某航管雷达站防雷设计.pdf

建也乞
BUILDING
2ロ1こ年第1期「 LECTRICITY
某航管雷达站防雷设计
杨宇龙(上海民航新时代机场设计研究院有限公司沈阳空管设计所,沈阳市110043)
Design of Protection against Lightning of a ATC Radar Station
YANG Yulong ( Shenyang ATC Design Institute of Shanghai CA Newera Airport Design
Institute Co, Ltd, Shenyang 110043, China
Abstract The design of protection against的不稳定或瘫痪,一旦雷达设备损坏将严重影响航空
lightning of radar antenna and auxiliary rooms of a管制功能。所以,科学合理的雷电防护对雷达站是非
ATC radar station is introduced, including the常必要的。
determination of the lightning protection level, the
setting of power SPD, signal SPD and antenna feeder1某航管雷达站简介
line SPD, the setting of equalizing ring, the shielding
of computer room and the grounding methods
1.1建筑结构
Key words ATC radar station Protection
某航管雷达站建在山顶上(海拔高度241.144m
against lightning Air: termination system Down?雷达站的塔楼地上5层,高20m,框架结构。附属
conductor system Earthing network
用房(含机房、油机房、水箱间、配电间及警卫、生
活用房)地上2层,高10m,框架结构。
摘要介绍某航管雷达站雷达天线及辅助用房1.2供配电系统
的防雷设计,包括防雷等级的确定,电源SPD、信号
由66kV变电所向雷达站提供一路10kV专用
SPD、天绩线路SPD的设置,均压环的设置,机房的电源,以电缆埋地引入雷达站,经箱变降压后,以
屏蔽,接地的做法等。
0.22/0.38kV电压为雷达站供电;若市电供电中
关键词航管雷达站防雷设计接闪器引下断,则转由柴油发电机组供电;配UPS以保证精密
线接地网
雷达系统的不间断运行。
中图分类号:TU895文献标识码:A
1.3雷电灾害
根据当地雷电观测资料,项目所处位置年平均雷
0引言
暴日为39天,按照CB50343-2012《建筑物电子信
航管雷达对保障民航飞机安全飞行、航班正常、息系统防雷技术规范》属中雷区,雷击大地年平均密
提高空中交通管制效率具有重要的作用,而航管雷达度V8=3.9/kmn3·a。根据项目所处区域雷电活动规
站准确合理的选址、规划和有效的防雷措施是保障雷律、地形地貌特征,以及项目建设特点分析,项目设
达正常运行的重要条件。
施遭受雷击的概率较高。
雷达系统集高频微电子、计算机、自动控制、微1.4土壤电阻率
波和通信技术为ー体,在雷雨、大雾、冰雹等灾害性
在防雷设计与施工中,土壤电阻率是一个重要且
天气下也需全天候不间断地运行,为航空运输提供技关键的参数,该参数的准确度直接关系到防雷装置的
术保障。由于雷达系统特殊的地理位置和工作性质,科学设计,以及建设单位的投资费用,在防雷专项设
因雷击产生的断电或电压波动可能造成衛达系统运行计技术评价、雷击风险评估过程中,该参数也会影响
作者信息
杨宁龙,男,上海民航新时代机场设计研究院有限公司沈阳空管设计所,助理工程师
an. 2013 Vol 32 No. 1
防雷与』接地
到评估结论的准确性。因此,制定科学、合理的土壤1.8m。”雷达塔平台边缘距雷达天线罩2.4m,不符
电阻率测试方案,比较精确地了解土壤电阻率参数是合MH/T4020-2006第7.1.2条:“接闪器与天线
很有必要的。
的水平距离不宜小于3m”,需在平台上做水平延长
结合项目所在地的周边环境、地理地貌和季支架(延长600mm),在水平延长支架上固定玻璃钢
节因素,采用温纳四极法对雷达站所处区域平均接闪杆。
土壤电阻率进行测量,测得的平均土壤电阻率为2.2.2辅助用房防雷
21372?m。
在辅助用房屋角处安装普通接闪杆,采用
Φ16mm圆钢,杅高2m,数量6根;沿女儿墙明敷
2防雷设计
接闪带,接闪带采用10mm圆钢;突出屋顶部分明
2.1防雷等级
敷接闪带;接闪杆引?下线就近连接到接闪带上,接闪
根据所处地区雷暴环境、地形地势、建(构)筑带就近连接到均压环或均压环引下线上。
物高度,MH/T4020-2006《民用航空通信导航监2.2.3电源SPD
视设施防雷技术规范》将通信导航监视设施的雷电保
在低压电源线路引入的总配电箱内安装一级SPD
护等级分为特级、甲级、乙级3个等级,规定符合下(20kA,10/350us);总配电箱配至户外的回略,
列条件之一者为特级:
在总配电箱内(即路灯前端)安装一级SPD(20kA,
a.所处地区年平均雷暴日数大于或等于80天10/350us);在各层分配电箱内安装二级SPD(40kA,
的通信导航监视设施。
8/20us);在各插座箱内、电机前和雷达机房配电箱
b.所处地区年平均雷暴日数大于或等于30天内安装三级SPD(20kA,8/20s);在雷达机柜
但小于80天,位于旷野、山坡或山顶、大型水体微波传输机柜、光纤传输机柜和备用机柜内安装四级
旁、特别潮湿地带等预计雷击次数较多的通信导航SPD(10kA,8/20us)。电源SPD设置见图2。
监视设施
2.2.4信号、天馈线路SPD
c.所处地区年平均雷暴日数大于或等于30天
安装天馈线路信号SPD8台,包括雷达天馈线
但小于80天,建(构)筑物高度大于或等于60m的SPD6台和微波天馈线SPD2台;SPD耐冲击电压
通信导航监视设施。
不小于1.5kV,插人损耗不大于0.2dB。
根据评估报告,该雷达站位于山顶,年平均雷暴
视频信号SPD2台;SPD耐冲击电压不小于
日39天,地处水库边缘,符合上述第2个条件,所1.5kV,插人损耗不大于0.5dB。
以防雷等级确定为特级。
宽帯信号SPD1台;电话信号SPD1台。SPD
2.2防雷指施
耐冲击电压不小于1.5kV,插入损耗不大于0.5dB。
2.2.1雷达天线防雷
SPD接地端子应就近接地,接地线应采用截面不
玻璃钢接闪杆不像一般的金属接闪杆会对雷达小于1.5mm2的多股铜芯导线
站信号接收频段产生干扰和屏蔽效应,为了防止干2.3等电位连接
扰,雷达天线防雷采用玻璃钢接闪杆。在雷达平台2.3.1均压环
上安装3支玻璃钢接闪杆(见图1),经滚球法计
在建筑物外墙每层设均压环,采用5×40搪锡紫
算(滚球半径为30m)得出接闪杆高度为12m,为铜带,共5条。
固定考虑将接闪杆高度延长到13.5m。3