空管臺站設(shè)備敏感度與電壓驟降監(jiān)測

沈海東

（中國民用航空中南地區(qū)空中交通管理局，廣東廣州，510000）

1 電壓驟降敏感度

按照設(shè)備對電壓驟降敏感情況，可以劃分敏感設(shè)備為兩個類型，一個是僅對壓降值敏感，另一個就是對壓降值和驟降時間都敏感。其中，僅對壓降值敏感，此類設(shè)備涉及到了多種自動控制設(shè)備，典型代表就是繼電器、控制器等。僅關(guān)聯(lián)于電壓壓降值，對持續(xù)時間并無較高的敏感度。如果降低電壓至動作電壓值中，設(shè)備展開動作，不關(guān)聯(lián)與持續(xù)時間；對壓降值和驟降時間都敏感，此類設(shè)備涉及到了計算機等電力電子供電的設(shè)備，如果電源電壓跟最小運行電壓相比較小，在一定時間以后就會關(guān)停設(shè)備?？展芘_站的敏感設(shè)備歸為此類設(shè)備中。

2 電壓驟降敏感曲線

電壓驟降承受能力即為，維護設(shè)備穩(wěn)定運行的狀態(tài)中，把電壓可允許的最大降壓值輸入，此指標可以對設(shè)備對電壓驟降的敏感度進行反映，表示的方式就是最低正常運行電壓跟額定電壓的百分比。設(shè)備正常運行，密切的關(guān)聯(lián)于電壓驟降的持續(xù)時間，因此采取關(guān)系曲線，對于設(shè)備對電壓驟降敏感程度進行體現(xiàn)。

在二十世紀的八十年代，美國計算機和商用設(shè)備制造商協(xié)會CBEMA提出電壓容限曲線及有關(guān)聯(lián)的電壓擾動，涵蓋了電壓上升、電壓驟降、尖峰脈沖、斷電四種，避免電壓擾動的問題，導(dǎo)致?lián)p壞計算機及其控制裝置。在后來的發(fā)展中，CBEMA改稱為ITIC（信息技術(shù)工業(yè)協(xié)會），其所屬技術(shù)委員會也修訂了CBEMA曲線，如圖1。

圖1 ITIC 曲線

兩條曲線所處的位置都是120V，60Hz系統(tǒng)，應(yīng)用于50Hz系統(tǒng)中，時間軸以周期（Cycle）為準。相較于CBEMA 曲線而言，ITIC曲線展開修整設(shè)備電壓驟降耐受能力，把光滑曲線線性化并分段，增添轉(zhuǎn)折點，讓電壓變化的定量化更加明確，也就是時間與峰值，推動便捷的分析設(shè)備電源。而且時間坐標標識了周波單位（Cycle），讓應(yīng)用于其他頻率系統(tǒng)中實用度更高。對于ITIC 曲線進行分析，顯示其平面劃分成的區(qū)域是三個。首先，正常工作區(qū)。此區(qū)域的構(gòu)成包括曲線、坐標軸，在此區(qū)域中的電壓/時間狀態(tài)，可以讓設(shè)備穩(wěn)定運行；其次，無損壞區(qū)。處在位置是平面的右下方，異常問題包括電壓驟降過度、欠電壓以及斷電、停電等，如若出現(xiàn)這些問題就不能正常工作，但并不損壞設(shè)備。最后，損壞區(qū)。處于右上方，涵蓋了異常問題就是電壓驟升過度、電壓過度振蕩、過電壓等，不僅不能讓設(shè)備正常工作，而且會將設(shè)備燒壞。

在分析導(dǎo)航設(shè)備的電壓驟降問題方面，采取ITIC 曲線具有可靠性。將其在220V、50Hz 電力系統(tǒng)內(nèi)套進，電壓驟降分別是100%、30%、20%，容許分別是24ms、0.6s、12s，同時電壓驟降10%，能夠長時間的穩(wěn)定運行。

3 空管臺站主要敏感設(shè)備

3.1 雷達設(shè)備

雷達設(shè)備產(chǎn)生的作用不言而喻，其產(chǎn)生故障問題以后，管制員如同失去雙眼，由雷達管制模式下降至程序管制模式。其中的程序管制模式，只可以語音通話，工作主動性丟失，明顯提升航空器間隔，十分嚴重的影響到航班繁忙地區(qū)?，F(xiàn)代空管系統(tǒng)中雷達設(shè)備比較常用的就是一次雷達、二次雷達，跟通信以及導(dǎo)航、自動化系統(tǒng)構(gòu)建為陸基空管系統(tǒng)。

