民航通信导航监视设备防雷保护措施

张坤

摘要：随着社会经济的快速发展，我国科学技术水平得到了显著增强，促进了民航事业健康发展。在全球气候变暖的大背景下，雷暴天气出现频率逐渐增加，为了避免雷电对通信导航监视设备的危害，应将防雷保护措施做好。本文首先简要探讨了雷击的形式和危害，接着分析了民航通信导航监视设备防雷的必要性，最后给出了几点通信导航监视设备的防护保护措施，对于确保人们生命财产安全和社会稳定方面具有十分重要的作用。

关键词：民航；通信导航；监视设备；防雷措施

1、民航通信导航监视设备中防雷工作的重要性

目前，航空运输已经成为现代交通运输的主要交通方式，因此，对航空公司的通讯与监控系统进行防护，就显得尤为重要。比如：设备中的雷达、高频仪器等常被安置在山中，从而可以让设备的地理位置更高，从而改善通讯。由于航空管制通讯与导航监控装置、空中管制装置的户外天线、房子里的所有设施，都会被闪电击中而损坏。因此，航空公司的通讯与导航设备的雷电防护是一个不可忽略的问题。首先保证航空公司自身运行的稳定性。在民用航空公司的运营过程中，航空公司的通讯和导航监控系统将会为民用航空公司的安全管理和安全管理服务。其次，民用航空通讯与监控系统中含有大量的微电子元件，而这些元件一般的耐压力性能非常低。 因此，一旦被闪电劈中，仪器内部的许多电子元件都会受损，无法恢复，导致仪器失效。所以，做好航空公司在运营过程中的雷电防护，对于降低航空公司的运营费用和提高飞机的工作效率都具有十分重要的意义。最后，由于民用航空公司的通讯和监控系统都是在空中作业时，很有可能会遭遇雷电，所以对于安全飞行来说，防雷是必不可少的。

2、雷击的形式和危害

2.1直击雷

雷电直接击中设备所在建筑物或者设备连接线路并通过网络系统入地的雷击过电流称之为直击雷。一旦建筑物被直击雷击中，将会有巨大的电流出现，若电压分布不均就会有局部高电位产生，在通信设备周围形成高电位反击，会损坏设备、击毁建筑物，甚至是造成人员伤亡。直击雷经过建筑物泄放的雷电流，会产生上万伏的电位，在通信设备接地线的作用下入侵网络设备而形成地电位反击。

2.2感应雷

雷电电流中存在有强大的电磁场并在导体感应出过电压，过电流形成的雷击称之为感应雷。感应雷中产生的雷电流会沿着建筑物避雷引下线，在引下线四周产生强磁场，而分布在引下线的金属管周围会感应出过电压的存在，会借助于通信网络系统的电力入侵到网络系统中。进入到室内的电源线在建筑物外会有强大的电压和电流沿线路入侵，严重危害着通信系统安全。

2.3雷云放电

雷云在向地面放电时，会在线路上感应出过电压，连接线路的通信设备会被遭到雷击受损，之后损坏通信线路。这种沿着通信线路传播雷电流的危害性较大。在雷击过程中，强大的雷电流会借助于接地体和引下线不断泄放进入大地，在接地体附近产生放射型的电位，若其它接地体靠近，就会有高电压地电位反击，危害着通信设备安全。

3、民航通信导航监视设备的防雷措施

3.1正确安装避雷针

安装避雷针中在防雷保护中较为常见，在安装过程中为了增强防雷效果，应将天线、设备等进行综合，使用科学有效的方法考虑避雷针的安装数量，将天线波束产生的不良影响降到最低。应保证室外天线的安装高度和位置在避雷针滚球半径有效保护范围内，以增强防雷效果，降低直击雷对天线等设备的损害。若选用避雷针对天线仪表进行直击雷防护，在架设避雷线的过程中，应根据滚球法将保护半径和高度计算出来；利用滚球法将避雷针保护半径和高度计算出来，随后做好避雷线的架设，实现对天线的全面保护，同时还要考虑到天线阵波形，确保导航监视设备可以安全运行。

3.2重视接地防护

为了充分发挥出通信导航监视设备的作用，防雷接地可以优先选用效果较好的共用接地方式，也就是进行保护接地和工作接地等，接地工作完成后，应将接地电阻控制在4Ω范围内。对于设备机房的共用接地应遵循就近的原则，对电气之间的关系进行科学处理，防止相互影响。为了方便通信导航监视设备遭受雷击后可以及时响应，确保系统各部位的电压达到均衡，应做好低阻抗的接地网设计，防止电位差的出现对通信导航监视设备产生影响。接地设计中应保证接地电阻值最小。防雷接地电阻的大小同接地极的布局、材料等存在着密切联系。若区域内的土壤电阻率较高，应做好土壤成分的分析，在较深的低电阻率土壤中埋入多支垂直接地体，以起到降低接地电阻值的目的。

3.3信号传输系统保护

进出民航通信导航监视设备的通信电缆应当铺设在首尾电气贯通的金属管内或者采用金属护套电缆，还应当并其进行埋地引入，而且金属管或金属护套的两端还应当就近进行接地处理。目前，光纤通信比较常用，其具备抗干扰能力强、性价比高、信息传输量大等特点，因此这一方式将用来取代电缆通信。

3.4接地系统

目前，民航通信导航监视设备防雷接地多采用共用接地的方式。为使雷击产生的较高的雷电能量得到较好的释放，接地电阻应当按照最小值，往往在4Ω以下。对建筑物中的钢筋等自然界中的物体进行充分利用，将其作为接地系统当中的自然接地体，当电阻值比标准电阻值高时应当对人工接地体进行增设。同时人工接地体与自然接地体之间应当至少有两条埋地线相互连接。

3.5屏蔽技术

目前，屏蔽技术是有效抗击空间电磁干扰与雷电电磁脉冲的常用方法，这就需要在建筑物或房间当中安装格栅屏蔽网对通信导航监视设备进行保护。屏蔽不仅能够使线路当中的损耗得到明显减少，还能在一定程度上减弱线路当中的噪声干扰，进而达到保护通信导航监视设备的目的。为使屏蔽空间达到较好的效果，必须选用专业的电缆而且要尽量实现360°屏蔽。另外，在防雷保护区的交界位置处，对于进入屏蔽体的电缆两端应当做好等电位连接，同时还要使电缆屏蔽层做好接地处理。除此之外，设备安装位置与墙壁之间的距离应该在1000m以上。由于采取了屏蔽措施，将会对通信设备产生一定程度的影响。

3.6等电位连接

采取等电位连接的方式能够确保位于屏蔽空间当中的保护设备系统在各个连接点的电位环境相同，不仅能够在一定程度上屏蔽空间磁场，还能有效防止电位差反应严重破坏通信导航监视设备。等电位连接常用的方法包括网型与星型两种，前者适用于设备较少且高频的系统，后者使用于设备少且低频的系统。如果设备位于同一层，应当等电位连接成网络，使各个设备之间产生的电位差得到明显减少。

4、结论：

随着通信技术的快速发展，通信导航监视设备发挥的作用不断凸显。为了降低雷电对其的危害，应结合机场雷电发生规律、通信导航监视设备运行情况等，设计出科学有效的雷电防护措施，不断增强其的安全性和稳定性水平，为我国民航的通信导航监视系统的正常运行保驾护航。

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