空管台站设备敏感度与电压骤降监测

沈海东

（中国民用航空中南地区空中交通管理局，广东广州，510000）

1 电压骤降敏感度

按照设备对电压骤降敏感情况，可以划分敏感设备为两个类型，一个是仅对压降值敏感，另一个就是对压降值和骤降时间都敏感。其中，仅对压降值敏感，此类设备涉及到了多种自动控制设备，典型代表就是继电器、控制器等。仅关联于电压压降值，对持续时间并无较高的敏感度。如果降低电压至动作电压值中，设备展开动作，不关联与持续时间；对压降值和骤降时间都敏感，此类设备涉及到了计算机等电力电子供电的设备，如果电源电压跟最小运行电压相比较小，在一定时间以后就会关停设备。空管台站的敏感设备归为此类设备中。

2 电压骤降敏感曲线

电压骤降承受能力即为，维护设备稳定运行的状态中，把电压可允许的最大降压值输入，此指标可以对设备对电压骤降的敏感度进行反映，表示的方式就是最低正常运行电压跟额定电压的百分比。设备正常运行，密切的关联于电压骤降的持续时间，因此采取关系曲线，对于设备对电压骤降敏感程度进行体现。

在二十世纪的八十年代，美国计算机和商用设备制造商协会CBEMA提出电压容限曲线及有关联的电压扰动，涵盖了电压上升、电压骤降、尖峰脉冲、断电四种，避免电压扰动的问题，导致损坏计算机及其控制装置。在后来的发展中，CBEMA改称为ITIC（信息技术工业协会），其所属技术委员会也修订了CBEMA曲线，如图1。

图1 ITIC 曲线

两条曲线所处的位置都是120V，60Hz系统，应用于50Hz系统中，时间轴以周期（Cycle）为准。相较于CBEMA 曲线而言，ITIC曲线展开修整设备电压骤降耐受能力，把光滑曲线线性化并分段，增添转折点，让电压变化的定量化更加明确，也就是时间与峰值，推动便捷的分析设备电源。而且时间坐标标识了周波单位（Cycle），让应用于其他频率系统中实用度更高。对于ITIC 曲线进行分析，显示其平面划分成的区域是三个。首先，正常工作区。此区域的构成包括曲线、坐标轴，在此区域中的电压/时间状态，可以让设备稳定运行；其次，无损坏区。处在位置是平面的右下方，异常问题包括电压骤降过度、欠电压以及断电、停电等，如若出现这些问题就不能正常工作，但并不损坏设备。最后，损坏区。处于右上方，涵盖了异常问题就是电压骤升过度、电压过度振荡、过电压等，不仅不能让设备正常工作，而且会将设备烧坏。

在分析导航设备的电压骤降问题方面，采取ITIC 曲线具有可靠性。将其在220V、50Hz 电力系统内套进，电压骤降分别是100%、30%、20%，容许分别是24ms、0.6s、12s，同时电压骤降10%，能够长时间的稳定运行。

3 空管台站主要敏感设备

3.1 雷达设备

雷达设备产生的作用不言而喻，其产生故障问题以后，管制员如同失去双眼，由雷达管制模式下降至程序管制模式。其中的程序管制模式，只可以语音通话，工作主动性丢失，明显提升航空器间隔，十分严重的影响到航班繁忙地区。现代空管系统中雷达设备比较常用的就是一次雷达、二次雷达，跟通信以及导航、自动化系统构建为陆基空管系统。

按照民航局提出的《空中交通管制L波段一次监视雷达技术要求》，技术要求明确规定，系统需要基于380V±38V、50Hz±2.5Hz供电环境中进行稳定可靠的运行，雷达总功耗需要在50KW之内为宜。《空中交通管制二次监视雷达系统技术规范》中的技术规定了，二次监视雷达系统电源需要具备的功能就是过流以及过压保护。工作电源对于220V±22V、380V±38V的环境进行支持，频率是45Hz-63Hz。例如，SELEX雷达机柜，电源模块就是开关电源，输出直流电平，提供给放大管和板件应用，包括+36V、+25V、±15V、±12V、±5V。

3.2 地空通信地面系统

地空通信地面系统，可以让地面管制员经无线电，跟空中飞机之间展开相

应的联络工作。地空通信地面系统涉及到了两方面，一个是甚高频（VHF），另一个就是高频（HF），国内空管应用甚高频设备更多些。按照《甚高频地空通信地面系统第1部分：语音通信系统技术规范》提出的内容，甚高频地空通信地面系统中涵盖的设备就是信号传输系统、遥控器以及收发信机、监控系统。对于供电技术指标方面，需要固定台AC220V±22V，50Hz±5Hz，DC24V±2.4V。

3.3 导航台设备

导航台设备中，涵盖了全向信标（VOR）、测距仪（DME）两种。前者导航系统提供给飞机极坐标定位，在航路导航中进行运用，属于测量方位。后者为远程测量设备，功效就是对于飞机、地面装置之间倾斜距离进行测量，属于测量距离。飞行员经相应的参数，获取此时刻飞机所处准确的部位。导航设备对监控系统产生非常关键的作用，全向信标、测距仪同机载接收机协同工作，达到飞机监控系统平稳运作的目标，提供给飞机不间断的、全面的方位以及距离信息数据，也可当作是进场引导设备，保障监控系统安全可行。例如SELEX 1150A 全向信标的设备中，电源模块为开关电源，此电源模块中提供给测距仪的电源，将直流电平+28V、-24V、±15V、+5.2V 和+5V输出，供板件应用。电压骤降明显的影响到空管设备的正常运行。经监测电压骤降，可以得到有无需要治理空管台站电压骤降的结果。

4 空管台站电压骤降的监测

因为很多的空管台站，实施了电力系统监控系统，实时的监测高低压供配电系统，同时将历史的数据资料进行储存，提出正确的告警阈值。举例子雷达站a，按照空管台站敏感设备电压骤降免疫曲线，提出低电压告警阈值为基准电压的90%。记录好低电压及持续时间，最后统计出免疫曲线的停机区域的电压骤降次数情况。在三年内的电压骤降类型中，出现7次电压波动，导致因素就是地处工业区，周围的工厂对其产生影响，频繁的出现电压波动；市电中断12次，导致原因就是雷达站a处在边远农村山区位置，缺乏足够的电网保障力度；开关跳闸2次，导致原因为开关老化跳闸等；防雷维护22次，为降低雷电的影响，接到雷雨预报后会切换台站供电到油机供电，则供电中断。电压骤降类型是相对典型的，自身供电设备维护以及外部环境影响是主要原因，后者属于不可控因素，前者为必要工作要求。所以，电压骤降问题是不能避免的，应该加强科学的、针对性治理，维护空管台站设备稳定运行。

5 结语

我国朝着民航强国的方向不断迈进，空中交通管理系统应该有效的支持高效、安全以及先进的民用航空运输系统，符合不断增加的航空运输量的需求以及安稳保障标准。研究分析电压骤降的定义、导致因素以及了解到对设备安全运行危害性等，可以对治理电压骤降问题起到重要的依据作用。未来要更加重视分析空管台站敏感设备对电压敏感度以及电压骤降统计与监测数据等内容，提升治理空管台站电压骤降的意识。