民航雷達(dá)站防雷技術(shù)應(yīng)用和研究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

民航雷達(dá)站防雷技術(shù)應(yīng)用和研究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘要：民航事業(yè)在我國經(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，會對設(shè)備造成不同程度的損壞外，還會對飛行安全造成嚴(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

針對設(shè)置在地勢越高雷達(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，電流通過引下線時(shí)會產(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10Kv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)行三級防雷保護(hù)。對于雷電站內(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)器對通信、雷達(dá)等設(shè)備進(jìn)行第一時(shí)間保護(hù)，對感應(yīng)電壓進(jìn)行抑制;建筑物或設(shè)備、線路通過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，通過室內(nèi)鋼筋的電氣連接，并對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

目前通過防雷器在天線接收信號防雷技術(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)勢主，在天饋加裝信號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、防雷裝置檢測與整改

根據(jù)國家關(guān)于防雷技術(shù)規(guī)范的相關(guān)要求，對于雷達(dá)站的防雷裝置應(yīng)定期進(jìn)行檢測，通常在雷雨季來臨前進(jìn)行。檢測內(nèi)容主要針對避雷引下線、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)識的清晰度。同時(shí)要確保檢測工作認(rèn)真細(xì)致。對位于室外的設(shè)備要進(jìn)行重點(diǎn)檢測，避免因長期惡劣環(huán)境的影響，造成防雷裝置的失效等現(xiàn)象產(chǎn)生。對接地裝置進(jìn)行接地電阻值的測試，對外部與內(nèi)部防雷裝置電氣連接性進(jìn)行檢測;對各類SPD的性能情況進(jìn)行檢測，如在檢測過程中發(fā)現(xiàn)存在問題，應(yīng)立即整改;完成后經(jīng)相關(guān)檢測部門進(jìn)行合格后，提供相應(yīng)的檢測報(bào)告。

結(jié)束語：本文通過對雷擊分類、途徑，以及雷達(dá)站可能遭受的雷電威脅進(jìn)