关键词 ：机场电子设备；防雷技术；应用设计
随 着 民 用 航 空 事 业 的 蓬 勃 发 展 ，作为运输终端的各地机场的规模不断扩展。由于机场一般处于郊野空旷地带，其塔台航管楼、航站楼、油罐、机库、导航台、气象雷达站相对于附近其他建筑物或设施较高，时有雷击事故发生，而且这些建筑物内部装有大量昂贵的电子设备，很容易因感应雷击电磁脉冲而遭到破坏，严重影响航班飞行的安全，造成重大国家财产损失和人员伤亡。因此，既要重视对重要建筑物的防直击雷的设计和施工，又要加强对这些建筑物内部电子设备的防雷击电磁脉冲和防电涌的设计和管理，才能保障建筑、设备和人员的安全。
1 防雷的重要性
现在是电子信息时代，社会各项事务均高度依赖电子计算机，使得各种自动他设备、仪表、生产线及通信设备得以高效运转。为提高设备工作性能和降低能耗，必然大量采用低压工作的大规模和超大规模集成电路，以及采用各种高新技术电子器件。这些集成电路和电子器件的耐过压水平很低，采用这些器件的设备易受电磁干扰，特别是雷电袭击而产生的电磁脉冲和内部强电设备操作而产生的电压浪涌，大大增加设备损坏的可能性，甚至可能中断整个系统的运行，并造成难以估计量的经济损失。雷击和电涌已经成为信息时代的一大公害，引起各国的充分重视。近年来，随着大量的数字设备和精密仪器应用的范围日益广泛，雷电造成的损坏事故有逐年上升的趋势，做好电子设备的防雷等电位连接，安装合适的防雷和电涌保护装置，已成为迫切需要。从EMC(电磁兼容 )的观点来看 ，应将需要保护的空间划分为不同的防雷区，以规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和指明各区交界处的等电信连接点的位置。
2 防雷技术应用设计
2.1问题的提出
由于机场有独特的电磁环境：一方面是为保证飞行安全不能有超高的建筑，另一方面由于有大量的无线电通讯导航设备不允许附近有大型钢结构体。为有效减少对飞行导航设备的影响，该变电站设计成户内式，相应的防雷也就采用常用的天面防雷带的形式。在实际应用中，我们发现在强雷暴天气条件下，变电站的低压设备，尤其是弱电设备会受到影响，引起工作不正常，损坏部分网卡。为此，我们需要提出一套完整而易于操作的防雷设计，对关键设备的保护，就是要达
到 以上的安全运行时间。确保机场变电站的可靠运行。
2.2设计总原则
电子设备雷电过电压及电磁干扰防护，是保护通信线路、设备及人身安全的重要技术手段，是确保通信线路、设备运行必不可缺少的技术环节，是企业电子化建设及运行管理工作的重要组成部分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在采用新的防雷技术手段上，要遵重科学，遵守防雷规范，也要重视继承长期以来建立的防雷体系和防雷经验，并在实践中合理应用与发展。雷电的发生具有很大的随机性，不同的地方所处环境的雷电频繁程度和强烈程度不同，所以在防雷设施的配置上不能一概而论，一定要从实际出发，坚持经济性、合理性、灵活性，因地制宜，避免不必要的浪费。
3 过电压的入侵途径及危害
3.1直击雷入侵途径及危害
直击雷是指雷电直接击在建筑物构架、动植物上，因电效应、热效应和机械效应等造成建筑物等损坏以及人员的伤亡。一般防直击雷是通过避雷装置即接闪器(针、带、网、线)和引下线构成完整的电气通路后将雷电流泄入大地。然而接闪器、引下线和接地装置的导通只能保护建筑物本身免受直击雷的损毁，但雷电会透过多种形式及途径破坏电子设备。带电云层与大地上某处发生迅猛的放电现
象，在放电的瞬间，会产生一股峰值在到100000A的脉冲电流，它的上升时间以微秒计。如果雷电直接击中建筑物、房屋及与地基接地连接的所有电器设施，接地网的地电位水平会在数微妙之内被抬高数万或数十万伏。高度破坏性的雷电将从各种装置的接地部分，流向供电或数据网络系统。
3.2雷电波侵入
由于雷电流有极大峰值和陡度，在它周围的出现瞬变电磁场，处在这瞬变电磁场中的导体会感应出较大的电动势，而此瞬变电磁场，都会在空间一定的范围内产生电磁作用，也可以是脉冲电磁波辐射，而这种空间雷电电磁脉冲波是在三维空间范围里对一切电子设备发生作用。因瞬变时间极短和感应的电压很高，以致产生电火花，其磁脉冲往往超过 高斯。现代银行、邮电、证券机房或营业柜台普遍应用微机进行货币存取、信息传递与交换，对磁脉冲承受限度一般为小于高斯，故在新机房建设或旧机房改造时应对防雷与磁屏蔽措施必须充分注意。
3.3等电位连接
实行等电位连接的主体应为：设备所在建筑物的金属构件和进入建筑物的金属管道、供电线路之外露可导电附件，防雷装置，由设备构成的信息系统之非带工作电压的金属部件，实行等电位连接的连接体为金属连接导体和无法直接连接时而做瞬态等电位连接的防雷保护器。大楼的计算机房应敷设金属蔽网，屏蔽网应与机房内环形接地母线均匀多点相连。通过星型结构或网形型结构把设备直接地以最短的距离连到邻近的等电位连接带上。小型机房选型，在大型机房选型结构。机房内的电力电缆线、通信电缆线宜尽量采用屏蔽电缆。 架空电力线由终端杆引下后应更换为屏蔽电缆，进入大楼前应水平直埋以上，埋地深度应大于屏蔽层两端接地，非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平埋以上，铁管两端接地。
总结：面对新的防雷形势，若仍采用旧的防雷观念或技术必将导致更大的灾祸和损失。因此，防雷工程技术，必须要从系统的角度进行综合防御。根据国际公认的观点，全面的防雷就是要提供高效的接闪体、安全引导雷电流入地，完善低电阻地网、清除地面回路、电源浪涌冲击防护、信号及数据线瞬变防护。机场电子设备在防雷技术设计及应用显得尤为重要。
参考文献
[1]王志宇,潘灵芝.建筑物防雷保护综述.科技创新导报,2009(22).
[2] GB50057-94建筑物防雷设计规范(2000年修订版).
[3]张小春.建筑防雷与接地技术.中国电力出版社.
论文作者:田超
论文发表刊物:《科技中国》2017年9期
论文发表时间:2018/2/9
标签：防雷论文; 雷电论文; 建筑物论文; 设备论文; 脉冲论文; 电子设备论文; 电磁论文; 《科技中国》2017年9期论文;