雷电作为一种自然现象,破坏性强,特别是对精密电子仪器具有较大的危害性。通信导航系统是民用航空中不可或缺的主要组成部分,需确保其运行的可靠性有序性,才能确保飞机飞行的安全性及稳定性。但如果通信导航系统发生运行故障,则易引发极其严重的后果[1]。与此同时,近年来,我国民航的通信导航台站逐步引进一些新型通信设备,能够在一定程度上提升通信导航系统的性能,但是受此类通信设备普遍采用集成度较高的微电子电路的影响,导致系统对雷电脉冲相对敏感,在受到雷击的情况下,易受到浪涌作用,导致设备出现过压受损等问题,从而影响通信的可靠性,并难以保证飞机飞行的安全性。由此可见,从提升民航通信导航系统的运行质量及安全性角度考虑,本文针对“民航通信导航系统中防雷及接地措施”进行分析研究具有重要的价值意义。
1.民航通信导航系统的防雷技术分析
基于民航通信导航系统层面分析,需充分掌握两大防雷技术,即:其一,全向信标防雷技术;其二,距离测量系统防雷技术。总结起来,具体防雷技术内容如下:
1.1全向信标防雷技术
全向信标(DVOR)是民航通信导航系统中不可或缺的主要设备,易受雷击影响出现受损的情况。因此,相关工作人员需采取有针对性的技术方法,保证全向信标的防雷效果[2]。具体而言,结合相关技术规范标准要求,全向信标需在地面架设避雷针,作为接闪器,进一步将避雷针的数量控制在≥3根,且每根避雷针的保护范围控制在以避雷针为直径形成的球体当中,保证三根避雷针实现有效保护整体天线场的要求。在遭遇雷击的情况下,避雷针可自行吸引雷电流,再经接地引下线,使雷电流有效排放至大地当中。
1.2 距离测量系统防雷技术
距离测量系统(DME)又称为“测距机”,是国际民航组织批准允许安装的一种近程导航系统,具有结构复杂的鲜明特点。由于DME系统在民航通信导航中占据极其重要的地位及作用,因此需采取有效的防雷技术,提升耐雷水平,使雷击故障得到有效预防控制。以DME的电源系统为例,可采取安装氧化锌避雷针的方法,以此保证防雷效果,而选用此类型的避雷器,使用氧化锌压敏电阻及非线性电阻片,当遭遇雷击时,外部电压异常上升,电阻则随之下降,进一步使安装的氧化锌避雷针起到有效保护电源系统的作用。
对于DME设备的供电系统,则可推行分级保护模式,充分发挥该系统的应用优势,使能量得到逐级释放,在通过阶段性控制瞬态过电压方法作用下,使雷击产生的能量得到完全及时释放。此外,将避雷器加装至DME设备的遥控接口位置当中,再运用分流入地技术,以此起到保护信号线运行安全性的作用。具体而言,采用串联方法连接接地线、室外导线及避雷器,在雷电流侵入导线时,使避雷器发挥出防雷作用,使电阻得到快速下降,进而使雷电流分散流入大地,最终使DME系统中地面设备的安全性得到有效保障。
2.民航通信导航系统的接地措施分析
在掌握民航通信导航系统的防雷技术基础上,有必要掌握其接地措施,从而使民航通信导航系统运行期间的质量及安全性得到全面提升。总结起来,具体接地措施如下:
2.1屏蔽技术措施
屏蔽是通信导航系统中相对简单且有效的防雷接地技术措施,即通过屏蔽处理电缆的方法,有效抑制雷击产生的电磁脉冲干扰。与此同时,民航通信系统中部分电缆布设在露天环境当中,从而在很大程度上增加了雷击的风险,尤其是当电磁脉冲侵入电缆后,可能对连接的通信设备产生极其不利的影响。因此,对所有电缆采取电磁屏蔽保护措施,尤其是进入通信机房的电缆,采取重点屏蔽处理方法,在屏蔽层两侧进行有效接地处理,能够使防雷接地效果大大提升。
2.2等电位连接技术措施
通常,通信导航机房内所有设备均需进行等电位连接,以带电金属为例,采取浪涌保护器(SPD)与汇流排连接。以不带电金属为例,采取导线与汇流排连接,再对汇流排进行接地处理,以此确保所有通信设备达到等电位的状态,进而达到有效防范雷击的目标[3]。与此同时,针对高频通信导航台,可采用M型共用机构,严格遵循就地处理原则。此外,为了保证等电位连接的作用得到最大限度地发挥,相关技术人员需保证两者之间的连接质量,进而全面提高接地保护效果。
2.3加强接地检查
为了保证民航通信系统充分发挥防雷接地的作用,需优先保证防雷接地运行的可靠性及安全性。因此,相关工作人员需做好防雷设备的日常检查工作,例如:定期检查天线的电缆,观察天线电缆是否与相应插座之间保持有效连接关系,尤其是判断接插是否牢靠;然后,重点检查天线的平衡状态,观察不平衡的变换电缆是否接好、是否出现缠绕或扭曲情况、是否处于天线支架杆内等[4]。此外,全面检查天线电离片、短路片,判断是否全部调整至台站的频率范围内,进一步逐一检查天线的馈线系统;针对接地检查问题进行有针对性的处理,确保接地的可靠性就安全性。
3.结语
通过本文的分析探究,认识到为了规避雷电对民航通信导航系统运行安全性及稳定性产生不利影响,需采取切实可行的防雷接地措施,强调提升通信导航系统的耐雷水平。具体而言,需将无线电信标、DME视为重点防雷技术,并做好屏蔽及等电位连接工作,适当强化系统中关键设备的检查力度等,以此将防雷接地保护作用充分发挥出来,进一步使民航通信导航系统的防雷与接地效果得到全面提高。
参考文献:
[1]孙琪.试析民航通信导航系统中的防雷与接地[J].中国新通信,2019,21(16):39.
[2]季正宇.民航通信导航系统中的防雷接地技术[J].电子技术与软件工程,2019(11):22.
[3]柳建云.试论民航通信导航系统中的防雷接地[J].信息通信,2019(02):164-166.
[4]段长夏.民航通信导航系统中的防雷接地处理研究[J].中国战略新兴产业,2018(32):147.