空管通导设备接地问题的分析研究

管世龙

摘 要：通导设备是通信导航监视设备，通导设备是确保空管区域飞行器有序运作的重要基础，当下，我国民航事业发展迅速，通导监视设备进步飞快，但是电磁干扰严重影响通导监视设备正常运行。通导设备建设在机房中，受到不同形式的电磁干扰影响，容易导致设备不能安全运行，也影响空管安全。文章对空管通导设备接地问题详细分析，梳理电磁干扰现象，分析设备的实际运行中的接地方式，为提高空管通导设备抗干扰能力奠定坚实基础。

关键词：空管;通导设备;接地;问题;电磁干扰

中图分类号：V355.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）22-0237-02

新时期空管通导监视设备自身电子系统逐渐向高集成方向不断发展，大机房中的动力线路及控制性线路较多，不同线路纵横交错分布，大量通信导航监视设备其实际设计较为复杂，对应的精密化及智能化程度较高，一旦受到电磁干扰，则电位变化，电路系统不稳，影响设备安全，也影响飞行器正常运作[1]。为进一步提高通导设备自身稳定性，应研究其空管通导设备接地问题，以此确保民航设备自身的安全性和可靠性。

1 关于接地

地球为大容量的静电导体，电位可认为是“零”，设备金属部分以导体和大地连接，为接地。埋入地中，和大地接触的导体为接地体，连接设备接地的部分为接地线。设备接地点及对地电压与入地电流值为接地电阻。

2 电磁干扰具体分析

新时期空管电子化设备不断引进应用，使得设备数量不断增加，对应信号传输规则越来越负责，传输繁琐，灵敏度高，功率大，易受到电子干扰影响，导致管制员在模拟训练中无法顺利通话，管制员反应模拟机通话噪音大，维护后发现模拟机所在房间不具备接地及屏蔽条件，设备未有效接地，导致电磁干扰出现[2]。有空管部门反应设备显示器老化出现电磁干扰问题，维护人员检查维护后恢复正常[3]。

综上所述，电磁干扰大多是电路回路公共阻抗偶尔导致电路受到干扰，电流变化导致电感性元件产生电感性干扰，进而形成电压压差，出现干扰。此外，材料绝缘性会导致出现静电放电干扰，影响空管通导监视设备稳定运行[4]。

3 空管通导设备接地技术分析

3.1 空管设备接地类型

为进一步确保空管通导监视设备正常工作，确保操作人员自身安全性，应确保对应设备保持接地，以此提高设备电磁兼容性，充分降低电磁干扰，保证设备安全稳定运行。将设备接地处理，可将电位产生的电荷通过设备的金属导体，及时到大地中，充分降低磁场的干扰性现象[5]。通过通导设备急性以下多方面接地处理：如防静电接地、工作接地、安全接地、防雷接地、屏蔽接地等等，实施设备运行中要针对通导设备系统和实际运行的状态，选择合适的接地方式，保证设备自身运行稳定。

3.2 空管设备接地方式分析

在实际经验角度发现，当下空管通道设备自身接地分为并联式、分散式和混合式三种接地方式。（1）并联式接地方式：为单点接地，通导设备系统各个地线全部并联，接入到公共地线某一位置。并联式接地方式未形成环形回路，不会对通导设备产生干扰，但若设备地线过长，可能导致阻抗过大[6]。（2）分散式接地为多点接地模式，主要是通导设备不同部分和接地系统采取“就近接地”方式处理，其对应地线较短，但是其接地系统较多，容易产生祸合、产生干扰。（3）混合式接地：主要包含并联式和分散式接地两种特性，在接地线系统中，以电感电容器件，不同频率、不同阻抗下，都可满足接地需求，综合并联及分散式接地结构，不同频率下设计不同的接地方式[7]。

3.3 设备接地装置安装要求

为确保设备接地正常，在接地装置设计中，还要注意以下几个问题。考虑到减小高频电阻需要，在接地线、接地装置设置上，接地材料要选择铜制材料，以镀锌铜材最为理想，可减少腐蚀对材料的影响。要定期对接地体的接地电阻检查分析，在设备接地体的周围合适位置，设置对接地电阻的测量位置，收集接地电阻信息，适当情况下对接地进行维护处理[8]。

一些人工组合的接地体，若周围设备运行及场地允许，推荐采用闭合时方式，各个单支接地体要保证间距在其长度的两倍以上。部分單位为控制成本投入，可能存在利用地下水管网做接地的事件，地下水接地面积较大，接地电阻小，作为接地体较为理想，但是不同形态的钢、金属和不同金属结合，可能会产生耦合，导致接触电阻大大增加。此外，部分水管接头不是导电结构，采用地下水管网接地，并不可取[9]。若需采用地下水管作为自然接地体，应自信分析实际情况，确保各个接地体都能满足运行需求。

