宋德軍 牡丹江市綏芬河市氣象局； 張欣欣 牡丹江市寧安氣象局； 冷宏杰 黑龍江省嫩江氣象局

氣象信息系統(tǒng)雷電防護(hù)常見問題的解決方法

宋德軍 牡丹江市綏芬河市氣象局； 張欣欣 牡丹江市寧安氣象局； 冷宏杰 黑龍江省嫩江氣象局

在氣象變化所造成的災(zāi)害中，雷電災(zāi)害天氣是其中較為常見的一種氣象災(zāi)害，人們依靠當(dāng)前的氣象信息處理和分析系統(tǒng)，針對(duì)發(fā)生的一些防護(hù)漏洞和問題，采取必要的處理方式來減輕和防止雷電災(zāi)害引發(fā)嚴(yán)重的損失，做好雷電防護(hù)工作，排除常見問題，合理運(yùn)用和發(fā)揮信息系統(tǒng)的功能和作用。

氣象信息 系統(tǒng) 雷電防護(hù) 常見問題 處理方式

引言

伴隨大量電力設(shè)備在各領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，雷電災(zāi)害對(duì)于人們生活和工作的影響愈加擴(kuò)大，尤其在民用航空領(lǐng)域內(nèi)，客機(jī)中存在大量的先進(jìn)電子設(shè)備，因此客機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)很容易受到雷電天氣的影響，這對(duì)于機(jī)上的乘客而言存在很多的安全風(fēng)險(xiǎn)，因此要提高民航應(yīng)對(duì)雷電天氣的能力，合理的排除涉及到雷電防護(hù)的各種常見問題，以確?？蜋C(jī)安全穩(wěn)定的飛行狀態(tài)。

一、民航氣象信息系統(tǒng)

我國民航事業(yè)的發(fā)展可謂極為迅猛，隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)于出行的要求越來越高，飛機(jī)就是其中的最佳選擇之一，根據(jù)交通安全事故調(diào)查報(bào)告，飛機(jī)的安全性極高，出現(xiàn)事故的幾率也最低，但是不能否認(rèn)的是，任何交通設(shè)備都存在一定的安全隱患，這些隱患會(huì)在一些條件的促發(fā)下釀成嚴(yán)重的事故，因此為了確保安全出行，就必須針對(duì)各種常見的問題和潛伏的隱患，采取合理的應(yīng)對(duì)舉措加以防護(hù)和排除，在民航客機(jī)行駛在高空時(shí)，影響飛行安全的最大因素就是天氣引發(fā)的氣流動(dòng)蕩，尤其是雷電形成的災(zāi)害，對(duì)客機(jī)的飛行會(huì)造成很大的影響，因此民航采用先進(jìn)的氣象信息處理系統(tǒng)，對(duì)可能發(fā)生和潛在的雷電襲擊做出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)，形成有效的預(yù)警信息，幫助人們意識(shí)到災(zāi)害的來臨，并及時(shí)采取有效措施保護(hù)自己。

二、信息系統(tǒng)屏蔽

雷電襲擊就必須要有相應(yīng)的防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行抵御并抵消損害，信息系統(tǒng)能夠針對(duì)雷電襲擊生成屏蔽模式，將雷電造成的影響降至最低，能夠?qū)﹄娮釉O(shè)備和線路形成良好的防護(hù)作用，比如電子設(shè)備在遭受雷電的襲擊之時(shí)，通過線路的屏蔽就可以操縱正在傳輸?shù)男盘?hào)規(guī)避雷電襲擊的路徑和影響范圍，免受干擾或者被摧毀的威脅，信息系統(tǒng)的屏蔽功能要進(jìn)行合理的分析和應(yīng)用，才能達(dá)到最佳的屏蔽效果，比如位于外部的線路要接入客機(jī)內(nèi)部設(shè)備，線路必須要經(jīng)過金屬管的防護(hù)才能進(jìn)入艙室內(nèi)，要將屏蔽防護(hù)層設(shè)置準(zhǔn)確、合理，達(dá)到可連續(xù)抗擊雷電災(zāi)害影響的標(biāo)準(zhǔn)以確保安全。

