设备被雷击的时候,会发生瞬间高压脉冲击穿电子线路,从而损坏到设备,进而就会难以保障飞行服务。
        天津市七六四通信导航技术有限公司  天津市  300000
        摘要:目前,CMOS集成模块与CPU控制单元,这部分微电子元器件构建而成的电路针对电网电压的标准尤为严格,在电子设备被雷击的时候,会发生瞬间高压脉冲击穿电子线路,从而损坏到设备,进而就会难以保障飞行服务。这样一来,才可以从根本之上来降低并预防雷电针对民航通信导航发生损坏的几率,加大通信导航系统的安全可靠性,进一步确保通信导航系统得以有条不紊的予以实施。鉴于此,本文主要分析民航通信导航系统中的防雷与接地。
        关键词:民航通信;导航系统;防雷
        在民航产业中,通信导航监视系统主要由通信、导航、监视三方面功能构成,三方面功能分别服务于民航不同工作内容。通信系统主要是利用信息技术,实现飞机与各地区管制中心、飞机与地面指挥中心、飞机与塔台等领域的信息沟通功能;导航系统主要应用于飞机飞行和着陆过程中的路径定位和引导,结合天气、管制信息等优化飞行路径,确保安全着陆等;监视系统则是对空中飞行器目标、地面通信导航设备电子状态进行监控,协助工作人员及时排查故障。
        1、概述
        在民航产业中,通信导航监视系统主要由通信、导航、监视三方面功能构成,三方面功能分别服务于民航不同工作内容。通信系统主要是利用信息技术,实现飞机与各地区管制中心、飞机与地面指挥中心、飞机与塔台等领域的信息沟通功能;导航系统主要应用于飞机飞行和着陆过程中的路径定位和引导,结合天气、管制信息等优化飞行路径,确保安全着陆等;监视系统则是对空中飞行器目标、地面通信导航设备电子状态进行监控,协助工作人员及时排查故障。通信导航监视系统三方面功能共同协作,是保证飞机安全、高效、稳定运行的关键,也是提升民航精细化管理的基础。
        2、雷电对民航通信导航系统的危害
        雷电是一种自然现象,其破坏性较大,尤其是对精密电子设备的危害更大。通信导航系统是民用航空中不可或缺的重要组成部分之一,直接关系到飞机的飞行安全性,一旦通信导航系统发生故障问题,将会造成极其严重的后果。近年来,民航的通信导航台站中引入大量的通信设备,由此虽然使通信导航的整体性能获得大幅度提升,但由于这些通信设备采用的都是集成度较高的微电子电路,致使其对雷电脉冲较为敏感,如果发生雷击,在浪涌的作用下,会导致设备过压损坏,进而对通信可靠性造成影响,不利于飞机的安全飞行。当雷电击中民航通信导航台站所在的建筑物时,会引起过电压,并经由通信电缆入侵到台站内的通信导航设备当中,这样便会导致导航系统故障。因此,为最大限度地减轻雷电对民航通信导航系统的影响,必须采取合理可行的防雷接地技术措施,提高系统的耐雷水平。
        3、民航通信导航系统中的防雷
        机场导航台站的防雷对于保证整个机场安全稳定运行来说至关重要,也是整个机场建设的核心环节之一,只有使用有效的防雷系统和技术才可以保证导航台的安全性,进而保证机场运行的有效性。所以我国很多机场都是创建了能够适用自身特点的防雷系统,以满足自身导航台的防雷需求,通过多种防雷技术的同步应用,多重组合以确保导航台不会遭受雷电袭击,或者是可以将雷电袭击的概率降低到极低的水准,这样才可以保证机场通信导航台站的安全高效运行。具体如下:
        3.1、外部防雷措施
        雷击因为具有强大的冲击力,所以建筑物如果遭受雷击就会造成较大的破坏,所以相关机场单位对于自身的通信导航台站就必须进行一定的防护,通常情况下,防雷技术主要有内部、外部两种防护,前者可以直接控制直击雷,从而有效的保护建筑物,该系统一般都需要引进接闪器和对应的接地系统来完成导雷工作。

根据我国机场雷电防护的相关规定,机场所有的基地设备其对应的电阻值都要控制在 4 以下,这就意味着,机场雷电防护系统中所有的引下线以及对应的接地设备他们都需要一定的检测和优化,而且对于需要深入到建筑物中的金属管线也需要提前检测和设计,它们对应的连接部位为减少电阻值也需要进行融合或者是焊接设计,只有这样这些设备中的管线才会符合相关的国家标准要求,达到相应的安全保护目的。
        3.2、内部防雷措施
        在进行具体的防雷操作建设时,避雷器就可以配设在输入电源以及对应的地线中间,这样就可以有效的控制雷击时的瞬时电流,有效的控制住雷击时的瞬时电压,使它们都远远的低于电子器的最高电压,从而保证他们的安全。随后安装人员还需要根据通讯装置对雷电的敏感性来进行相应的降敏和防护处理,而且在现实中,无线测控装置被雷击的可能性最大,所以,我们就需要针对这一装置来选择信号线的避雷设备,当然其设备中的铜塑线以及对应的光端机配线柜也需要进行接地处理,进而完善他们的防雷系统。
        4、接地措施分析
        接地保护,是指通过系统设备具备的接地端子与大气电气实现良好连接,并将大量电荷对大地进行有效导入,有效降低危险电压产生的危害。要通过有效接地实现对系统设备的有效防护。接地方式主要包括两类,一类是保护型接地,一类是系统型接地。民航通信接地系统,主要是将电气设备连接到地面,在民航通信导航系统电荷过量时,通过导线及时的导出到地面,降低雷云层产生的电流和电压,对民航通信导航系统形成保护作用,在民航通信导航系统上充分开展地接工作,可以有效减少雷电对通信导航系统的损坏,降低危险电压。
        4.1、保护型接地
        将电子设备相应的外壳对地面进行有效接入,及时将设备电流导出,实现对设备安全的有效保障。此类接地即使面对设备外壳以及绝缘层出现脱落的情况,也能有效保护导航系统,避免雷电对系统产生干扰。
        4.2、系统型接地
        此类接地能实现对系统设备安全的有效保障,并确定系统设备实现良好的稳定运行。此类接地能及时将设备故障产生的电流有效导入地面,避免电流过大导致系统设备烧毁。屏蔽接地以及信号接地较为常用。屏蔽接地,是将屏蔽层有效连接接地系统,借助屏蔽电缆对系统设备供电,能有效防止户外设备遭受雷击。信号接地借助接地装置,能实现对微小电流和微小电压的有效检测,能实现对放电损耗的有效减少,还能增强信号稳定。
        总之,为避免雷电对民航通信导航系统运行安全性和稳定性的影响,应当采取合理可行的防雷接地技术,提高通信导航系统的耐雷水平。在防雷时,可将无线电信标及DME作为重点对象,同时,应当做好屏蔽和等电位连接,并加大系统中关键设备的检查力度,确保防雷接地保护作用的全面发挥。民航正常运行中,通信系统是重要的保障。随着近些年民航事业快速发展,航班数量有了飞速提升,随之而来的通信设备所需数量不断增加,由于民航通信系统容易受到天气影响,因此为了更好的保障通信设备安全,雷击危害是我们必须要解决的问题,这需要我们对雷击产生的原因及其特点进行充分了解,同时采取科学手段进行接地技术应用,这样既能在一定程度上防止雷击的产生,又能增强通信系统信号的质量,确保民航正常运行,保障人们出行安全。
        参考文献:
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