摘要：民航通信导航系统中有大量先进的精密电子设备，采用很多CMOS集成模块和CPU控制单元，这些微电子器件组成的电路对电网电压的要求很高，当电子设备被雷击，会出现瞬间高压脉冲击穿电子线路，损坏设备，危及飞行服务保障。为了将民航通信导航系统的整体安全性及可靠性提升，需要进行一定的防雷措施及接地措施处理，确保整个通信导航系统的安全、稳定运行。
关键词：民航；空管通信；导航监视设备；防雷
引言：对于民航通信导航设备来说，最本质的价值就是导航通信功能，进而实现对客机实际运行情况进行全面数据把控的同时，将所获取到所有数据信息呈现在相关工作人员面前，为客机安全飞行打下坚实基础的同时，避免事故等现象的出现。基于运行系统视角下，其中涉及到了多个设备，保证所有设备之间相互合同运用，但是，所有设备大都是在弱电情况运行，尤其是在雷电天气下，极大的影响了设备的正常运行。对此，文章将针对民航通信导航监视设备防雷保护策略提出几点建议，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
1.防雷措施分析
1.1外部防雷措施分析
外部防雷装置由接闪器、引下线以及接地装置三部分组成。接闪器有三种形式：避雷针、避雷带以及避雷网，它位于建筑物的顶部、天线铁塔顶部、天线阵周边等，其作用是引雷或称截获闪电，把雷电流引下。引下线上和接闪器连接，下与接地装置连接，它的作用是把接闪器截获的雷电流引到接地装置。接地装置位于地下一定深度，它的作用是使雷电流顺利流散至大地中去。
1.2内部防雷措施分析
当雷电发生的同时，也伴随着强大的电磁场，其辐射范围内的电线、电缆上会感应产生瞬间高电压脉冲，这些高电压脉冲沿着电缆线可以轻易地击穿脆弱的设备电子线路，造成设备损坏。雷电电脉冲对空管设备的入侵主要有电源线路、信号线、馈线线路等三个通道。首先需要进行电源防雷，电源部位应安装三级防雷装置，根据作用配备防雷器，对电源进行保护。其次需要进行信号防雷，给传输设备上配备上对应的避雷装置，避免信号在实际传输过程中受到雷击的影响。室内电子设备较多时，应通过等电位联结、屏蔽、合理选择过电压保护器、合理布线和良好的接地等方法来减少雷电流和产生的电磁效应、防止反击及接触电压、跨步电压等二次雷害和雷电电磁脉冲所造成的危害。
2.接地措施分析
2.1接地系统组成
接地装置由接地线及接地极组成的，将接地装置的特定结构埋入地下，然后将大地与金属导体进行连接。接地线主要由接地极、接地端子、金属导电体等组成。
2.2接地方式分析
接地方式一般有保护型及系统型接地方式。保护型是避免设备外壳上出现电流，从而对设备工作人员的生命安全造成威胁，例如屏蔽地及防雷地设置等。系统型接地比保护型接地具有一定的复杂性，系统中各个位置都需要提供基准电位。一般情况下会使用保护地接地方式，能够对通信导航系统中所有电气装置外壳及装置等进行保护，因为系统的实际运行时间较长，会因为电气设备绝缘体的损坏影响运行，导致外部出现带电情况，接地工作能够对相关工作人员的安全起到一定的保护作用。另一种接地方式为工作接地方式，这种接地方式主要是为了确保电力系统能够进行稳定运行。除此之外还有屏蔽接地方式，主要将电磁所产生的干扰引入在大地中，避免电磁干扰对通信导航系统产生的影响。防雷接地方式能够防止电压对系统产生影响，只有在雷电过程中才能产生冲击电流，电流值比较大，所持续的时间只有几十微秒。建设良好的接地系统是泄发直击雷，感应雷及雷电电磁脉冲的有效手段，也是保护设备和人员安全的重要技术措施。通常接地可分为：防雷接地，交流工作地，直流工作地和安全保护接地。现代接地理论要求接地系统采用联合接地方式，有效的避免地电位反击，且具有设计，施工简便，造价低等优点。所谓联合接地就是将4种接地连成1组地网，遵循共网不共线的原则。各类接地使用不同的引下线，分别接在同一地网上，且要求各引下线在地网上的连接点距离大于5米。若某些设备对接地有特殊要求，不能采用联合接地，可独立铺设地网，但各地网间必须使用防地电位反击器件连接。在整个接地系统中，地阻是最重要的指标，要求联合接地系统的地阻值满足台站内各设备要求的最小值，空管设备的电阻应小于1欧姆。
2.3DME的防雷
DME是距离测量系统的简称，其也被称之为测距机，是国际民航组织批准的近程导航系统，其构成情况如图1所示。鉴于DME系统在民航通信导航中的重要程度，必须采取有效的防雷技术措施，提升其耐雷水平，从而减少并避免雷击故障的发生。（1）电源系统防雷。针对DME的电源系统可以运用如下防雷措施：在电源系统上加装氧化锌避雷器，之所以选用这种类型的避雷器主要是因为其采用的是氧化锌压敏电阻及非线性电阻片，当遭受雷击时，外部电压升高，电阻会随之下降，由此可对电源系统起到有效的保护。此外，对于DME设备的供电系统，可以采取分级保护的方法，借此来使能量逐级释放，通过对瞬态过电压的阶段性控制，使雷击产生的能量可以及时释放。（2）信号线防雷。可将避雷器加装在DME设备的遥控接口位置处，运用分流入地技术，对信号线的运行安全性提供可靠保护，具体做法如下：采用串联的方法将避雷器与接地线及室外导线进行连接，当雷电流侵入导线时，避雷器便会发挥出防雷的作用，使电阻快速下降，这样一来雷电流便会分散流入大地，保证了DME系统中地面设备的安全性。
图1.民航DME架构示意图：
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结论
简而言之，除了以上具体的防雷接地措施以外，还需要实施避雷设施跟踪技术检测，安排相关人员对避雷接地设施进行有效的定期检查和维修，做好相关维护工作，以防人为及非人为因素损坏。现代防雷技术强调的是全方位防护，综合治理，层层设防，将防雷看作一个系统工程。只有这样，才能最大限度的减少、预防雷电对民航通信导航设备的破坏，提升通信导航系统的整体安全性及可靠性，保证整个通信导航系统的正常运行。
参考文献：
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[2]严思宇.民航通信导航系统防雷接地分析[J].电脑迷，2018（3）：181.
[3]李瑞芝.民航通信导航系统中的防雷接地探析[J].信息记录材料，2018，19（3）：55-56.
论文作者:何明川
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/16
标签：防雷论文; 设备论文; 雷电论文; 通信论文; 民航论文; 系统论文; 导航系统论文; 《基层建设》2019年第27期论文;