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通信臺(tái)站的電源改造和雷電防護(hù)
  • 企業(yè):控制網(wǎng)    
  • 點(diǎn)擊數(shù):1569     發(fā)布時(shí)間:2005-07-08 09:00:14
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    1. 重要性

   電源是地面通信臺(tái)站的動(dòng)力,是糧食,是后勤保障。它直接與通信臺(tái)站的工作安全可靠性有關(guān)。

    通信臺(tái)站是決定飛行安全可靠的重要保證手段,電源是電臺(tái)的動(dòng)力來(lái)源。地面通信臺(tái)的電源,一般以市電交流220V(380V)為主,輔助以油機(jī)發(fā)電及直流蓄電池組。電源的危害直接通過(guò)電源線進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部。如果電源污染或出現(xiàn)故障,就會(huì)造成場(chǎng)站整個(gè)指揮控制系統(tǒng)癱瘓和中斷。因此,應(yīng)該引起足夠重視,采用多種手段,盡力做到萬(wàn)無(wú)一失,重點(diǎn)保障。 雷電防護(hù),大多數(shù)場(chǎng)站以避雷針為主,輔助以在線真空避雷器和火花隙避雷器(鋸齒形避雷器)。

   80年代以前,地面通信臺(tái)站以電子管設(shè)備為主,通信方式以話音為主。對(duì)電源電壓、電流及雷電脈沖干擾的耐受力不敏感。八十年代以后,隨著電子技術(shù)和電子設(shè)備的發(fā)展,通信臺(tái)站,大量使用半導(dǎo)體器件,大規(guī)模集成電路、數(shù)字電路,微機(jī)程序控制等新器件、新技術(shù),通信方式除話音外還增加了數(shù)據(jù)傳送、傳真、圖像等業(yè)務(wù)。它們對(duì)電源電壓、電流的沖擊,對(duì)雷電脈沖干擾等的耐受能力敏感度提高。電源的過(guò)壓、過(guò)流和污染以及雷電干擾均會(huì)給通信臺(tái)站造成危害,影響設(shè)備正常工作,引起信息錯(cuò)誤,甚至?xí)斐稍O(shè)備元器件燒毀,通信線路中斷,影響飛行安全,貽誤戰(zhàn)機(jī)。

   現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是信息戰(zhàn)爭(zhēng),正確及時(shí)的信息傳遞,會(huì)給戰(zhàn)爭(zhēng)爭(zhēng)取時(shí)間,贏得戰(zhàn)機(jī),決定戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利。錯(cuò)誤的信息,會(huì)耽誤戰(zhàn)機(jī),造成戰(zhàn)爭(zhēng)的失利。它迫使人們重新認(rèn)識(shí)電源及防雷的重要性,制定防范標(biāo)準(zhǔn),以適應(yīng)現(xiàn)代設(shè)備以及戰(zhàn)爭(zhēng)的需要。國(guó)標(biāo)(GB)、軍標(biāo)(GJB)以及各部門、各行業(yè)都對(duì)電源、防雷等作了明確的規(guī)定要求。因而機(jī)房在設(shè)計(jì)施工及通信設(shè)備制造時(shí),都必須嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),凈化電源,增加防雷措施,以確保設(shè)備安全、人身安全,保證飛行指揮安全,做好飛行保障。

   2. 現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

   機(jī)場(chǎng)的指揮通信線路是執(zhí)行防空作戰(zhàn)和完成空勤訓(xùn)練的主要通信手段。傳送命令和指示,必須迅速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠。這就要求通信電臺(tái)必須工作可靠,同時(shí)要求電源有保障,防雷措施應(yīng)周密仔細(xì)。

