民航通信導(dǎo)航系統(tǒng)中的防雷接地處理分析

趙航程

摘 要： 民航通信導(dǎo)航系統(tǒng)只有處于正常的工作狀態(tài)，才能為飛機(jī)提供準(zhǔn)確的定位信息，使飛機(jī)能按照正確的路線飛行，不會(huì)出現(xiàn)意外事故。該系統(tǒng)能保持安全可靠，全依賴系統(tǒng)中的電子設(shè)備功能發(fā)揮一直穩(wěn)定。但這類電子設(shè)備有個(gè)缺點(diǎn)，就是不能應(yīng)對(duì)雷擊，因?yàn)槔讚魩?lái)的高電壓已經(jīng)超過(guò)設(shè)備電壓承受極限。所以為了保證閩航通信導(dǎo)航系統(tǒng)能體現(xiàn)實(shí)用價(jià)值，還需要解決電子設(shè)備雷擊破壞問(wèn)題，即做好防雷接地處理工作。

關(guān)鍵詞： 民航；通信導(dǎo)航系統(tǒng)；防雷接地；處理措施

通信導(dǎo)航系統(tǒng)中的電子設(shè)備受到的雷擊威脅不止一種，所以防護(hù)措施也不是單一的，此外，相關(guān)人員還要做好接地保護(hù)，使電子設(shè)備即使受到雷擊，本身也不會(huì)受到損害，依舊能傳遞完整信號(hào)給導(dǎo)航系統(tǒng)。本文主要針對(duì)民航通信導(dǎo)航系統(tǒng)中的防雷接地處理進(jìn)行分析。

一.雷擊種類

1、直擊雷

發(fā)生機(jī)率比較小，破壞效果比較大。在雷云對(duì)地進(jìn)行閃擊的過(guò)程中，直擊雷直接作用于民航通信導(dǎo)航系統(tǒng)，釋放的高電壓直接使系統(tǒng)中的電子設(shè)備報(bào)廢[1]。

2、感應(yīng)雷

感應(yīng)雷主要因?yàn)檫@種雷在作用于大地的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生靜電感應(yīng)以及電磁感應(yīng)而得名。感應(yīng)雷對(duì)電子設(shè)備來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)直無(wú)孔不入，會(huì)直接作用于電子設(shè)備或相關(guān)元件，主要入侵渠道是各種線路。所以當(dāng)民航在雷雨天氣飛行時(shí)，很容易因?yàn)閷?dǎo)航系統(tǒng)遭受感應(yīng)雷擊，而出現(xiàn)意外。

3、球形雷

外形是球形，規(guī)?？纱罂尚?，顏色多樣，破壞力比直擊雷還要嚴(yán)重，不僅會(huì)使電子設(shè)備報(bào)廢，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)直接導(dǎo)致設(shè)備爆炸，這種雷出現(xiàn)對(duì)外界環(huán)境要求比較高，所以一般民航飛機(jī)飛行不會(huì)與之相遇。

二.民航通信導(dǎo)航系統(tǒng)的防雷保護(hù)措施

1、疏導(dǎo)

疏導(dǎo)指的是將本應(yīng)作用于電子設(shè)備上的雷電通過(guò)特殊工具疏導(dǎo)到大地，以減輕電子設(shè)備的高電壓負(fù)擔(dān)，使電子設(shè)備承受電壓和電流的極限值在雷擊過(guò)程中得不到滿足。安裝避雷針是建筑物以及電子設(shè)備等進(jìn)行防雷減壓采取的有效手段之一，通過(guò)避雷針，就實(shí)現(xiàn)了雷電在電子設(shè)備和大地之間的疏導(dǎo)[2]。避雷針要發(fā)揮疏導(dǎo)雷電作用，還需要對(duì)其安裝位置進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于電子設(shè)備來(lái)說(shuō)，一般將其安裝在高于天線尖端的位置。還可以在避雷針周圍設(shè)置易導(dǎo)電的金屬裝置，像扁鐵等都可以分散作用于電子設(shè)備的大部分雷電，并將其導(dǎo)入大地。為了使雷電對(duì)電子設(shè)備產(chǎn)生的威脅降到最低，還需要對(duì)避雷針的防雷消雷性能進(jìn)行強(qiáng)化，而能降低系統(tǒng)周圍電場(chǎng)的放射性避雷裝置的問(wèn)世則實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)。這種放射性避雷裝置的特點(diǎn)就是能放射粒子，工作原理是這些粒子作用于空氣中，會(huì)產(chǎn)生同等數(shù)量，屬性相反的電子，在粒子與電子相互抵消的過(guò)程中，雷電作用產(chǎn)生的高電壓、高電流電場(chǎng)作用效果會(huì)減弱，電子設(shè)備受到的影響也會(huì)降低。

