空管通導設(shè)備接地問題的分析研究

管世龍

摘 要：通導設(shè)備是通信導航監(jiān)視設(shè)備，通導設(shè)備是確?？展軈^(qū)域飛行器有序運作的重要基礎(chǔ)，當下，我國民航事業(yè)發(fā)展迅速，通導監(jiān)視設(shè)備進步飛快，但是電磁干擾嚴重影響通導監(jiān)視設(shè)備正常運行。通導設(shè)備建設(shè)在機房中，受到不同形式的電磁干擾影響，容易導致設(shè)備不能安全運行，也影響空管安全。文章對空管通導設(shè)備接地問題詳細分析，梳理電磁干擾現(xiàn)象，分析設(shè)備的實際運行中的接地方式，為提高空管通導設(shè)備抗干擾能力奠定堅實基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：空管;通導設(shè)備;接地;問題;電磁干擾

中圖分類號：V355.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）22-0237-02

新時期空管通導監(jiān)視設(shè)備自身電子系統(tǒng)逐漸向高集成方向不斷發(fā)展，大機房中的動力線路及控制性線路較多，不同線路縱橫交錯分布，大量通信導航監(jiān)視設(shè)備其實際設(shè)計較為復雜，對應的精密化及智能化程度較高，一旦受到電磁干擾，則電位變化，電路系統(tǒng)不穩(wěn)，影響設(shè)備安全，也影響飛行器正常運作[1]。為進一步提高通導設(shè)備自身穩(wěn)定性，應研究其空管通導設(shè)備接地問題，以此確保民航設(shè)備自身的安全性和可靠性。

1 關(guān)于接地

地球為大容量的靜電導體，電位可認為是“零”，設(shè)備金屬部分以導體和大地連接，為接地。埋入地中，和大地接觸的導體為接地體，連接設(shè)備接地的部分為接地線。設(shè)備接地點及對地電壓與入地電流值為接地電阻。

2 電磁干擾具體分析

新時期空管電子化設(shè)備不斷引進應用，使得設(shè)備數(shù)量不斷增加，對應信號傳輸規(guī)則越來越負責，傳輸繁瑣，靈敏度高，功率大，易受到電子干擾影響，導致管制員在模擬訓練中無法順利通話，管制員反應模擬機通話噪音大，維護后發(fā)現(xiàn)模擬機所在房間不具備接地及屏蔽條件，設(shè)備未有效接地，導致電磁干擾出現(xiàn)[2]。有空管部門反應設(shè)備顯示器老化出現(xiàn)電磁干擾問題，維護人員檢查維護后恢復正常[3]。

綜上所述，電磁干擾大多是電路回路公共阻抗偶爾導致電路受到干擾，電流變化導致電感性元件產(chǎn)生電感性干擾，進而形成電壓壓差，出現(xiàn)干擾。此外，材料絕緣性會導致出現(xiàn)靜電放電干擾，影響空管通導監(jiān)視設(shè)備穩(wěn)定運行[4]。

3 空管通導設(shè)備接地技術(shù)分析

3.1 空管設(shè)備接地類型

為進一步確?？展芡▽ПO(jiān)視設(shè)備正常工作，確保操作人員自身安全性，應確保對應設(shè)備保持接地，以此提高設(shè)備電磁兼容性，充分降低電磁干擾，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運行。將設(shè)備接地處理，可將電位產(chǎn)生的電荷通過設(shè)備的金屬導體，及時到大地中，充分降低磁場的干擾性現(xiàn)象[5]。通過通導設(shè)備急性以下多方面接地處理：如防靜電接地、工作接地、安全接地、防雷接地、屏蔽接地等等，實施設(shè)備運行中要針對通導設(shè)備系統(tǒng)和實際運行的狀態(tài)，選擇合適的接地方式，保證設(shè)備自身運行穩(wěn)定。

3.2 空管設(shè)備接地方式分析

在實際經(jīng)驗角度發(fā)現(xiàn)，當下空管通道設(shè)備自身接地分為并聯(lián)式、分散式和混合式三種接地方式。（1）并聯(lián)式接地方式：為單點接地，通導設(shè)備系統(tǒng)各個地線全部并聯(lián)，接入到公共地線某一位置。并聯(lián)式接地方式未形成環(huán)形回路，不會對通導設(shè)備產(chǎn)生干擾，但若設(shè)備地線過長，可能導致阻抗過大[6]。（2）分散式接地為多點接地模式，主要是通導設(shè)備不同部分和接地系統(tǒng)采取“就近接地”方式處理，其對應地線較短，但是其接地系統(tǒng)較多，容易產(chǎn)生禍合、產(chǎn)生干擾。（3）混合式接地：主要包含并聯(lián)式和分散式接地兩種特性，在接地線系統(tǒng)中，以電感電容器件，不同頻率、不同阻抗下，都可滿足接地需求，綜合并聯(lián)及分散式接地結(jié)構(gòu)，不同頻率下設(shè)計不同的接地方式[7]。