   機(jī)場(chǎng)一般遠(yuǎn)離市區(qū),供電系統(tǒng)與當(dāng)?shù)鼐用窆灿靡粭l線路,大多屬鄉(xiāng)村電網(wǎng)。電網(wǎng)上用電設(shè)備混雜,良莠不齊,用電量變化很大,電源電壓波動(dòng)很大,有的用電設(shè)備陳舊,火花干擾嚴(yán)重,設(shè)備之間相互干擾,形成倒灌,污染電源。我們?cè)?jīng)對(duì)一些機(jī)場(chǎng)的電源電壓進(jìn)行過(guò)測(cè)量統(tǒng)計(jì),正常220V市電電壓,最高時(shí)超過(guò)280V,最低時(shí)低于150V,一般家用電器根本無(wú)法正常工作。通信設(shè)備如不采取特殊措施,同樣無(wú)法正常工作。目前機(jī)場(chǎng)電源很少能滿足國(guó)軍標(biāo)對(duì)供電電源的要求。為了適應(yīng)這一現(xiàn)狀,地空超短波電臺(tái),在電臺(tái)設(shè)備內(nèi)部采用了寬范圍穩(wěn)壓及過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)告警措施,卻增加了設(shè)備成本以及不可靠因素,降低了設(shè)備可靠性。電源污染,還會(huì)引起信息錯(cuò)誤,影響正常通信。

   雷電防護(hù)目前更少注意,除南方雷雨區(qū)場(chǎng)站,建筑物周圍,天線附近設(shè)有簡(jiǎn)單的避雷針外,其余場(chǎng)站一般沒有防雷措施,有些場(chǎng)所確實(shí)設(shè)有避雷針,但年久失修,起不了防雷作用,形如虛設(shè)。遙控線路、電源線路等外部進(jìn)入室內(nèi)的線路很少加避雷措施。通信電臺(tái)有關(guān)進(jìn)線口并未加雷電防護(hù)措施。我國(guó)南方雷雨區(qū),每年都有雷擊災(zāi)害發(fā)生(例如福州地區(qū)),也未引起人們的足夠重視。

   機(jī)場(chǎng)建設(shè)對(duì)電源質(zhì)量、雷電防范、接地均有專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,如何施工也作出了比較詳細(xì)的說(shuō)明。許多場(chǎng)所,由于經(jīng)費(fèi)不足,很少按要求嚴(yán)格規(guī)范施工,對(duì)通信臺(tái)站未能提供良好的工作環(huán)境。目前所使用的電源及防雷措施除軍區(qū)指揮部距市內(nèi)近,條件較好外,一般場(chǎng)站條件普遍較差,問(wèn)題較大,不能適應(yīng)通信臺(tái)站信息化及發(fā)展的要求,必須進(jìn)行整頓。

   3. 解決方法和建議

   通信臺(tái)站內(nèi)的建筑物、天線、控制線、電源線以及設(shè)備,應(yīng)根據(jù)不同對(duì)象,采用合理的防范措施。外部調(diào)和加裝避雷針,內(nèi)部設(shè)備、進(jìn)線口等加裝半導(dǎo)體防雷器、消吸材料。另外,還要注意接地,良好的接地是雷電防護(hù)的關(guān)鍵。我們國(guó)家由于歷史原因和經(jīng)濟(jì)條件限制,目前多數(shù)機(jī)場(chǎng)仍為軍民合用機(jī)場(chǎng),對(duì)一些公共設(shè)施,如供電電網(wǎng)、雷電防護(hù)等相互依賴,管理比較混亂。一般機(jī)場(chǎng)遠(yuǎn)離市區(qū),條件比較困難。鑒于這一現(xiàn)狀,為了保證通信臺(tái)站安全、可靠的正常工作,關(guān)于供電電源及雷電防護(hù)特提出如下建議:

   3.1 雷電防護(hù)

   雷電災(zāi)害,一般是地區(qū)性、季節(jié)性的災(zāi)害。雷電災(zāi)害,如采用合理的預(yù)防措施可以防止災(zāi)害發(fā)生或減輕災(zāi)害損失。雷電干擾,一般通過(guò)天線、饋線、電源線、控制線、地線以及設(shè)備機(jī)殼感應(yīng)進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部。雷擊災(zāi)害,主要發(fā)生在天線、電源線、控制線等外露部位。常見故障為損壞天線、架空明線及設(shè)備元器件。輕者造成通信干擾或中斷通信。重者損壞設(shè)備,甚至造成人員傷亡。

   雷電造成的危害:

