防止雷電對(duì)無線電通信導(dǎo)航設(shè)備的侵害

楊潔

摘 要：雷電在人們生產(chǎn)生活中所產(chǎn)生的危害已經(jīng)很普遍，但通常情況下，人們所關(guān)注的焦點(diǎn)只是在于雷電對(duì)建筑設(shè)施產(chǎn)生的危害，其實(shí)不然，雷電的危害具有多面性，其中對(duì)電子設(shè)備所產(chǎn)生的危害是最大的，近年來，無線電通信導(dǎo)航設(shè)備的雷擊事件頻發(fā)，使機(jī)場無線電通信設(shè)備的應(yīng)用受到嚴(yán)重的影響，因此，如何對(duì)無線電通信導(dǎo)航設(shè)備受雷擊的侵害進(jìn)行防止，是當(dāng)前繼續(xù)解決的重點(diǎn)問題。本文將對(duì)這方面問題展開研究。

關(guān)鍵詞：雷電；無線電通信導(dǎo)航設(shè)備；侵害；雷擊

雷電主要是在空中附帶電荷的云團(tuán)通過放電所產(chǎn)生的一種自然現(xiàn)象，同時(shí)也是一種自然災(zāi)害。據(jù)相關(guān)資料表明，在雷電災(zāi)害之中，精密電子設(shè)備是受損最為嚴(yán)重的。無線電通信導(dǎo)航設(shè)備屬于精密電子設(shè)備中的一種，若收到雷擊會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)飛行安全受到影響，因此，需要相關(guān)管理人員以及技術(shù)人員做好雷擊的防控工作，而若要做好此項(xiàng)工作，必須了解雷電對(duì)無線電通信導(dǎo)航設(shè)備產(chǎn)生的危害，從而有針對(duì)性的采取各項(xiàng)措施對(duì)雷電侵害進(jìn)行防止，從而保證飛機(jī)運(yùn)行的安全。

1. 雷電對(duì)無線電通信導(dǎo)航產(chǎn)生的主要侵害

電流在流動(dòng)的過程中，主要是通過最小電阻的路徑進(jìn)行的，所以在大氣層之中接地的低電阻導(dǎo)體便會(huì)將雷電引入地面。為了使通信覆蓋的距離得到有效增強(qiáng)，無線電通信導(dǎo)航站一般都是建設(shè)在高山上或是空曠地域，其饋線一般較長，天線也比較高，這就構(gòu)成了導(dǎo)體的條件，從而為雷擊放電建立了良好的通道。無線電通信導(dǎo)航設(shè)備通常是由集成模塊以及晶體管共同組成的，設(shè)備的耐沖擊能量非常低，只有幾十微瓦秒，而其中的集成模塊的耐沖擊能量更低，僅有幾微瓦秒，設(shè)備一般僅能夠承受700V的尖峰電壓，當(dāng)電壓過高時(shí)，設(shè)備的元件便會(huì)被燒壞或是擊穿。所以當(dāng)設(shè)備被雷電擊中時(shí)，如果設(shè)備保護(hù)不到位，則會(huì)導(dǎo)致設(shè)備因受到損傷而出現(xiàn)停機(jī)，更嚴(yán)重的情況下，無線電通信會(huì)發(fā)生中斷，影響飛機(jī)運(yùn)行的安全，所產(chǎn)生的后果不堪設(shè)想。

而雷擊的過程中，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波和電流，并會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)的電磁輻射，這些都會(huì)造成無線電通信導(dǎo)航設(shè)備受到多重侵害，具體的侵害可表現(xiàn)在三個(gè)方面：其一，能夠?qū)υO(shè)備產(chǎn)生直接危害，當(dāng)出現(xiàn)雷擊時(shí)，天線塔會(huì)成為放電通道，較強(qiáng)的雷電電流通入地面后會(huì)產(chǎn)生機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)，從而導(dǎo)致機(jī)房、天線塔等設(shè)備設(shè)施受到侵害；其二，雷電產(chǎn)生的感應(yīng)會(huì)破壞設(shè)備，雷電產(chǎn)生的感應(yīng)主要是電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)。當(dāng)雷擊出現(xiàn)時(shí)，電流會(huì)發(fā)生劇烈的變化，在一瞬間會(huì)形成較強(qiáng)的電磁場，設(shè)備導(dǎo)體將會(huì)對(duì)較高的電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行感應(yīng)，從而使設(shè)備中的電子元件受到侵害；其三，雷電波對(duì)設(shè)備造成的侵害，雷電沿著控制線、信號(hào)電纜、電源線、波導(dǎo)管進(jìn)入到機(jī)房，導(dǎo)致終端設(shè)備受損，并且還會(huì)波及到工作人員，使其安全受到影響。

2.無線電通信導(dǎo)航設(shè)備防雷侵害的措施

迄今為止，仍未存在某種方法能夠?qū)讚舴烹娺M(jìn)行防止。所以雷電保護(hù)主要是為了使雷擊過程中產(chǎn)生的電荷能夠安全的進(jìn)入到通道，從而使設(shè)備以及人身免于受到波及。從雷擊放電所經(jīng)通道，其主要分為信號(hào)通道、空間通道、電源通道以及天饋通道等。所以，無線電通信導(dǎo)航設(shè)備防雷侵害主要分為如下四種：