2、隔離

雷電襲擊大地時(shí)，通過(guò)隔離設(shè)施將雷電信號(hào)與所有的電子設(shè)備分隔開(kāi)，雷電就作用不到電子設(shè)備上。隔離保護(hù)措施主要針對(duì)對(duì)象有兩個(gè)，分別是通信電纜、室內(nèi)線路系統(tǒng)。前者的防雷保護(hù)主要依靠安裝相關(guān)的電氣保護(hù)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要安裝在最接近室內(nèi)門(mén)口的地方，如此電纜即使遭受雷擊，電子設(shè)備所受到的感應(yīng)電勢(shì)在經(jīng)過(guò)隔離保護(hù)設(shè)備后，也會(huì)得到分散，于電子設(shè)備來(lái)說(shuō)，負(fù)面影響不會(huì)對(duì)電子設(shè)備功能造成損害。電氣保護(hù)設(shè)備可以將雷擊作用產(chǎn)生的高電壓導(dǎo)入大地中，使作用在電子設(shè)備上的電壓能降到最低。用于民航通信導(dǎo)航系統(tǒng)的電氣保護(hù)設(shè)備為半導(dǎo)體固態(tài)浪涌保護(hù)器，該保護(hù)器對(duì)不同的雷擊電壓值做出不同的反映。如果雷擊電壓值沒(méi)有達(dá)到電子設(shè)備的承受極限，該保護(hù)器作用于電子設(shè)備上，會(huì)使其電壓保持原來(lái)的數(shù)值。如果超過(guò)承受極限，就會(huì)發(fā)揮過(guò)電壓保護(hù)功能，使大地分擔(dān)大部分電壓。這種保護(hù)方式主要針對(duì)的是電壓，所以可以稱為過(guò)電壓保護(hù)。此外，還有一種過(guò)電流保護(hù)器，當(dāng)雷擊電流通過(guò)與電子設(shè)備線路串聯(lián)的保護(hù)器時(shí)，保護(hù)器啟動(dòng)，串聯(lián)斷路，也實(shí)現(xiàn)了防雷保護(hù)[3]。

室內(nèi)線路的防雷保護(hù)主要是對(duì)其采取屏蔽措施，真正做到隔離保護(hù)。民航通信導(dǎo)航系統(tǒng)在遭遇雷擊時(shí)，信號(hào)傳遞和接收會(huì)受到電磁波的干擾，使系統(tǒng)無(wú)法及時(shí)收到信號(hào)，所以系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)失靈現(xiàn)象。這時(shí)就可以在電子設(shè)備上方應(yīng)用能吸收電磁波的金屬屏蔽裝置，并將該裝置接地，使雷電產(chǎn)生的電磁波在沒(méi)有通過(guò)電子設(shè)備之前，就被屏蔽裝置截取，引入大地。

3、等位

等位防雷措施指的是將被保護(hù)對(duì)象連接為一個(gè)整體，并使其處于同一個(gè)電位上，然后做好接地處理操作。被保護(hù)對(duì)象指的是通信電纜以及相關(guān)硬件，將其與金屬裝置連接在一起，但要將連接距離控制在一定范圍內(nèi)。等位防雷操作使系統(tǒng)免于遭受雷擊產(chǎn)生的電磁感應(yīng)干擾，使信號(hào)傳遞更加順利。

三.民航通信導(dǎo)航系統(tǒng)的接地保護(hù)處理措施

1、接地系統(tǒng)

接地系統(tǒng)主要借助一些接地裝置，將雷電產(chǎn)生的高電壓以及電磁感應(yīng)直接導(dǎo)入大地，分散掉，進(jìn)而使電子設(shè)備免于直接遭受雷擊的傷害，這在最大程度上滿足了民航通信導(dǎo)航系統(tǒng)在雷電作用下運(yùn)行安全可靠的要求[4]。隔離以及等位防雷措施就應(yīng)用了接地系統(tǒng)。相關(guān)人員要將接地保護(hù)裝置以及接地線連接等工作做好，如此接地系統(tǒng)才會(huì)有效。

2、接地類型

主要有五種類型，其一是保護(hù)接地。當(dāng)電子設(shè)備絕緣失效，發(fā)生漏電時(shí)，保護(hù)接地就會(huì)發(fā)揮作用，主要通過(guò)電子設(shè)備的金屬外殼與接地線的連接，使人遭受的電壓能降到安全范圍內(nèi)。其二是工作接地，主要接地對(duì)象是電力系統(tǒng)，此接地保護(hù)在電力系統(tǒng)保持正常工作狀態(tài)時(shí)，才有用武之地。其三是防雷接地，像民航通信導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用的防雷保護(hù)設(shè)施中的避雷針等能將雷電產(chǎn)生的高電壓直接導(dǎo)入地下，由大地與電子設(shè)備共同承擔(dān)過(guò)電壓，并且大地分擔(dān)比較多。其四是屏蔽接地，借助金屬屏蔽裝置，將對(duì)民航通信導(dǎo)航系統(tǒng)接收信號(hào)產(chǎn)生干擾的電磁波清除掉，使系統(tǒng)正常運(yùn)行。其五是信號(hào)接地。對(duì)系統(tǒng)防雷措施處理后的電壓預(yù)防電損耗情況進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要對(duì)其相關(guān)裝置進(jìn)行接地處理，如此來(lái)保證系統(tǒng)電壓和電位穩(wěn)定。

結(jié)語(yǔ)

民航飛機(jī)飛行要保證安全可靠，需要相關(guān)人員將安全隱患一一排除，尤其是通信導(dǎo)航系統(tǒng)雷擊隱患，這會(huì)使飛機(jī)無(wú)法接受地面指揮中心下達(dá)的飛行命令，也無(wú)法找到正確的飛行路線。所以相關(guān)人員一定要將防雷保護(hù)措施以及接地處理措施落實(shí)到系統(tǒng)安全維護(hù)工作中。■

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)進(jìn)金.民航通信系統(tǒng)中的防雷與接地技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017，（16）：116.

[2]吳昊.民航通信導(dǎo)航系統(tǒng)中的防雷接地探析[J].中國(guó)新通信，2016，18（24）：2.

[3]李哲.關(guān)于民航通信導(dǎo)航系統(tǒng)中的防雷接地[J].通訊世界，2015，（14）：65.

[4]張志勇.淺析民航通信導(dǎo)航系統(tǒng)中的防雷與接地[J].中國(guó)新通信，2014，16（18）：4.