3.3 設(shè)備接地裝置安裝要求

為確保設(shè)備接地正常，在接地裝置設(shè)計中，還要注意以下幾個問題?？紤]到減小高頻電阻需要，在接地線、接地裝置設(shè)置上，接地材料要選擇銅制材料，以鍍鋅銅材最為理想，可減少腐蝕對材料的影響。要定期對接地體的接地電阻檢查分析，在設(shè)備接地體的周圍合適位置，設(shè)置對接地電阻的測量位置，收集接地電阻信息，適當情況下對接地進行維護處理[8]。

一些人工組合的接地體，若周圍設(shè)備運行及場地允許，推薦采用閉合時方式，各個單支接地體要保證間距在其長度的兩倍以上。部分單位為控制成本投入，可能存在利用地下水管網(wǎng)做接地的事件，地下水接地面積較大，接地電阻小，作為接地體較為理想，但是不同形態(tài)的鋼、金屬和不同金屬結(jié)合，可能會產(chǎn)生耦合，導致接觸電阻大大增加。此外，部分水管接頭不是導電結(jié)構(gòu)，采用地下水管網(wǎng)接地，并不可取[9]。若需采用地下水管作為自然接地體，應自信分析實際情況，確保各個接地體都能滿足運行需求。

4 抗電磁干擾的一些措施

了解電磁干擾發(fā)生的原因以及空管通導監(jiān)視設(shè)備接地種類及主要接地形式后，要有針對性疊采取科學技術(shù)避免電磁干擾發(fā)生，可采取綜合性的技術(shù)減少電磁干擾對通導設(shè)備造成的影響。要結(jié)合設(shè)備運行實際情況，采取多種措施避免電磁干擾發(fā)生。

4.1 科學規(guī)劃布線

對接地線合理規(guī)劃才能有效避免公共阻抗發(fā)生。在當下的空管通導設(shè)備機房中，其管理多采用大機房傳統(tǒng)管理模式，空管通導監(jiān)視設(shè)備中電路大多為多級電路，對應通道設(shè)備集中在一起，實際抗干擾能力較小的微小信號容易受到電磁干擾。因此，在機房、設(shè)備布線必須考慮到布線及公共阻抗，布線確保規(guī)范、科學。例如，在布線過程中，要將數(shù)字電路和模擬電路接地分隔開，模擬電路中盡可能加大其接地面積，減少接地阻抗產(chǎn)生。對線路進行設(shè)計，要考慮到不同電位的影響，通過規(guī)劃接地線路，充分減少線路中的公共阻抗，避免大地和空管通導設(shè)備之間形成電勢差，進而形成信號回路。若出現(xiàn)問題，都會對空管通導設(shè)備產(chǎn)生嚴重電磁干擾。也就是說，通導設(shè)備接地中，推薦多采用混合接地方式，按照各個設(shè)備自身的阻抗特性以并聯(lián)接地為基礎(chǔ)，結(jié)合分散接地，將通導設(shè)備不同的模塊都保證接地，減少電流對設(shè)備的影響。以某地區(qū)空管航管大樓設(shè)備為例，其設(shè)備走線設(shè)計上，大廳設(shè)計走線為弱電通信電纜，模擬線及數(shù)字線通過上下層橋架方式分隔開，下走線為強電電力電纜，部署接地電纜，以并聯(lián)式及分散式綜合接地，滿足設(shè)備接地需求，有效降低電磁干擾。