      (1)直接雷擊。主要是天線、電源供電線、架空控制線等外部部件,直接遭受雷擊造成損失。

      (2) 間接雷擊。雷擊過(guò)程中在電源線、控制線、饋線等部件上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓、電流進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部引起的元器件過(guò)壓、過(guò)流損壞。

   雷電防護(hù):直接雷擊應(yīng)采用避雷針防護(hù)。要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求,在相關(guān)部位架設(shè)避雷針。如天線附近、供電線路桿(塔)上。利用避雷針來(lái)減少直接雷擊對(duì)設(shè)備造成的損害。避雷針接地一定要嚴(yán)格按規(guī)定施工,接地電阻不能大于10Ω,否則避雷針將變成招雷針。間接雷擊一般采用限制措施。在進(jìn)線口處、電源線上、控制線上采用消波材料(吸收材料)、壓敏器件、半導(dǎo)體器件、放電器等形式,降低瞬變電壓電流,提高設(shè)備可靠性,避免元器件遭受沖擊損壞。雷電防護(hù)設(shè)備,通常采用接閃器,引下線和接地裝置組成。接閃器是接受雷電的金屬導(dǎo)體,有避雷針、避雷帶(網(wǎng))幾種。引下線連接接閃器和接地裝置構(gòu)成雷電襲擊時(shí)的電流通路,引下線必須保證一定截面積,不能太細(xì)。接地裝置由垂直接地體和水平接地體組成。其接地電阻應(yīng)盡量小,一般應(yīng)小于10Ω。以保證雷擊電流盡快導(dǎo)入大地與地電荷中和。防雷裝置,一般采用鋼件鍍鋅,如果采用紫銅材料,效果應(yīng)該更好。

   瞬變電壓抑制器(如TVS器件)是一種高效能半導(dǎo)體器件。當(dāng)兩極間受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí),它能以極快速度(10-12秒量級(jí))將其兩極間的高阻抗變成低阻抗,吸收浪涌功率,使兩極間的電壓位于一個(gè)預(yù)定值,阻斷高能量對(duì)設(shè)備內(nèi)部元器件沖擊,有效地保護(hù)設(shè)備,免受浪涌脈沖的損壞。由于它具有響應(yīng)時(shí)間快、瞬態(tài)功率大、漏電流小、擊穿電壓偏差小、鉗位電壓易控制、沒有損壞極限、體積小等特點(diǎn),已廣泛用于設(shè)備防雷擊、防過(guò)壓以及干擾抑制等領(lǐng)域。它可以根據(jù)使用用戶的要求,提供各種安裝形式。如同軸電纜用N型、BNC型避雷針、電源用電子避雷針、數(shù)據(jù)線用2-25針電子避雷針等。因而在機(jī)場(chǎng)、機(jī)房建設(shè)時(shí)以及新設(shè)備制造時(shí)應(yīng)合理選用這類器件,以減少雷電災(zāi)害。

   3.2 供電電源

   地面超短波電臺(tái),一般采用交流220V市電(油機(jī)發(fā)電)及蓄電池組供電方式。交直流互為備用。當(dāng)交流電沒有時(shí),會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到直流,交流電恢復(fù)時(shí)又回到交流,自動(dòng)轉(zhuǎn)換,以交流為主。