按照民航局提出的《空中交通管制L波段一次監(jiān)視雷達技術(shù)要求》，技術(shù)要求明確規(guī)定，系統(tǒng)需要基于380V±38V、50Hz±2.5Hz供電環(huán)境中進行穩(wěn)定可靠的運行，雷達總功耗需要在50KW之內(nèi)為宜?！犊罩薪煌ü苤贫伪O(jiān)視雷達系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》中的技術(shù)規(guī)定了，二次監(jiān)視雷達系統(tǒng)電源需要具備的功能就是過流以及過壓保護。工作電源對于220V±22V、380V±38V的環(huán)境進行支持，頻率是45Hz-63Hz。例如，SELEX雷達機柜，電源模塊就是開關(guān)電源，輸出直流電平，提供給放大管和板件應(yīng)用，包括+36V、+25V、±15V、±12V、±5V。

3.2 地空通信地面系統(tǒng)

地空通信地面系統(tǒng)，可以讓地面管制員經(jīng)無線電，跟空中飛機之間展開相

應(yīng)的聯(lián)絡(luò)工作。地空通信地面系統(tǒng)涉及到了兩方面，一個是甚高頻（VHF），另一個就是高頻（HF），國內(nèi)空管應(yīng)用甚高頻設(shè)備更多些。按照《甚高頻地空通信地面系統(tǒng)第1部分：語音通信系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》提出的內(nèi)容，甚高頻地空通信地面系統(tǒng)中涵蓋的設(shè)備就是信號傳輸系統(tǒng)、遙控器以及收發(fā)信機、監(jiān)控系統(tǒng)。對于供電技術(shù)指標方面，需要固定臺AC220V±22V，50Hz±5Hz，DC24V±2.4V。

3.3 導(dǎo)航臺設(shè)備

導(dǎo)航臺設(shè)備中，涵蓋了全向信標（VOR）、測距儀（DME）兩種。前者導(dǎo)航系統(tǒng)提供給飛機極坐標定位，在航路導(dǎo)航中進行運用，屬于測量方位。后者為遠程測量設(shè)備，功效就是對于飛機、地面裝置之間傾斜距離進行測量，屬于測量距離。飛行員經(jīng)相應(yīng)的參數(shù)，獲取此時刻飛機所處準確的部位。導(dǎo)航設(shè)備對監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生非常關(guān)鍵的作用，全向信標、測距儀同機載接收機協(xié)同工作，達到飛機監(jiān)控系統(tǒng)平穩(wěn)運作的目標，提供給飛機不間斷的、全面的方位以及距離信息數(shù)據(jù)，也可當作是進場引導(dǎo)設(shè)備，保障監(jiān)控系統(tǒng)安全可行。例如SELEX 1150A 全向信標的設(shè)備中，電源模塊為開關(guān)電源，此電源模塊中提供給測距儀的電源，將直流電平+28V、-24V、±15V、+5.2V 和+5V輸出，供板件應(yīng)用。電壓驟降明顯的影響到空管設(shè)備的正常運行。經(jīng)監(jiān)測電壓驟降，可以得到有無需要治理空管臺站電壓驟降的結(jié)果。

4 空管臺站電壓驟降的監(jiān)測

因為很多的空管臺站，實施了電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)，實時的監(jiān)測高低壓供配電系統(tǒng)，同時將歷史的數(shù)據(jù)資料進行儲存，提出正確的告警閾值。舉例子雷達站a，按照空管臺站敏感設(shè)備電壓驟降免疫曲線，提出低電壓告警閾值為基準電壓的90%。記錄好低電壓及持續(xù)時間，最后統(tǒng)計出免疫曲線的停機區(qū)域的電壓驟降次數(shù)情況。在三年內(nèi)的電壓驟降類型中，出現(xiàn)7次電壓波動，導(dǎo)致因素就是地處工業(yè)區(qū)，周圍的工廠對其產(chǎn)生影響，頻繁的出現(xiàn)電壓波動；市電中斷12次，導(dǎo)致原因就是雷達站a處在邊遠農(nóng)村山區(qū)位置，缺乏足夠的電網(wǎng)保障力度；開關(guān)跳閘2次，導(dǎo)致原因為開關(guān)老化跳閘等；防雷維護22次，為降低雷電的影響，接到雷雨預(yù)報后會切換臺站供電到油機供電，則供電中斷。電壓驟降類型是相對典型的，自身供電設(shè)備維護以及外部環(huán)境影響是主要原因，后者屬于不可控因素，前者為必要工作要求。所以，電壓驟降問題是不能避免的，應(yīng)該加強科學的、針對性治理，維護空管臺站設(shè)備穩(wěn)定運行。

5 結(jié)語

我國朝著民航強國的方向不斷邁進，空中交通管理系統(tǒng)應(yīng)該有效的支持高效、安全以及先進的民用航空運輸系統(tǒng)，符合不斷增加的航空運輸量的需求以及安穩(wěn)保障標準。研究分析電壓驟降的定義、導(dǎo)致因素以及了解到對設(shè)備安全運行危害性等，可以對治理電壓驟降問題起到重要的依據(jù)作用。未來要更加重視分析空管臺站敏感設(shè)備對電壓敏感度以及電壓驟降統(tǒng)計與監(jiān)測數(shù)據(jù)等內(nèi)容，提升治理空管臺站電壓驟降的意識。