民航雷达站防雷技术应用和研究

陶磊

摘要：民航事业在我国经济建设发展中起到举足轻重的作用，目前民航雷达站遭到雷击的危害现象也日益突出，加强雷达站的防雷技术研究和应用，对于雷达站正常运转起到重要保障作用。本文就雷达站遭受雷击威胁以及雷击类型进行分析，通过加强防雷技术的应用，使其在民航飞行安全中充分发挥作用。

关键词：民航雷达站;防雷技术;应用

引言

随着航空运输业的飞速发展，对飞行安全运行保障工作提出了更高的要求，因此民航各项地面保障设施也不断改进和完善，在导航、空管系统通信、监视设备等保障中充分发挥作用。雷达站因其特殊运行指标要求，通过在遮蔽角较小的区域以及位置目标突出的区域进行设置，使信息接收和发送质量得到有效保证。但同时也加大了遭受雷击的几率，会对设备造成不同程度的损坏外，还会对飞行安全造成严重影响。为了有效提高防雷安全系数，因根据雷击的分类和途径，采用合理的防雷技术，使飞行安全得到有效保障。

一、民航雷达站的雷击危害

（一）电源系统

民航雷达站所采用的电源配电系统具有一定的线路随机性和复杂性，雷击会产生较大的冲击电压，从站外的金属管线、架空线路向其他线路扩散，会造成线路绝缘层击穿或雷达站内部供电系统破坏，出现短路、电源线路产生火花，甚至导致爆炸事故的发生。

（二）监控系统

雷击将大量的电荷向地面释放，造成脉冲放电平均幅值极大程度升高，同时产生电磁干扰，并利用传导耦合和辐射耦合两种方式对内部监牢系统造成影响，使内部设备损坏。

（三）控制系统

雷击造成地表大量的电荷的堆积，对雷达站外部造成极大的电压威胁，在低压架空线路、高压架空线路以及通讯线路上的电压负荷都大幅度提高，对控制系统的安全造成威胁。

二、雷击种类及雷击途径

（一）种类

针对设置在地势越高雷达站，雷击的种类主要包括感应雷和直击雷。前者由于导体上方的雷云电通过导线的静电感应作用吸引至导体端，当雷击放电时，导线上带的强电荷会被释放后形成雷电波，雷电波顺着导体线路进入雷电站的内部，造成设备损坏。此种雷击类型是雷电站遭受雷击的主要形式，也是防雷的重点对象。后者是雷云与导体装置产生直接接触时形成强大的电流，电流通过引下线时会产生机械效应和热效应，且具有极强的破坏性。

（二）途径

随机途径主要通过光纤电缆、天线、低电压反击、电力电缆等四种方式引入，如缺乏有效的防雷技术和保护措施，会造成电力系统紊乱以及设备破坏的情况。

三、防雷技术应用

（一）远点防雷

在线路防雷中，重要技术手段是利用耦合接地线、避雷线以及安装相应的避雷器，但在民用10 Kv的供电系统中避雷线和耦合接地线的方式并不适用。目前普遍采用阀型避雷器技术，通过避雷器中避雷原件所起到的避雷限压作用，使防雷效果得以实现;另外还有氧化锌避雷器以及碳化硅避雷技术等，具有结构简单、通流能力强、可靠性高的特点，其不足之处在于使用寿命较短，必须时常进行检测和及时更换。

（二）近点避雷

近点避雷技术主要利用低压配电柜、机房配电箱以及相关设备进行三级防雷保护。对于雷电站内部设备，其防雷方式主要有电涌保护器、法拉弟笼、防雷接地技术和电缆进线埋地引入等四种^[4] 。利用机房配电箱内所安装的电源保护器对通信、雷达等设备进行第一时间保护，对感应电压进行抑制;建筑物或设备、线路通过法拉弟笼的屏蔽作用，利用具有框架钢筋结构的建筑物作为电位连接，并与防雷接地体相连，使防雷效果得以实现，另外雷击导致的电磁干扰，通过室内钢筋的电气连接，并对屏蔽层的接地可靠性予以保证，使雷达站设备受到电磁干扰的问题得到有效解决，在雷达站的上下走线系统中运用光纤数字传输技术以隔离技术也能有效解决电磁干扰的问题;利用屋顶的防雷装备和天线进行防雷保护，若超出防护范围，应对避雷针进行独立设置，起到有效保护作用。

（三）其他防雷设施加装

目前通过防雷器在天线接收信号防雷技术中得到广泛应用，其中SPD防雷器具有通流容量大、保护性能好、工作可靠、性能稳定等应用优势主，在天馈加装信号SPD能够对设备进行有效防护，避免遭受雷击损坏，另外在雷达信号分配器中加装SPD，也能有效保护传输光端机等设备，起到良好的防雷效果。

四、防雷装置检测与整改

根据国家关于防雷技术规范的相关要求，对于雷达站的防雷装置应定期进行检测，通常在雷雨季来临前进行。检测内容主要针对避雷引下线、避雷针、焊点连接、导电接触部件等，同时还要检查防雷设施标识的清晰度。同时要确保检测工作认真细致。对位于室外的设备要进行重点检测，避免因长期恶劣环境的影响，造成防雷装置的失效等现象产生。对接地装置进行接地电阻值的测试，对外部与内部防雷装置电气连接性进行检测;对各类SPD的性能情况进行检测，如在检测过程中发现存在问题，应立即整改;完成后经相关检测部门进行合格后，提供相应的检测报告。

结束语：本文通过对雷击分类、途径，以及雷达站可能遭受的雷电威胁进行分析，并对防雷技术的应用进行进一步的探讨，另外防雷技术的应用和研究还应不断加强，提高防雷工作的有效性，虽然无法绝对避免雷击灾害的产生，但通过有效防雷技术的应用，可以使雷击发生的几率以及遭受的损失极大限度地降低。

参考文献：

[1] 李雅平.浅析民航系统导航台、雷达站防雷技术的应用[J].中國科技投资，2017（8）.

[2] 张卫华.民航雷达站防雷方法研究[J].科学技术创新，2016（27）：135-135.

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[4] 余江帅.民用航空雷达站防雷方法研究[J].军民两用技术与产品，2017（6）.

[5] 李衣长，张泉锋，李日豪，et al.新一代天气雷达站雷灾调查鉴定与防雷技术研究[J].贵州气象，2016（1）.

（作者单位：华东空管局浙江分局）