民航通信系统防雷接地分析论文_史永涛

民航通信系统防雷接地分析论文_史永涛

中国民航机场建设集团公司 北京 100000

摘要:随着民航事业的快速发展,对于民航交通的安全性也提出了更高的要求。而雷击作为民航安全飞行中重要的因素之一,影响着民航系统的正常运行与导航性能。因此,提高民航通信系统的防雷能力,对于民航的安全飞行有着非常重要的意义。本文通过对民航通信系统中防雷与接地措施的分析,从而有效提高我国民航的通信质量与系统的稳定性。

关键词:民航通信系统;防雷接地;分析

引言

民航通信系统对于飞机的安全航行有着非常重要的意义,并且随着民航事业的快速发展,对于民航通信系统的安全性提出了更高的要求,通过对民航通信系统中防雷接地的详细分析,有助于提高民航通信系统的稳定性与安全性,从而有效的降低民航遭受雷击的次数,并提高防雷能力,为民航通信系统的安全运行提供一份保障。

1 通信导航系统的防雷重要性

在民航通信系统中,使用了非常多的集成电子设备,因此在民航通信导航系统中具有一定的系统特殊性。该系统在实际工作中,经常会出现由于受到雷击的伤害而导致系统无法正常工作的现象,因此做好民航通信系统的防雷工作尤为重要。在实际防雷工作中,要根据地区所在的实际环境,建筑物高度以及天气变化等因素考虑在内,并将雷电的保护等级分为特级、甲级和乙级等三个等级。例如在某机场其通信导航设施平均每年的雷暴日平均是20天左右,而且所处地带属于旷野地区,天气潮湿,容易受到雷击危害,因此将其评定为甲级防护等级。

2 雷击的几种形式

雷击一般分为以下几种形式,直击雷、感应雷还有球形类,在日常的雷雨天气中,一般比较常见的是直击雷还有感应雷,球形雷较少。直击雷是带电的云层跟其他的物体之间发生的猛烈放电现象,例如说跟建筑物、打底或者是防雷装置,发生之后伴随而产生的电效应、热效应和机械力等一系列的破坏现象,直击雷会在短时间内对于环境释放出巨大的能量,破坏性比较强。感应雷主要是分为静电感应和电磁感应,静电感应式雷云来临之时地面上的物体,尤其是导体,会因为产生静电感应而聚集起大量的雷电极性相反的束缚电荷,雷云对于地面或者是另一个雷云闪击放电之后,电荷便成为自由电荷,产生较高的静电电压。电磁感应是产生雷电闪击之时,由于雷电流的变化率比较大,因此在雷电流的通道周围形成了比较强大的感应电磁场,对于建筑物内部的电子设备造成干扰和破坏。球形类也称为是滚地雷,经常会发生在雷暴情况下,属于闪电的一种,呈现出球形的闪电球,一般日常生活中很少见到。

3民航通信导航系统的防雷措施

3.1疏导

避雷针的安装是最常见的疏导防雷方式,通过避雷针,能够把雷云中的电荷有效的疏导至大地,从而有效的避免建筑受到雷击,有效的对设备起到保护的作用。通常情况下,避雷针会安装在高于天线尖端的位置,并采用扁铁或者是实心铜来泄放因雷击所产生的电流,并引雷入地。其中的放射性避雷装置是世界上最为先进的防雷保护装置,能够通过连续发射出的粒子,使得空气中产生电子,并通过相互的作用而降低电场,从而达到防止雷击情况的发生,最终起到消雷的作用。

3.2隔离

采用隔离的保护方式指的是把雷电的信号与建筑物、电子设备隔离开来,从而有效的避免建筑物与电子设备。而这种隔离的保护方式主要有以下两个措施:

