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【摘 要】2013年的春天，洛阳当地的雷雨较往年颇为频繁，洛阳机场NDB-500航线台频繁遭到雷电的困扰，NDB-500设备的WDN-5420电源的场效应管经常被雷电击穿，为了解决这个问题，我们技术人员做了大量的工作，调整了天线处的尖端放电间隙，检查了所有设备接地，电源接地的连接，组织人员对接地地阻进行测量等等工作。
【关键词】无线电导航台站；防雷技术；安全稳定；尖端放电
在民航业快速蓬勃发展的今天，防雷击依然是民航业安全运行的重中之重。作为一名民航无线电导航台站的工作者来说，如何有效的、安全的运用一些必要的防雷技术来保证无线电导航台的安全稳定运行来说是至关重要的。
无方向型信标机简称NDB，是一种古老导航方式，的但又因其价格低廉、架设容易而依然在航空无线电导航中起这它的作用，NDB台站一般设立在比较空旷的场地，四周就它的天线最高，所以其遭雷击的概率就很大，防雷措施就至关重要。
2013年的春天，洛阳当地的雷雨较往年颇为频繁，洛阳机场NDB-500航線台频繁遭到雷电的困扰，NDB-500设备的WDN-5420电源的场效应管经常被雷电击穿，为了解决这个问题，我们技术人员做了大量的工作，调整了天线处的尖端放电间隙，检查了所有设备接地，电源接地的连接，组织人员对接地地阻进行测量等等工作。下面本人就所做的工作浅谈一下导航台的现有防雷措施和加强改进。
雷击发生云层之间的放电对飞行器有危害，对地面上的建筑物影响不大，但云层对大地之间的放电，则对建筑物、电子电气设备危害甚大。通常雷击有三种主要形式：一是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象，叫做“直击雷”。二是带电云层由于静电感应作用，使地面某一范围带上异种电荷。当直击雷发生以后，云层带电迅速消失，而地面某些范围由于散流电阻大，以致出现局部高电压，或者由于直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象，叫做“二次雷”或称“感应雷”。三是“球形雷”。电子技术的高速发展，以大规模集成电路为核心组件的无线电通信导航、计算机网络等先进电子设备广泛运用使其抗雷击浪涌能力的很低，这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点，暂态过电压不仅会造成电子设备产生误操作，也会造成更大的直接经济损失和影响。
NDB的WDN-5420电源过流保护，NDB的WDN-5420电源易遭雷击，电源的直流端口、交流端口、蓄电池端口等，都可能成为过电压的通道，电阻R1串在直交流变换输出回路中作为输出电流采样电阻。电阻R1的电压加到比较器U1-3端R5、R6、R7和U2组成稳压电路，通过R3和比较器U1-2端作为过流保护门限电压，当输出电流大于20A时D3可控硅导通，继电器切断直流输出。注意一旦出现过流保护，必须切断交流开关恢复D3的截止状态，再和尚交流电源开关，才能正常输出。根据《中华人民共和国民用航空行业标准》（航空无线电导航设备第四部分），设备的交流输入端应有必要的防雷措施，天线系统应有可靠的避雷装置的要求。
NDB天线系统的尖端放电，（1）地网，NDB天线系统的总电阻总电容应与天调部分匹配，因NDB是负电压供电，故设备的接地线一定要等压等电位的方式将工作地保护地防雷地与地网联通，NDB的地网是由从天线中心向外呈辐射状敷设的直径不小于4MM的裸铜线离地表约0.8到1米的深度，地网的接地电阻应尽可能的小，一般平原地区不大于2欧，丘陵、山区不大于4欧，当地网的阻值达不到要求时就会影响天线系统的尖端放电的放电效果，从而降低防雷效果，应适当扩大地网的面积或者对地网进行加密，使其符合地阻值要求，测量时应采用等电位法测量地阻值，洛阳机场航线台就曾经做过这样的工作。（2）避雷放电间隙。天线绝缘子和地线间的可调整的火花放电间隙，该间隙的大小既要保护机器免遭雷击同时又不能影响机器正常的输出天线电流的大小，该间隙的大小应与设备的工作频率，天线电容等有关，具体可用下列公式计算天线的峰值电压：V峰=2√2 XaIa ，Xa ：天线电抗（欧） Ia ：输出功率500W时的天线电流。天线电抗可查无方向信标机NDB-500使用维护说明书第13页的表6查到。算出V峰后，再查14页的图三即可得到应有的火花间隙长度。洛阳机场航线台就曾出现过这样的故障现象，电源电流不稳定，功率时有下降出现射频告警，最后发现原因出在机房外面的尖端放电间隙过小，有小部分送往天线的电流被引入地网。
常见的避雷针和楼房顶上周边的一圈接地钢筋，雷电下来时是从电阻最小的地方落地，那接地的良导体放在最高处，电阻比其他地方都低，所以电流就只会沿着这些避雷设备入地，这样就保护了建筑物的其他部分。还有避雷器的作用是当过电压超过一定限值时，自动对地放电降低电压保护设备放电后又迅速自动灭弧，保证系统正常运行。值得注意的是接地引入线不能太细，单独在遥控天线靠近天线加装接闪器，无方向信标的监控采用的是无线遥控系统，无线遥控系统有它自己的发射天线，每隔15分钟的巡测，监听等信号传输大大增加雷击的可能，这就增加了遥控设备防雷要求。
【参考文献】
[1]张建华，崔岩.弱电设备防雷及接地技术探讨.
[2]张金英.电子设备防雷探讨.