2.1通信線路防止雷電

當(dāng)機(jī)房受到雷擊時(shí)，將會(huì)形成較大的電磁場，機(jī)房的控制線、信號(hào)線等都會(huì)對(duì)感應(yīng)電壓進(jìn)行感應(yīng)，從而使通信受到干擾，甚至?xí)?duì)通信導(dǎo)航設(shè)備進(jìn)行損傷。而形成的感應(yīng)電壓類似于建筑物鋼結(jié)構(gòu)同布線之間形成的感應(yīng)電壓。其大小與建筑物鋼結(jié)構(gòu)同布線之間形成的面積存在關(guān)聯(lián)，所以對(duì)此面積進(jìn)行縮小是使感應(yīng)電壓得以降低的重點(diǎn)環(huán)節(jié)?？刹扇∫韵路椒ǎ海?）對(duì)布線的總體長度進(jìn)行縮減，從而使雷電場所經(jīng)過的空間達(dá)到最小化；（2）應(yīng)將布線分布于機(jī)房一側(cè)為最佳，并且應(yīng)該與墻壁、柱子以及樓板靠近，主要的目的在于對(duì)布線與鋼結(jié)構(gòu)之間的距離與空間面積進(jìn)行縮減；（3）各樓層設(shè)備應(yīng)避免大線圈連線；（4）應(yīng)將控制線、信號(hào)線等一系列雙線組進(jìn)行收絞，從而使感應(yīng)電壓得以減少；（5）應(yīng)該屏蔽各重點(diǎn)線路，同時(shí)屏蔽層應(yīng)該做好接地。

2.2機(jī)房防止雷電

機(jī)場機(jī)房設(shè)計(jì)和建設(shè)階段，通常都進(jìn)行雷電防護(hù)，例如，避雷裝置的安裝。若機(jī)房總體面積過大，并且脫離避雷裝置的保護(hù)范圍之內(nèi)，則需要在機(jī)房屋頂周圍安裝適當(dāng)?shù)谋芾籽b置，并且還應(yīng)該對(duì)墻內(nèi)鋼筋做好接地，機(jī)房周圍還應(yīng)該將環(huán)形接地體埋于地下，機(jī)房內(nèi)電纜屏蔽層以及各類設(shè)備的外部都應(yīng)該進(jìn)行接地連接。機(jī)房內(nèi)的接地母線還應(yīng)該同機(jī)房周圍的避雷裝置及環(huán)形接地體相連接。

2.3供電防雷

為了保證導(dǎo)航設(shè)備穩(wěn)定供電，通常將不間斷電源、穩(wěn)壓器安裝于電源輸入位置。但這些裝置也難免于雷擊。當(dāng)前雷電波容易通過供電線路來對(duì)設(shè)備進(jìn)行損壞，所以，應(yīng)該做好供電防雷，可在地線和輸入電源之間安裝電子避雷器，并使之并聯(lián)，從而使雷電電流進(jìn)行限幅及限流。這種避雷器通常能夠?qū)⒏哌_(dá)6000V電壓限制到600V之內(nèi)，從而使電壓保持在設(shè)備能夠承受的范圍之內(nèi)，需要注意的是此類避雷器仍需要接地。

2.4天饋防雷

無線電通信導(dǎo)航設(shè)備的天線一般分為超短波天線、短波天線、衛(wèi)星天線、微波天線以及雷達(dá)天線等。為了使天線效率得到提升，使通信距離得以延長，天線一般都是在建筑物上方進(jìn)行架設(shè)，較高的天線會(huì)頻繁受到雷擊，因此，需要在天線上安裝避雷裝置，單獨(dú)的天線塔應(yīng)該安裝避雷針、接地裝置以及引下線。

饋線通常是由軸電纜組成，當(dāng)饋線受電壓以及沖擊電流的作用時(shí)，相關(guān)的設(shè)備和介質(zhì)可能會(huì)遭到破壞。為了使雷電波通過饋線影響設(shè)備這一現(xiàn)象得以防止，應(yīng)將保護(hù)元件接入到饋線與設(shè)備相互連接位置的前端，從而通過限幅和分流，使雷擊降至設(shè)備可承受范圍。除此之外，還應(yīng)該做好相應(yīng)的接地連接，因此，應(yīng)該做好防雷接地工作，所有避雷裝置都應(yīng)該進(jìn)行良好的接地，從而使其能夠發(fā)揮避雷作用。

3.結(jié)束語

綜上所述，在無線電通信導(dǎo)航設(shè)備運(yùn)行的過程中，必須要注意雷電對(duì)其侵害，應(yīng)該清楚的認(rèn)識(shí)到雷電對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的影響主要在哪些方面，并通過采取有效的措施使容易受到雷電侵害的位置進(jìn)行防護(hù)，從而保證無線電通信導(dǎo)航設(shè)備可正常運(yùn)行，進(jìn)而使機(jī)場的運(yùn)行得到有效保障，最終保證人們出行的安全性。

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