引言
近年来，随着社会经济的快速发展和人们生活水平的增强，我国航天事业得到了快速发展。大批航空通信导航监视设备在航空部门得到了广泛应用，在提升空管运行品质中发挥着重要作用。随着飞行流量的增加，管制指挥工作对空管设备的依赖程度不断加大，一旦通信导航监视设备遭受雷击，将会影响空管指挥工作的顺利开展，甚至是引发不安全事件，严重威胁着航空飞行安全。为确保通信导航监视设备可以正常稳定的运行，降低雷电对其的危害，将通信导航监视设备雷电防护工作做好刻不容缓。
1、雷电对通信系统的危害
雷电是一种普遍的自然现象，人们很难预计其来临的时间，民航通信系统受雷电的危害较大。对于通信系统来说，做好通信线缆的屏蔽是雷电防护的重点，同时还要做好终端设备的雷电防护。一般情况下，通信系统在传输数据时主要借助于双绞线，根本没有相应的屏蔽保护措施，布线也不规范，不仅会遭受到感应雷击，同时交流线路的干扰也影响通信系统的正常工作。由此不难看出，雷电中的雷电流会以强电线路、弱电线路以及接地系统为媒介侵入到通信系统内，进而损坏通信设备。
1.1直击雷
雷电直接击中设备所在建筑物或者设备连接线路并通过网络系统入地的雷击过电流称之为直击雷。一旦建筑物被直击雷击中，将会有巨大的电流出现，若电压分布不均就会有局部高电位产生，在通信设备周围形成高电位反击，会损坏设备、击毁建筑物，甚至是造成人员伤亡。直击雷经过建筑物泄放的雷电流，会产生上万伏的电位，在通信设备接地线的作用下入侵网络设备而形成地电位反击。
1.2感应雷
雷电电流中存在有强大的电磁场并在导体感应出过电压，过电流形成的雷击称之为感应雷。感应雷中产生的雷电流会沿着建筑物避雷引下线，在引下线四周产生强磁场，而分布在引下线的金属管周围会感应出过电压的存在，会借助于通信网络系统的电力入侵到网络系统中。进入到室内的电源线在建筑物外会有强大的电压和电流沿线路入侵，严重危害着通信系统安全。
1.3雷云放电
雷云在向地面放电时，会在线路上感应出过电压，连接线路的通信设备会被遭到雷击受损，之后损坏通信线路。这种沿着通信线路传播雷电流的危害性较大。在雷击过程中，强大的雷电流会借助于接地体和引下线不断泄放进入大地，在接地体附近产生放射型的电位，若其它接地体靠近，就会有高电压地电位反击，危害着通信设备安全。
2、民航通信导航监视设备防雷措施
2.1直击雷防护
应结合机场设备和天气类型选择合适的避雷针，并对避雷针数量和安装位置进行合理分配，在对天线波束不会产生影响的同时，保证防雷效果达到最佳。通常情况下，应确保室外天线的安装高度和位置均在接闪器滚球半径范围内，防止遭受雷击。现阶段，航空部门的空管设备大都是甚高频设备、一次/二次雷达，在使用这些设备的过程中均需要建立起单独的混凝土结构或钢结构的的天线塔。在防直击雷中，应确保天线位置和高度均处于接闪器滚球半径内，还要确保天线与接闪器之间的水平距离同规范要求相符。若将雷达天线避雷装置安装在铁塔上，需重点关注以下几方面的问题：
（1）对天线的自由角度进行确定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若将避雷针或其他类型的杆子安装在天线塔附近，在安装中应确保这些物体不在雷达辐射范围内，且做好杆子半径的控制；若在天线塔四周安装杆子，且两者之间的距离不足10m，应确保杆子的半径不能超过40mm，一旦杆子半径在40mm以上，因圆孔半径堵塞会增加天线方位旁瓣风险；应在天线圆扫区域之外安装避雷针，且距离天线路径最短，但应控制在安全距离范围内。