4.2 以多種措施充分降低地線抗阻

通過充分降低空管通導設(shè)備自身的接電線自身阻抗，也是有效降低電磁干擾產(chǎn)生及電磁干擾對空管通導設(shè)備影響的有效措施。地線阻抗本身受電阻、電感組成影響，若發(fā)現(xiàn)電阻值過大，就會導致電流在實際線路中受到阻礙，導致線路自身抗干擾能力大大下降。計算地線電阻，以RDC=S/A（其中，RDC為實際電阻率，S為電流通過的導體長度，A為接地線的橫街面積）。通過RDC=S/A公式，計算推斷，要進一步降低電阻，就必須增加接地線的實際橫截面積。在設(shè)備及線路投入使用中，空管通導設(shè)備得電路主要在導體表面?zhèn)鬟f，導體的實際橫截面面積較小，且電阻阻抗較大，就需要降低導體電阻阻抗，增加導體實際橫截面積。在增加導體實際橫截面積的同時，要縮短導體的長度，通過控制導體長度，進一步減低地線的阻抗。接地方式上以并聯(lián)接地方式為基礎(chǔ)，再融入分散式接地方式，確保通導設(shè)備不同模塊接地線導體都能夠和距離自己最近的大地相互連接，縮短地線導體的實際長度，強調(diào)降低地線阻抗的最終目的，確?？展芡▽гO(shè)備可穩(wěn)定運行，減少電磁干擾的發(fā)生。

4.3 正確接地，減少地環(huán)路影響

分散式接地方式可有效縮短地線導體的長度，以此降低阻抗。但是采取分散式接地方式容易產(chǎn)生地環(huán)路，對設(shè)備運行造成干擾。分析產(chǎn)生地環(huán)路的原因，主要是分散式的接地，在空管通導設(shè)備之間存在大量接地點，這就都愛孩子地線電位差形成地環(huán)路電流，差模干擾電壓形成，影響周圍空管通導設(shè)備正常運行。在實際運行中，可以光電耦合器、共模扼流圈等方式，組織地環(huán)路形成，接地方式上以混合式接地方式為核心，對并聯(lián)式接地及分散式接地等接地方式，嚴格控制接地點，減少不必要的接地點設(shè)置，有效排除接地系統(tǒng)中可能存在的電磁干擾，提高空管通導設(shè)備的通信質(zhì)量。此外，對設(shè)備進行維護，也要嚴格控制好接地點的實際數(shù)量，各個機柜僅對應設(shè)置對于一個接地點，機柜中的設(shè)備最后進行并聯(lián)接地，從而減少環(huán)路對設(shè)備的影響。

5 結(jié)語

綜上所述，近年來我國民航事業(yè)得到迅速發(fā)展，民航空管通信導航監(jiān)視設(shè)備建設(shè)也不斷進步，空管通導設(shè)備是保證民航飛行器穩(wěn)定運行的基石，也是確保空管穩(wěn)定的基礎(chǔ)?？展芡▽гO(shè)備建設(shè)大機房逐漸應用到設(shè)備管理上，而電磁干擾成為制約空管通導設(shè)備發(fā)揮作用的重要藝術(shù)之一，空管通導設(shè)備的接地技術(shù)關(guān)系到設(shè)備運行的效果及質(zhì)量，科學的接地處理可有效避免電磁干擾發(fā)生，減少電磁干擾對空管通導設(shè)備的影響。相應管理部門要針對不同通導設(shè)備的工作目的不同，規(guī)劃好空管通導設(shè)備的接地系統(tǒng)及設(shè)備機柜位置，應結(jié)合并聯(lián)接地方式和分散式接地方式等，對設(shè)備科學操作，減少電磁干擾現(xiàn)象發(fā)生，實現(xiàn)通信導航監(jiān)視設(shè)備運行的安全性和可靠性。

參考文獻

[1] 田苗苗.加強空管企業(yè)通導班組建設(shè)的措施研究[J].企業(yè)改革與管理，2017（8X）：153.

[2] 沙東亮.空管通導設(shè)備接地問題的分析研究[J].科技資訊，2017，15（23）：55-56.

[3] 馬有存，康立學.小信號平方率檢波原理在民航通導設(shè)備中的應用[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2017（2）：38-39.

[4] 韓鐸.空管甚高頻防雷知識解析和防護概要[J].科學技術(shù)創(chuàng)新，2017（29）：100-101.

[5] 黃巧.雙流機場自動氣象站防雷現(xiàn)狀與改進[J].中國民航飛行學院學報，2017，28（6）：48-52.

[6] 龔培.對高低壓配電柜上接地保護裝置的應用研究[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2017（16）：215.

[7] 劉武.龍洞堡機場自動觀測系統(tǒng)的防雷設(shè)計[J].科技創(chuàng)新與應用，2018，235（15）：80-81+84.

[8] 張得力.雷達站防雷接地綜合設(shè)計及實施探討[J].電子世界，2018，556（22）：188-189.

[9] 郝娜.防雷及接地技術(shù)在民航通信系統(tǒng)中的應用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（20）：39.