機場通信導(dǎo)航臺站的雷電防護系統(tǒng)初探

唐文云

（廣西機場管理集團有限責(zé)任公司桂林兩江國際機場航空信息部，桂林 541006）

1 引言

雷電對機場通信導(dǎo)航臺站的破壞主要分為兩個方面，其一是對建筑本身的破壞，其二是對通信系統(tǒng)的影響，所以在進行雷電防護系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)時，需要從這兩個方面進行考慮。其中對通信系統(tǒng)的影響主要通過感應(yīng)方式，在進行防雷系統(tǒng)建設(shè)時，需要充分考慮這些因素。

2 機場通信導(dǎo)航臺站的雷電破壞的途徑

機場通信導(dǎo)航臺站具有重要意義，另外運行過程中涉及多種通信設(shè)備和系統(tǒng)的使用，要確定通信系統(tǒng)的安全，需要對雷電的破壞途徑有所了解，破壞途徑主要如下：

（1）建筑物雷擊。當(dāng)雷電直接擊中建筑物時，會對建筑物造成破壞，對建筑物的結(jié)構(gòu)和力學(xué)特征造成影響，降低建筑安全性。

（2）電磁感應(yīng)。雷電本身變化迅速，這種變化會產(chǎn)生電磁場，使得導(dǎo)線中產(chǎn)生大感應(yīng)電流，對通信系統(tǒng)造成破壞。

（3）雷電放電感應(yīng)。雷電放電過程會在導(dǎo)體上產(chǎn)生靜電感應(yīng)，當(dāng)電荷積聚到一定程度后，會在設(shè)備間產(chǎn)生電火花，破壞通信系統(tǒng)。

3 機場通信導(dǎo)航臺站的雷電防護系統(tǒng)建設(shè)

3.1 外部設(shè)施防雷

3.1.1 接閃器安裝

接閃器對雷電起吸引作用，接閃器能夠防止雷電擊中導(dǎo)航臺站的外部設(shè)備，同時接閃器與接地系統(tǒng)連接，能夠?qū)⒗纂娔芰康谝粫r間傳入地下，實現(xiàn)了建筑防護功能。接閃器在架設(shè)過程中，其高度需要高于周圍的天線，另外為了防止接閃器防雷時對天線信號造成強烈干擾，需要使其與天線相隔一定距離，通常情況下水平間距要不小于3m。為了保證防雷效果，需要在建筑頂端架設(shè)多部接閃器，形成接閃器網(wǎng)絡(luò)，并且需要進行就近接地，并在接閃器間實現(xiàn)有效連接，在焊接處要進行防銹處理。

3.1.2 接地線安裝

接地線是的性能將直接影響避雷針系統(tǒng)的防護性能，所以在接地線施工時，需要保證接地線的完整性，并要保證接地線表面光滑，使其能夠安全有效運行。除此之外，接地線相關(guān)參數(shù)也在很大程度上影響了其導(dǎo)電性能，目前的做法是每架接閃器都進行獨立接地線布置，同時接地線需要在沿建筑物四周進行設(shè)置，相鄰接地線間距要小于18m，另外在設(shè)計過程中還需要與通信系統(tǒng)線纜保持1.8m以上間距，防止放電時對通信系統(tǒng)造成破壞，另外接地線直徑需要能夠滿足導(dǎo)電要求，直徑要不小于50mm。

3.1.3 接地裝置安裝

接地裝置在整個防雷電系統(tǒng)中起重要作用，目前采用的設(shè)備為地網(wǎng)。在進行地網(wǎng)建設(shè)時，需要針對通信臺站的不同系統(tǒng)設(shè)置相關(guān)的地網(wǎng)。其中避雷針地網(wǎng)對阻值的要求更高，以實現(xiàn)快速泄壓的目的，而機房系統(tǒng)系統(tǒng)地網(wǎng)要求相對較低。在地網(wǎng)建設(shè)時，需要在兩個地網(wǎng)間采用至少兩根線纜進行連接。地網(wǎng)與接地線管連接時，需要采用鉚接的方式，最大程度保證連接處的牢固性，另外在鉚接完成后，需要對該部位采取防銹措施，并要定期對地網(wǎng)進行檢查，保證其能夠滿足設(shè)計要求。

3.2 內(nèi)部設(shè)施防雷

3.2.1 電源線路防護

當(dāng)發(fā)生雷擊時，會在內(nèi)部設(shè)施的線路中產(chǎn)生過電壓，對電源系統(tǒng)造成損壞，所以防雷系統(tǒng)需要能夠?qū)﹄娫淳€路進行保護。目前采用的方式是在電源和接地線間加裝電子避雷器，這種方式能夠充分降低電源線路中的電壓，將雷電破壞降到最低。這種避雷器的工作方式是對地放電，將降低電源線路的感應(yīng)電壓，所以在避雷器安裝時，需要保證避雷器被良好接地，使其能夠滿足設(shè)計要求。另外電源線路還包括機房保護，當(dāng)前做法是在機房配電柜中安裝防雷保護器，達到防雷效果。

3.2.2 信號線防護

機場通道臺站通過高架線路進行通信信號和導(dǎo)航信號傳遞，其中導(dǎo)航信號的終端為導(dǎo)航天線，臺站運行時需要對這些信號線進行防護，當(dāng)前的信號線防護方式，主要通過在信號線終端加裝避雷器的方式進行防雷，另外對信號線進行屏蔽接地，最大限度降低雷電對信號線的影響。在通導(dǎo)系統(tǒng)線路防護設(shè)計中，需要根據(jù)信號傳輸速率、信號電頻率等因素進行防雷設(shè)備選擇，為了保證通導(dǎo)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，過電壓保護系統(tǒng)必須能夠快速響應(yīng)，但是對于導(dǎo)航系統(tǒng)，其通信導(dǎo)線需要采用具有電磁屏蔽能力的線路，并按照安裝要求進行線路接地。

3.2.3 天線防雷

雷電對通導(dǎo)通信系統(tǒng)的破壞很大一部分就是通過電磁進行的，導(dǎo)航系統(tǒng)通過導(dǎo)航天線進行導(dǎo)航信號傳送，通常來說，導(dǎo)航天線主要由直擊雷損壞，需要在導(dǎo)航天線附近架設(shè)避雷針，避雷針與天線距離要在3m左右，并要位于導(dǎo)航天線的兩側(cè)，這種方式可以防止避雷針對天線傳送信號的干擾。另外在通導(dǎo)臺站建設(shè)時，由于導(dǎo)航天線距離機房很遠，所以導(dǎo)航天線的避雷針需要設(shè)計和建設(shè)獨立的接地系統(tǒng)。另外由于避雷針會對一些天線的信號造成強烈干擾，這些天線需要進行避雷器的安裝，既保證的信號的傳送質(zhì)量，又滿足避雷要求。

4 結(jié)束語

綜上所述，機場通信導(dǎo)航臺站需要建設(shè)防雷電系統(tǒng)保證其運行的安全性和穩(wěn)定性，雷電系統(tǒng)對臺站的破壞方式主要包括建筑物破壞和通信系統(tǒng)的破壞，需要考慮相關(guān)因素進行系統(tǒng)設(shè)計。防雷電系統(tǒng)包括外部設(shè)備防護和內(nèi)部系統(tǒng)防護，達到雷電防護要求。