（2）若在单独铁塔上安装雷达天线，应将四根避雷针安装在铁塔合适位置，并选用玻璃钢管达到支撑铁塔的目的，确保避雷针在铁塔四周均匀分布；避雷针引下线可选择铜线，将其从玻璃钢管引出后，沿着钢柱外侧将扁铜引入地体，为确保防雷效果，应将均压环安装在塔体，均压环之间的间隔以5m为宜。应确保避雷针引下线与雷达信号线、电源线桥架之间的距离在1m以上，只有确保两者之间的距离适宜，才能避免雷击事故的出现。
2.2信号传输系统与电源电涌保护
（1）电涌是雷击的表现形式之一，会影响信号线、电源等的安全。在电涌保护中，应将多个信号避雷器分别安装在不同类型的电缆进线处、雷电分区界面内，并与接地线配合使用，此时将会改善雷击浪涌冲击方面的问题。在航管业务楼中存在甚高频共用系统，应将信号浪涌保护器安装在总配架线的信道内。
（2）在电涌保护中，在无特殊说明时，应选用太阳能障碍灯替代一次/二次雷达站天线塔和场监雷达天线塔的航空指示灯，并在最近的位置处对太阳能障碍灯进行接地操作，不需单独安装电源避雷器。这种方法可避免雷电或强磁场通过供电线进入机房内部，而造成监视设备遭受雷击受损。若太阳能障碍灯的使用效果不理想，则可以选用传统的障碍灯。应直接从室内机房引入电线与室外障碍灯直接相连，同时还要将SPD避雷器保护做好。应直接拆除无用的管道、电缆等，或根据储存标准对其进行接地处理；为了确保接地质量，应在技术人员的指导下降电线的接地工作做好。
（3）光纤的主要特点是可靠性高、通信能力强，在信号传输过程中得到了广泛应用。机场信号传输中，传统的铜缆通信逐渐被光纤替代，逐渐成为主要的通信方式。当前，机场在空管通信过程中大都选用SDH光环网，如航管业务楼、机场监测雷达等在数据传输时均选用光环网，因此应将光纤传输设备的雷电防护做好。因雷电对光缆传输信号的干扰不太明显，但是雷电磁场则会影响金属加强芯或金属外保护层，此时将会感应到明显电流，一旦带有金属加强芯或者金属外护层的光缆与室内机房进行连接，雷电中的雷电流将会以此作为媒介进入到机房内，进而危害通信导航监视设备安全。①针对进入到建筑物的光缆，若是金属加强芯或金属外保护层，应做好金属芯或保护层接地，并在最近的位置处对进线端的金属锌或金属保护层进行接地；②对于连接到传输设备上的光缆，结合光端机型号选择合适的传输信号，并根据光端机通信接口将其的雷电防护工作做好。可将浪涌保护器安装在光导纤维接收器入口处，并连接机箱；将电涌浪涌保护器安装在光端机电源输入端，以对过电流进行保护；③针对雷电频繁出现的区域，为了降低雷击，可选择尼龙加强芯光缆或无金属构建光缆。
结论：
随着通信技术的快速发展，通信导航监视设备发挥的作用不断凸显。为了降低雷电对其的危害，应结合机场雷电发生规律、通信导航监视设备运行情况等，设计出科学有效的雷电防护措施，不断增强其的安全性和稳定性水平，为我国民航的通信导航监视系统的正常运行保驾护航。
参考文献：
[1]张志勇 .浅析民航通信导航系统中的防雷 与 接 地 [J].中 国 新 信 ,2014(09):201-215.
[2]李哲 .关于民航通信导航系统中的防雷接地 [J].通信世界 ,2015(07):45-48.
论文作者:尼玛次仁
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/22
标签：雷电论文; 天线论文; 通信论文; 设备论文; 避雷针论文; 金属论文; 感应论文; 《中国西部科技》2019年第4期论文;