   交流供電電源重點(diǎn)應(yīng)提高電源質(zhì)量,應(yīng)根據(jù)用電設(shè)備要求,進(jìn)行整頓。對(duì)機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有老線路,若沿路接入用電設(shè)備混雜,線路電源污染嚴(yán)重,應(yīng)采用專線供電。若無(wú)條件使用專線,應(yīng)對(duì)線路上的接入設(shè)備進(jìn)行清理,對(duì)有火花干擾的設(shè)備,以及用電量大的設(shè)備,要采取限制措施,以保證電網(wǎng)電壓穩(wěn)定和火花干擾不串入電網(wǎng),在工作室,采用電源穩(wěn)壓器,盡量減小電源污染對(duì)用電設(shè)備的影響。新建機(jī)場(chǎng)、指揮所供電電源要從嚴(yán)要求,最好采用專線供電,要嚴(yán)格按國(guó)標(biāo)、國(guó)軍標(biāo)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及用電設(shè)備的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。施工要考慮今后用電設(shè)備的發(fā)展,充分留有余地,在用電線路上,要采取隔離措施,要增加抑制干擾濾波器,避免用電設(shè)備之間相互串?dāng)_、相互影響,用電設(shè)備的接入應(yīng)嚴(yán)格限制,最好不要接入電焊機(jī)等設(shè)備。供電電源要合乎國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),工作間應(yīng)配備參數(shù)電源穩(wěn)壓器(凈化交流穩(wěn)壓器),保證電臺(tái)供電電源電壓穩(wěn)定和無(wú)電污染。蓄電池組應(yīng)盡量選用新型綠色電池(鎳氫電池),減少電池對(duì)環(huán)境的污染。在經(jīng)費(fèi)允許條件下,應(yīng)采用不間斷電源集中供電,或?qū)χ攸c(diǎn)部位采用局部不間斷電源供電。要加強(qiáng)電源線路管理,保證安全供電。

   (1)現(xiàn)有電源改造

   鑒于機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有供電電網(wǎng)狀況,建議采用外加穩(wěn)壓電源的辦法,改善供電電源質(zhì)量。各場(chǎng)站應(yīng)根據(jù)自己用電設(shè)備的要求和供電電網(wǎng)供電質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)能力選用合適的穩(wěn)壓電源,以保證自己用電設(shè)備能在一個(gè)相對(duì)純凈的電源環(huán)境中工作。

   市場(chǎng)上的穩(wěn)壓電源品牌品種五花八門,檔次參差不齊。低檔產(chǎn)品以普通機(jī)械調(diào)節(jié),補(bǔ)償式、繼電式穩(wěn)壓器為主。它具有較寬穩(wěn)壓范圍,但不具備凈化電污染能力,一般價(jià)格便宜。中檔產(chǎn)品以電子管、晶體管穩(wěn)壓器為主,穩(wěn)壓范圍較窄,有一定的抗干擾凈化電污染能力。高檔產(chǎn)品以參數(shù)電源為代表,具有寬的穩(wěn)壓范圍,響應(yīng)速度快,高抗干擾性,能凈化電污染,因而應(yīng)盡量選用具有凈化電污染能力的高檔穩(wěn)壓器。

   (2)新建供電線路

   在機(jī)場(chǎng)建設(shè)初期,應(yīng)根據(jù)用電設(shè)備要求及今后發(fā)展要求,對(duì)電源線路進(jìn)行專門選址、設(shè)計(jì),認(rèn)真貫徹國(guó)標(biāo)、軍標(biāo)及機(jī)場(chǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格要求施工,盡可能采用專線獨(dú)立供電,線路要遠(yuǎn)離道路及有嚴(yán)重干擾源的場(chǎng)地,線路上用電設(shè)備的接入要采用隔離措施,減少相互之間串?dāng)_,要避免有火花干擾(如電焊機(jī)),用電量大的設(shè)備接入,避免對(duì)電網(wǎng)造成新的污染。對(duì)于不能采用獨(dú)立供電而需要與用戶共用電網(wǎng)時(shí),除采取隔離限制措施外,盡量采用凈化交流穩(wěn)壓器,以保證供電電源安全、可靠、無(wú)污染。

   隨著指揮系統(tǒng)現(xiàn)代化,C3I系統(tǒng)的應(yīng)用,機(jī)場(chǎng)應(yīng)該安裝不間斷電源,采用多種手段確保供電電網(wǎng)任何時(shí)刻安全供電。

   總之,機(jī)場(chǎng)電源及防雷是機(jī)場(chǎng)建設(shè)的需要。過(guò)去,未能引起人們足夠重視,造成了一些不應(yīng)該發(fā)生的故障,今后應(yīng)吸取教訓(xùn),在機(jī)場(chǎng)建設(shè)時(shí)應(yīng)充分考慮電源電網(wǎng)及防雷措施,“兵馬未動(dòng),糧草先行”,后勤保障一定要作好,才能確保設(shè)備安全、飛行安全。

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