三、電源SPD安裝嚴(yán)格控制

民航氣象信息系統(tǒng)均裝設(shè)著電源SPD，不過電源系統(tǒng)仍舊會(huì)被雷擊。通常是因諸多臺(tái)站沒有以規(guī)范要求裝設(shè)兩級(jí)電源SPD，大都是僅裝設(shè)了一級(jí)，SPD規(guī)格及接地線制作亦未能達(dá)標(biāo)。通常自動(dòng)氣象站防雷設(shè)計(jì)多選擇40kA電源SPD為一級(jí)防護(hù)，不過許多臺(tái)是選擇100kA電源SPD作為一級(jí)防護(hù)，但此時(shí)電源SPD規(guī)格過大，導(dǎo)致雷電反應(yīng)靈敏度不強(qiáng)，殘壓快速升高弱化了保護(hù)效果。亦有臺(tái)站中的電源SPD接地線直徑過細(xì)，或者是太長，這時(shí)接地電阻及殘壓亦會(huì)被提高，導(dǎo)致泄放感應(yīng)過電壓速度減緩。通常應(yīng)選擇6mm2接地線，長度多選擇0.5m以內(nèi)。

四、信號(hào)電涌保護(hù)器

裝設(shè)信號(hào)SPD為信息系統(tǒng)防雷的關(guān)鍵，其主要目的就是把線路中感應(yīng)到的過電壓快速抑制，確保其于可控制的范圍之內(nèi)，確保信息系統(tǒng)設(shè)備不會(huì)被損壞。通常信號(hào)SPD是以不同線路傳輸參數(shù)、線路設(shè)備限制電壓要求設(shè)計(jì)的，線路傳輸參數(shù)不同，則線路匹配信號(hào)SPD亦是不同的。往往民航氣象站的周圍環(huán)境非常空曠，但其感應(yīng)設(shè)備諸多，極易被雷擊，這時(shí)要嚴(yán)格以規(guī)范要求展開雷電防護(hù)，民航氣象站中的計(jì)算機(jī)和交換機(jī)、交換機(jī)及路由器間、計(jì)算機(jī)及交換機(jī)中要裝設(shè)浪涌保護(hù)器，但同時(shí)要做好等電位連接及接地。串口的隔離器要換為有著接地功能的串口浪涌保護(hù)器，以此隔斷采集器與計(jì)算機(jī)間的雷擊電磁脈沖，并將其同時(shí)泄放。SPD裝設(shè)時(shí)要嚴(yán)格確定其方向性，信號(hào)SPD為串聯(lián)SPD，其間存在兩級(jí)以上的防護(hù)電路，并有輸入與輸出端。信號(hào)SPD正確安裝簡述圖如圖2所示。

五、設(shè)備等電位連接

等電位連接是將建筑物中的相關(guān)設(shè)備裝置與導(dǎo)體連接，縮小其間存在的電位差?？偟入娢贿B接是將建筑物中導(dǎo)電的部分集中于進(jìn)線配電箱處的接地母線上；局部等電位連接是在建筑物內(nèi)部再做等電位連接，將總等電位連接傳導(dǎo)危險(xiǎn)性有效消除，促使預(yù)期接觸電壓降低；輔助等電位連接容易出現(xiàn)電位差，其可與可導(dǎo)電部分直接連接，有效降低故障接觸電壓。民航氣象信息系統(tǒng)等電位連接要注重地網(wǎng)與相關(guān)設(shè)備連接，機(jī)房及電子設(shè)備集中處要敷設(shè)相應(yīng)的等電位連接網(wǎng)，再將其與建筑物的結(jié)構(gòu)主體有效連接。

六、敷設(shè)信號(hào)線路

信號(hào)線路與電源線布設(shè)需要盡量平衡，嚴(yán)格控制其間距離，確保其間不會(huì)出現(xiàn)環(huán)路，以降低雷擊感應(yīng)電壓。

七、光纖線路

光纖的信息傳遞主要是以光信號(hào)，雷電電磁脈沖不會(huì)對(duì)其造成影響，信號(hào)線路通信線纜可采用光纜。使用光纜時(shí)要控制局域網(wǎng)與光端機(jī)等設(shè)備的連接，應(yīng)將光纜金屬部件都接地。

八、結(jié)語

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，電子時(shí)代的我國現(xiàn)代建筑中配置了諸多電子信息系統(tǒng)，特別是民航氣象信息系統(tǒng)配置中心，其高集成度、敏感度，且工作電壓偏低。傳統(tǒng)雷電防護(hù)系統(tǒng)根本適應(yīng)不了現(xiàn)代民航氣象信息系統(tǒng)發(fā)展要求，該文探討了民航氣象信息系統(tǒng)雷電防護(hù)常見問題，提出了以信息系統(tǒng)屏蔽、電源SPD安裝嚴(yán)格控制、信號(hào)電涌保護(hù)器，確保設(shè)備等電位連接與敷設(shè)信號(hào)線路，以光纖線路為傳輸線路，確保民航氣象信息系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，以此為民航氣象信息系統(tǒng)雷電防護(hù)提供參考依據(jù)。

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