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浅谈防雷设施在空管设备保障中的作用

作者

林滨

中国民用航空桂林空中交通管理站 广西桂林 541000

防雷是空管设备保障的重要工作内容,在空管设备安装期间,需要严格按照防雷规范要求部署各类防雷设施;在雷雨季节, 要高度重视空管室外设备防雷保障工作,在值班过程中加强巡视,保障各类防雷设施正常运行,避免因为雷击导致的设备损坏。

关键词:空管设备,防雷,保障

一 空管防雷设施的应用

防雷设施是指为保护建筑物、设备、人员等免受雷电危害而安装的一系列装置和系统。其核心功能是通过拦截、疏导、泄放雷电流,或通过屏蔽、等电位连接等方式,减少雷电带来的直接破坏和电磁干扰。防雷设施的核心是“引雷入地”和“过电压保护”,通过多层次防护降低雷击风险。如需具体设计或安装,需由专业机构根据环境特点和保护对象需求进行规划。

空管防雷设施主要部署在建筑物、供电系统、通信设备和易燃易爆场危险场所,其中空管建筑物主要配备屋顶避雷针、外墙避雷带、配电箱SPD等防雷装置;空管供电系统主要配备变电站避雷器、输电线路避雷线等防雷设施;空管通信设备机房和设备主要配备信号线SPD、机房屏蔽等防雷手段;在空管易燃易爆场所需要加强接地和等电位连接。

空管防雷设施是保护建筑物、设备或人员免受雷击的直接或间接危害,通过拦截、引导和泄放雷电电流,减少雷击造成的破坏。避雷设施需符合国家标准,定期检测接地电阻和导体完整性,高层建筑需综合使用避雷网、SPD等多重防护。通过以上措施,避雷设施能显著降低雷击导致的物理损坏、火灾、设备故障及人员伤亡风险。

二 空管防雷的常用设施

1. 外部防雷设施

外部防雷设施主要用于防御直击雷,常指雷电直接击中建筑物或设备,常见的外部防雷装置主要包括接闪器、引下线、接地装置三种。

接闪器包括避雷针、避雷带、避雷网等几种形式,用于在雷暴期间主动吸引雷电将其引向接地装置,将接闪装置安装在建筑物顶部或高处,利用尖端放电效应主动吸引雷电,将雷电流引向自身,避免雷电直接击中建筑其他部位。

引下线是用来连接接闪器和接地装置的导体,用于安全传导雷电流。它是通过将避雷针接闪的电流通过铜缆或钢筋等低阻抗路径引入地下,避免电流经过建筑结构或电气设备,防止侧击雷或火花。

接地装置常见的有接地极、接地网等几种类型,主要是将雷电流泄放到大地,降低电位,通过金属棒、网格接地极将雷电流分散到大地中,降低接地电阻,避免局部电压升高,这样可以避免类似如跨步电压等危害事件。

2. 内部防雷设施

内部防雷设施主要用于防御雷击引发的电磁脉冲、过电压等雷电感应。主要有电涌保护器(SPD)和等电位连接以及屏蔽措施三种方式。

电涌保护器(SPD)安装在电路或信号线路上,它是通过过流,保护电子设备。在雷击情况下,雷电在导线中感应出高电压浪涌,SPD会迅速切断或泄放这些过电压,保护电脑、通信系统电子设备被雷电损害,在空管的供电设备线路常都安装电涌保护器来防止高电压浪涌的破坏。

等电位连接将金属构件、管道、设备等连接至同一电位,避免雷击时产生火花。将建筑内的管道、支架金属构件与防雷系统连通,消除电位差,防止雷电流通过时在油库等危险区域产生火花引发爆炸或火灾。

屏蔽措施主要是指使用金属网、屏蔽电缆等减少电磁干扰。金属屏蔽层或法拉第笼可减少雷电电磁脉冲对内部设备的干扰,空管设备机房建设中经常使用屏蔽措施。

3. 综合防雷系统

外部与内部防雷措施同时进行部署是目前常见于大数据中心、化工厂、高层建筑等建筑物的防雷方式,他通过安装雷电预警系统监测电场变化提前预警,并且实时对建筑物或设备的接地电阻进行监测,确保接地装置有效性。

三 空管设备保障的防雷要求

1   设备与设施防雷

雷达、通信、导航、气象空管设备必须配备符合标准的接地装置,接地电阻≤4Ω,岗位值班员需要进行定期检测并记录;空管设备机房、天线塔、电缆屏蔽层等需多点接地,避免电位差引发雷击损坏;在电源线、信号线入口处安装浪涌保护器,根据保障等级进行B+C+D级分级防护;天馈系统需加装同轴浪涌保护器,线缆采用金属管或屏蔽槽敷设,避免裸露;敏感设备置于屏蔽机房内。

2. 工作环境防雷要求

机房、塔台等建筑需根据建筑物防雷设计规范安装避雷针/带、引下线和接地网。设备机房远离天线塔、铁塔等高大金属结构避免雷击感应,雷雨时岗位值班员避免在露天平台或高处作业造成生命安全隐患。

3. 人员操作规范和培训

岗位值班员实时关注机场气象预警,雷电前暂停户外设备巡检、天线维护等作业,在紧急情况下可以按预案切断非关键设备电源保护核心系统,遭受雷击后优先检查设备状态,记录损坏情况,及时启动备份系统。雷击设备需经防雷专业厂家检测后方可恢复使用。雷雨天气时优先保障主用设备供电与信号传输,避免因防雷动作影响正常运行,严禁在雷电期间接触金属设备或插拔线缆。通过以上措施,可最大限度降低雷击对空管设备的危害,确保航空运行安全。

工作人员需接受防雷知识培训,熟悉防雷应急预案和设备应急处置流程。每年雷雨季前全面检测接地电阻、SPD状态等,做好设备检测工作报告,定期检查设备线路老化、绝缘性能等问题。

随着当前天气形式的复杂多变,雷雨季节极端天气风险突出,各空管单位要高度重视防雷工作,做好各项雷雨季节的防雷应急预案,有力保障空管设备的运行安全。