[3]张冰.机场通信导航设备防雷电防护技术分析.
[4]《中华人民共和国民用航空行业标准》（航空无线电导航设备第四部分）.
[5]《航空无线电导航台（站）电磁环境要求》GB6364-2013.
【关键词】无线电导航台站；防雷技术；安全稳定；尖端放电
在民航业快速蓬勃发展的今天，防雷击依然是民航业安全运行的重中之重。作为一名民航无线电导航台站的工作者来说，如何有效的、安全的运用一些必要的防雷技术来保证无线电导航台的安全稳定运行来说是至关重要的。
无方向型信标机简称NDB，是一种古老导航方式，的但又因其价格低廉、架设容易而依然在航空无线电导航中起这它的作用，NDB台站一般设立在比较空旷的场地，四周就它的天线最高，所以其遭雷击的概率就很大，防雷措施就至关重要。
2013年的春天，洛阳当地的雷雨较往年颇为频繁，洛阳机场NDB-500航線台频繁遭到雷电的困扰，NDB-500设备的WDN-5420电源的场效应管经常被雷电击穿，为了解决这个问题，我们技术人员做了大量的工作，调整了天线处的尖端放电间隙，检查了所有设备接地，电源接地的连接，组织人员对接地地阻进行测量等等工作。下面本人就所做的工作浅谈一下导航台的现有防雷措施和加强改进。
雷击发生云层之间的放电对飞行器有危害，对地面上的建筑物影响不大，但云层对大地之间的放电，则对建筑物、电子电气设备危害甚大。通常雷击有三种主要形式：一是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象，叫做“直击雷”。二是带电云层由于静电感应作用，使地面某一范围带上异种电荷。当直击雷发生以后，云层带电迅速消失，而地面某些范围由于散流电阻大，以致出现局部高电压，或者由于直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象，叫做“二次雷”或称“感应雷”。三是“球形雷”。电子技术的高速发展，以大规模集成电路为核心组件的无线电通信导航、计算机网络等先进电子设备广泛运用使其抗雷击浪涌能力的很低，这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点，暂态过电压不仅会造成电子设备产生误操作，也会造成更大的直接经济损失和影响。
NDB的WDN-5420电源过流保护，NDB的WDN-5420电源易遭雷击，电源的直流端口、交流端口、蓄电池端口等，都可能成为过电压的通道，电阻R1串在直交流变换输出回路中作为输出电流采样电阻。电阻R1的电压加到比较器U1-3端R5、R6、R7和U2组成稳压电路，通过R3和比较器U1-2端作为过流保护门限电压，当输出电流大于20A时D3可控硅导通，继电器切断直流输出。注意一旦出现过流保护，必须切断交流开关恢复D3的截止状态，再和尚交流电源开关，才能正常输出。根据《中华人民共和国民用航空行业标准》（航空无线电导航设备第四部分），设备的交流输入端应有必要的防雷措施，天线系统应有可靠的避雷装置的要求。
NDB天线系统的尖端放电，（1）地网，NDB天线系统的总电阻总电容应与天调部分匹配，因NDB是负电压供电，故设备的接地线一定要等压等电位的方式将工作地保护地防雷地与地网联通，NDB的地网是由从天线中心向外呈辐射状敷设的直径不小于4MM的裸铜线离地表约0.8到1米的深度，地网的接地电阻应尽可能的小，一般平原地区不大于2欧，丘陵、山区不大于4欧，当地网的阻值达不到要求时就会影响天线系统的尖端放电的放电效果，从而降低防雷效果，应适当扩大地网的面积或者对地网进行加密，使其符合地阻值要求，测量时应采用等电位法测量地阻值，洛阳机场航线台就曾经做过这样的工作。（2）避雷放电间隙。天线绝缘子和地线间的可调整的火花放电间隙，该间隙的大小既要保护机器免遭雷击同时又不能影响机器正常的输出天线电流的大小，该间隙的大小应与设备的工作频率，天线电容等有关，具体可用下列公式计算天线的峰值电压：V峰=2√2 XaIa ，Xa ：天线电抗（欧） Ia ：输出功率500W时的天线电流。天线电抗可查无方向信标机NDB-500使用维护说明书第13页的表6查到。算出V峰后，再查14页的图三即可得到应有的火花间隙长度。洛阳机场航线台就曾出现过这样的故障现象，电源电流不稳定，功率时有下降出现射频告警，最后发现原因出在机房外面的尖端放电间隙过小，有小部分送往天线的电流被引入地网。
常见的避雷针和楼房顶上周边的一圈接地钢筋，雷电下来时是从电阻最小的地方落地，那接地的良导体放在最高处，电阻比其他地方都低，所以电流就只会沿着这些避雷设备入地，这样就保护了建筑物的其他部分。还有避雷器的作用是当过电压超过一定限值时，自动对地放电降低电压保护设备放电后又迅速自动灭弧，保证系统正常运行。值得注意的是接地引入线不能太细，单独在遥控天线靠近天线加装接闪器，无方向信标的监控采用的是无线遥控系统，无线遥控系统有它自己的发射天线，每隔15分钟的巡测，监听等信号传输大大增加雷击的可能，这就增加了遥控设备防雷要求。
【参考文献】
[1]张建华，崔岩.弱电设备防雷及接地技术探讨.
[2]张金英.电子设备防雷探讨.
[3]张冰.机场通信导航设备防雷电防护技术分析.
[4]《中华人民共和国民用航空行业标准》（航空无线电导航设备第四部分）.
[5]《航空无线电导航台（站）电磁环境要求》GB6364-2013.