陶磊
摘要:民航事業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展中起到舉足輕重的作用,目前民航雷達(dá)站遭到雷擊的危害現(xiàn)象也日益突出,加強(qiáng)雷達(dá)站的防雷技術(shù)研究和應(yīng)用,對(duì)于雷達(dá)站正常運(yùn)轉(zhuǎn)起到重要保障作用。本文就雷達(dá)站遭受雷擊威脅以及雷擊類型進(jìn)行分析,通過(guò)加強(qiáng)防雷技術(shù)的應(yīng)用,使其在民航飛行安全中充分發(fā)揮作用。
關(guān)鍵詞:民航雷達(dá)站;防雷技術(shù);應(yīng)用
引言
隨著航空運(yùn)輸業(yè)的飛速發(fā)展,對(duì)飛行安全運(yùn)行保障工作提出了更高的要求,因此民航各項(xiàng)地面保障設(shè)施也不斷改進(jìn)和完善,在導(dǎo)航、空管系統(tǒng)通信、監(jiān)視設(shè)備等保障中充分發(fā)揮作用。雷達(dá)站因其特殊運(yùn)行指標(biāo)要求,通過(guò)在遮蔽角較小的區(qū)域以及位置目標(biāo)突出的區(qū)域進(jìn)行設(shè)置,使信息接收和發(fā)送質(zhì)量得到有效保證。但同時(shí)也加大了遭受雷擊的幾率,會(huì)對(duì)設(shè)備造成不同程度的損壞外,還會(huì)對(duì)飛行安全造成嚴(yán)重影響。為了有效提高防雷安全系數(shù),因根據(jù)雷擊的分類和途徑,采用合理的防雷技術(shù),使飛行安全得到有效保障。
一、民航雷達(dá)站的雷擊危害
(一)電源系統(tǒng)
民航雷達(dá)站所采用的電源配電系統(tǒng)具有一定的線路隨機(jī)性和復(fù)雜性,雷擊會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電壓,從站外的金屬管線、架空線路向其他線路擴(kuò)散,會(huì)造成線路絕緣層擊穿或雷達(dá)站內(nèi)部供電系統(tǒng)破壞,出現(xiàn)短路、電源線路產(chǎn)生火花,甚至導(dǎo)致爆炸事故的發(fā)生。
(二)監(jiān)控系統(tǒng)
雷擊將大量的電荷向地面釋放,造成脈沖放電平均幅值極大程度升高,同時(shí)產(chǎn)生電磁干擾,并利用傳導(dǎo)耦合和輻射耦合兩種方式對(duì)內(nèi)部監(jiān)牢系統(tǒng)造成影響,使內(nèi)部設(shè)備損壞。
(三)控制系統(tǒng)
雷擊造成地表大量的電荷的堆積,對(duì)雷達(dá)站外部造成極大的電壓威脅,在低壓架空線路、高壓架空線路以及通訊線路上的電壓負(fù)荷都大幅度提高,對(duì)控制系統(tǒng)的安全造成威脅。
二、雷擊種類及雷擊途徑
(一)種類
針對(duì)設(shè)置在地勢(shì)越高雷達(dá)站,雷擊的種類主要包括感應(yīng)雷和直擊雷。前者由于導(dǎo)體上方的雷云電通過(guò)導(dǎo)線的靜電感應(yīng)作用吸引至導(dǎo)體端,當(dāng)雷擊放電時(shí),導(dǎo)線上帶的強(qiáng)電荷會(huì)被釋放后形成雷電波,雷電波順著導(dǎo)體線路進(jìn)入雷電站的內(nèi)部,造成設(shè)備損壞。此種雷擊類型是雷電站遭受雷擊的主要形式,也是防雷的重點(diǎn)對(duì)象。后者是雷云與導(dǎo)體裝置產(chǎn)生直接接觸時(shí)形成強(qiáng)大的電流,電流通過(guò)引下線時(shí)會(huì)產(chǎn)生機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng),且具有極強(qiáng)的破壞性。
(二)途徑
隨機(jī)途徑主要通過(guò)光纖電纜、天線、低電壓反擊、電力電纜等四種方式引入,如缺乏有效的防雷技術(shù)和保護(hù)措施,會(huì)造成電力系統(tǒng)紊亂以及設(shè)備破壞的情況。
三、防雷技術(shù)應(yīng)用
(一)遠(yuǎn)點(diǎn)防雷
在線路防雷中,重要技術(shù)手段是利用耦合接地線、避雷線以及安裝相應(yīng)的避雷器,但在民用10 Kv的供電系統(tǒng)中避雷線和耦合接地線的方式并不適用。目前普遍采用閥型避雷器技術(shù),通過(guò)避雷器中避雷原件所起到的避雷限壓作用,使防雷效果得以實(shí)現(xiàn);另外還有氧化鋅避雷器以及碳化硅避雷技術(shù)等,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通流能力強(qiáng)、可靠性高的特點(diǎn),其不足之處在于使用壽命較短,必須時(shí)常進(jìn)行檢測(cè)和及時(shí)更換。
(二)近點(diǎn)避雷