4 抗电磁干扰的一些措施

了解电磁干扰发生的原因以及空管通导监视设备接地种类及主要接地形式后，要有针对性叠采取科学技术避免电磁干扰发生，可采取综合性的技术减少电磁干扰对通导设备造成的影响。要结合设备运行实际情况，采取多种措施避免电磁干扰发生。

4.1 科学规划布线

对接地线合理规划才能有效避免公共阻抗发生。在当下的空管通导设备机房中，其管理多采用大机房传统管理模式，空管通导监视设备中电路大多为多级电路，对应通道设备集中在一起，实际抗干扰能力较小的微小信号容易受到电磁干扰。因此，在机房、设备布线必须考虑到布线及公共阻抗，布线确保规范、科学。例如，在布线过程中，要将数字电路和模拟电路接地分隔开，模拟电路中尽可能加大其接地面积，减少接地阻抗产生。对线路进行设计，要考虑到不同电位的影响，通过规划接地线路，充分减少线路中的公共阻抗，避免大地和空管通导设备之间形成电势差，进而形成信号回路。若出现问题，都会对空管通导设备产生严重电磁干扰。也就是说，通导设备接地中，推荐多采用混合接地方式，按照各个设备自身的阻抗特性以并联接地为基础，结合分散接地，将通导设备不同的模块都保证接地，减少电流对设备的影响。以某地区空管航管大楼设备为例，其设备走线设计上，大厅设计走线为弱电通信电缆，模拟线及数字线通过上下层桥架方式分隔开，下走线为强电电力电缆，部署接地电缆，以并联式及分散式综合接地，满足设备接地需求，有效降低电磁干扰。

4.2 以多种措施充分降低地线抗阻

通过充分降低空管通导设备自身的接电线自身阻抗，也是有效降低电磁干扰产生及电磁干扰对空管通导设备影响的有效措施。地线阻抗本身受电阻、电感组成影响，若发现电阻值过大，就会导致电流在实际线路中受到阻碍，导致线路自身抗干扰能力大大下降。计算地线电阻，以RDC=S/A（其中，RDC为实际电阻率，S为电流通过的导体长度，A为接地线的横街面积）。通过RDC=S/A公式，计算推断，要进一步降低电阻，就必须增加接地线的实际横截面积。在设备及线路投入使用中，空管通导设备得电路主要在导体表面传递，导体的实际横截面面积较小，且电阻阻抗较大，就需要降低导体电阻阻抗，增加导体实际横截面积。在增加导体实际横截面积的同时，要缩短导体的长度，通过控制导体长度，进一步减低地线的阻抗。接地方式上以并联接地方式为基础，再融入分散式接地方式，确保通导设备不同模块接地线导体都能够和距离自己最近的大地相互连接，缩短地线导体的实际长度，强调降低地线阻抗的最终目的，确保空管通导设备可稳定运行，减少电磁干扰的发生。

4.3 正确接地，减少地环路影响

分散式接地方式可有效缩短地线导体的长度，以此降低阻抗。但是采取分散式接地方式容易产生地环路，对设备运行造成干扰。分析产生地环路的原因，主要是分散式的接地，在空管通導设备之间存在大量接地点，这就都爱孩子地线电位差形成地环路电流，差模干扰电压形成，影响周围空管通导设备正常运行。在实际运行中，可以光电耦合器、共模扼流圈等方式，组织地环路形成，接地方式上以混合式接地方式为核心，对并联式接地及分散式接地等接地方式，严格控制接地点，减少不必要的接地点设置，有效排除接地系统中可能存在的电磁干扰，提高空管通导设备的通信质量。此外，对设备进行维护，也要严格控制好接地点的实际数量，各个机柜仅对应设置对于一个接地点，机柜中的设备最后进行并联接地，从而减少环路对设备的影响。

5 结语

综上所述，近年来我国民航事业得到迅速发展，民航空管通信导航监视设备建设也不断进步，空管通导设备是保证民航飞行器稳定运行的基石，也是确保空管稳定的基础。空管通导设备建设大机房逐渐应用到设备管理上，而电磁干扰成为制约空管通导设备发挥作用的重要艺术之一，空管通导设备的接地技术关系到设备运行的效果及质量，科学的接地处理可有效避免电磁干扰发生，减少电磁干扰对空管通导设备的影响。相应管理部门要针对不同通导设备的工作目的不同，规划好空管通导设备的接地系统及设备机柜位置，应结合并联接地方式和分散式接地方式等，对设备科学操作，减少电磁干扰现象发生，实现通信导航监视设备运行的安全性和可靠性。

参考文献

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[2] 沙东亮.空管通导设备接地问题的分析研究[J].科技资讯，2017，15（23）：55-56.

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