通信线路的防雷保护,即在通信电缆的建筑物入口转接室内的装置处,安装相关的电气保护设备,从而有效的避免因电缆受到雷击之后,所产生感应电势而给其他的电子设备带来损害。电气保护主要分为过电压保护与过电流保护两种。一般情况下,对民航通信系统的防雷保护会采用初级保护与二级保护,初级保护是通过了气体放电管保护器,在断开或者接通时,由放电的间隙来达到对导体与地之间的限制。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆作为半导体的固态浪涌保护器,通常被用于二级保护器,当雷击所产生的电压未达到击穿电压前,可以进行稳定的电压箝位,当雷击所产生的电压超过击穿电压时,就可以把电压引入地,在时间响应上非常的快,而且动作后无续流。除了上面所提到的过电压保护之外,还有一种过电流保护,过电流保护器会被串联在线路中,当有电流通过时就会自动切断线路,在这种电路的设计时,考虑到维护的方便性,过电流保护往往都带有具有自动恢复功能的保护器。

室内线路系统的屏蔽,即对室内线路系统的屏蔽利用的是金属对电磁波的反射、吸收等的原理,往往会把金属制成的壳体对电磁波进行屏蔽,从而把电磁波局限于某一区域之内。通过这种对室内线路系统的屏蔽,能够有效的保证通信系统通道的传输性能,把屏蔽层接地之后,会使得具有干扰电流通过屏蔽层直接短路接入到地。但值得注意的是,屏蔽接地的正确性非常的重要,正确的屏蔽接地设置,能够有效的防止电磁的干扰,从而避免民航通信系统中的设备受到损坏。

3.3 等位

即把工作地与建筑物公共地置于同一电位,并对其进行系统统一的接地。通过把电缆与相关的硬件进行接地装置,是有效提高民航通信系统可靠性与安全性的重要手段。在进行对防雷接地的装置时,为了防止雷击所产生的电压对设备、导航系统等产生感应反击,需要把防雷的装置与接地体之间保持有足够安全的距离,但这一要求在具体的工程设计中很难实现,因而需要把建筑物内的各种金属体与进出的线管进行严格的地接,并且使得这些接地装置共用而又多处连接,从而有效的防止雷电的反击,最终保证民航通信系统与设备的安全,免遭雷击的反应。

4民航通信系统的接地技术

工作中的接地技术是为了能够把雷击之后瞬间产生的高压电流迅速导入到地下,避免对于系统造成伤害而引发系统故障问题。系统的故障发生时,电流峰值是正常运行情况下的几百倍甚至上千倍,会对于民航通信导航系统产生重要影响,如果能够通过工作接地来把电流进行有效的分流,那么能够有效保证系统的安全运行。防雷接地属于民航通信导航系统防雷的重要手段,主要是跟避雷针等避雷装置一同使用,有效防止直击雷对于导航系统的伤害。屏蔽接地技术能够有效防止雷击中的感应雷对于民航通信导航系统还有电磁产生破坏影响,使导航信号的干扰能够最大化的降低。工作接地的目标就是为了维护通信导航系统的正常运行,设备工作正常时,工作的接地电流也比较正常,一旦设备发生故障,那么会产生大量的电流通过工作接地极,因此要对于电流进行及时的疏导,维持系统能够安全稳定的运行。

在民航通信系统的防雷接地保护措施中,分为了五种接地类型。一是保护接地,即为了防止损坏的绝缘有带电的可能,对其相关人身与设备的安全所设置的一种接地。二是工作接地,即为了满足电力系统中运行的需要而进行的一种工作接地。通常情我下,工作接地的电流一般在几安到几十安之间,但如果电力系统发生故障时,往往会有十千安的短路电流流过地极,很容易对人身造成伤害。三是防雷接地,例如常见的装置有避雷针、避雷线等,能够快速的消除过电压的危险。四是屏蔽接地,主要是把电磁干扰引入大地,以此减少对电子设备的干扰。 五是信号接地,例如检测电压与放电损耗等电气参数的接地。

5结束语

民航事业发展迅速,因此人们对于民航交通中的安全性要求也变得越来越高,雷击一直都是影响民航飞行的重要安全问题,因为雷击事件而导致民航的通信导航系统出现故障的问题时有发生,对于民航飞机的正常飞行产生严重的影响,因此提升民航通信导航系统的防雷能力具有非常重要的现实意义。

参考文献:

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[3]张卫华.民航机场雷达站雷击威胁分析[J].黑龙江科技信息,2016,22:141.

[4]张琳.浅析空管设施设备防雷[J].电子世界,2016,20:159-160.

论文作者:史永涛

论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期

论文发表时间:2018/2/26

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