近點(diǎn)避雷技術(shù)主要利用低壓配電柜、機(jī)房配電箱以及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行三級(jí)防雷保護(hù)。對(duì)于雷電站內(nèi)部設(shè)備,其防雷方式主要有電涌保護(hù)器、法拉弟籠、防雷接地技術(shù)和電纜進(jìn)線埋地引入等四種[4] 。利用機(jī)房配電箱內(nèi)所安裝的電源保護(hù)器對(duì)通信、雷達(dá)等設(shè)備進(jìn)行第一時(shí)間保護(hù),對(duì)感應(yīng)電壓進(jìn)行抑制;建筑物或設(shè)備、線路通過(guò)法拉弟籠的屏蔽作用,利用具有框架鋼筋結(jié)構(gòu)的建筑物作為電位連接,并與防雷接地體相連,使防雷效果得以實(shí)現(xiàn),另外雷擊導(dǎo)致的電磁干擾,通過(guò)室內(nèi)鋼筋的電氣連接,并對(duì)屏蔽層的接地可靠性予以保證,使雷達(dá)站設(shè)備受到電磁干擾的問題得到有效解決,在雷達(dá)站的上下走線系統(tǒng)中運(yùn)用光纖數(shù)字傳輸技術(shù)以隔離技術(shù)也能有效解決電磁干擾的問題;利用屋頂?shù)姆览籽b備和天線進(jìn)行防雷保護(hù),若超出防護(hù)范圍,應(yīng)對(duì)避雷針進(jìn)行獨(dú)立設(shè)置,起到有效保護(hù)作用。
(三)其他防雷設(shè)施加裝
目前通過(guò)防雷器在天線接收信號(hào)防雷技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用,其中SPD防雷器具有通流容量大、保護(hù)性能好、工作可靠、性能穩(wěn)定等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主,在天饋加裝信號(hào)SPD能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行有效防護(hù),避免遭受雷擊損壞,另外在雷達(dá)信號(hào)分配器中加裝SPD,也能有效保護(hù)傳輸光端機(jī)等設(shè)備,起到良好的防雷效果。
四、防雷裝置檢測(cè)與整改
根據(jù)國(guó)家關(guān)于防雷技術(shù)規(guī)范的相關(guān)要求,對(duì)于雷達(dá)站的防雷裝置應(yīng)定期進(jìn)行檢測(cè),通常在雷雨季來(lái)臨前進(jìn)行。檢測(cè)內(nèi)容主要針對(duì)避雷引下線、避雷針、焊點(diǎn)連接、導(dǎo)電接觸部件等,同時(shí)還要檢查防雷設(shè)施標(biāo)識(shí)的清晰度。同時(shí)要確保檢測(cè)工作認(rèn)真細(xì)致。對(duì)位于室外的設(shè)備要進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè),避免因長(zhǎng)期惡劣環(huán)境的影響,造成防雷裝置的失效等現(xiàn)象產(chǎn)生。對(duì)接地裝置進(jìn)行接地電阻值的測(cè)試,對(duì)外部與內(nèi)部防雷裝置電氣連接性進(jìn)行檢測(cè);對(duì)各類SPD的性能情況進(jìn)行檢測(cè),如在檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)存在問題,應(yīng)立即整改;完成后經(jīng)相關(guān)檢測(cè)部門進(jìn)行合格后,提供相應(yīng)的檢測(cè)報(bào)告。
結(jié)束語(yǔ):本文通過(guò)對(duì)雷擊分類、途徑,以及雷達(dá)站可能遭受的雷電威脅進(jìn)行分析,并對(duì)防雷技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步的探討,另外防雷技術(shù)的應(yīng)用和研究還應(yīng)不斷加強(qiáng),提高防雷工作的有效性,雖然無(wú)法絕對(duì)避免雷擊災(zāi)害的產(chǎn)生,但通過(guò)有效防雷技術(shù)的應(yīng)用,可以使雷擊發(fā)生的幾率以及遭受的損失極大限度地降低。
參考文獻(xiàn):
[1] 李雅平.淺析民航系統(tǒng)導(dǎo)航臺(tái)、雷達(dá)站防雷技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)科技投資,2017(8).
[2] 張衛(wèi)華.民航雷達(dá)站防雷方法研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2016(27):135-135.
[3] 張衛(wèi)華.民航機(jī)場(chǎng)雷達(dá)站雷擊威脅分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2016(22):141-141.
[4] 余江帥.民用航空雷達(dá)站防雷方法研究[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品,2017(6).
[5] 李衣長(zhǎng),張泉鋒,李日豪,et al.新一代天氣雷達(dá)站雷災(zāi)調(diào)查鑒定與防雷技術(shù)研究[J].貴州氣象,2016(1).
(作者單位:華東空管局浙江分局)