電源是地面通信臺站的動(dòng)力，電源質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響著通信網(wǎng)絡(luò)能否安全可靠地運(yùn)行；雷電干擾，經(jīng)常造成通信干擾或中斷，嚴(yán)重時(shí)，造成設(shè)備損壞，甚至人員傷亡。因此，關(guān)于通信臺站的電源和防雷研究成為必要。
1.重要性
電源是地面通信臺站的動(dòng)力，是糧食，是后勤保障。它直接與通信臺站的工作安全可靠性有關(guān)。
通信臺站是決定飛行安全可靠的重要保證手段，電源是電臺的動(dòng)力來源。地面通信臺的電源，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，就會造成場站整個(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，盡力做到萬無一失，重點(diǎn)保障。 雷電防護(hù)，大多數(shù)場站以避雷針為主，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，地面通信臺站以電子管設(shè)備為主，通信方式以話音為主。對電源電壓、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)。它們對電源電壓、電流的沖擊，對雷電脈沖干擾等的耐受能力敏感度提高。電源的過壓、過流和污染以及雷電干擾均會給通信臺站造成危害，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)爭是信息戰(zhàn)爭，正確及時(shí)的信息傳遞，會給戰(zhàn)爭爭取時(shí)間，贏得戰(zhàn)機(jī)，決定戰(zhàn)爭的勝利。錯(cuò)誤的信息，會耽誤戰(zhàn)機(jī)，造成戰(zhàn)爭的失利。它迫使人們重新認(rèn)識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)爭的需要。國標(biāo)(GB)、軍標(biāo)(GJB)以及各部門、各行業(yè)都對電源、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)狀及存在問題
機(jī)場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。我們曾經(jīng)對一些機(jī)場的電源電壓進(jìn)行過測量統(tǒng)計(jì)，正常220V市電電壓，最高時(shí)超過280V，最低時(shí)低于150V，一般家用電器根本無法正常工作。通信設(shè)備如不采取特殊措施，同樣無法正常工作。目前機(jī)場電源很少能滿足國軍標(biāo)對供電電源的要求。為了適應(yīng)這一現(xiàn)狀，地空超短波電臺，在電臺設(shè)備內(nèi)部采用了寬范圍穩(wěn)壓及過壓、過流保護(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)場站，建筑物周圍，天線附近設(shè)有簡單的避雷針外，其余場站一般沒有防雷措施，有些場所確實(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。通信電臺有關(guān)進(jìn)線口并未加雷電防護(hù)措施。我國南方雷雨區(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)場建設(shè)對電源質(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)的說明。許多場所，由于經(jīng)費(fèi)不足，很少按要求嚴(yán)格規(guī)范施工，對通信臺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，一般場站條件普遍較差，問題較大，不能適應(yīng)通信臺站信息化及發(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。我們國家由于歷史原因和經(jīng)濟(jì)條件限制，目前多數(shù)機(jī)場仍為軍民合用機(jī)場，對一些公共設(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)部引起的元器件過壓、過流損壞。
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。利用避雷針來減少直接雷擊對設(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)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、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，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。對機(jī)場現(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。若無條件使用專線，應(yīng)對線路上的接入設(shè)備進(jìn)行清理，對有火花干擾的設(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用電設(shè)備的影響。新建機(jī)場、指揮所供電電源要從嚴(yán)要求，最好采用專線供電，要嚴(yán)格按國標(biāo)、國軍標(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)，保證電臺供電電源電壓穩(wěn)定和無電污染。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)相對純凈的電源環(huán)境中工作。
市場上的穩(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，對電源線路進(jìn)行專門選址、設(shè)計(jì)，認(rèn)真貫徹國標(biāo)、軍標(biāo)及機(jī)場建設(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，避免對電網(wǎng)造成新的污染。對于不能采用獨(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、無污染。
隨著指揮系統(tǒng)現(xiàn)代化，C3I系統(tǒng)的應(yīng)用，機(jī)場應(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)場電源及防雷是機(jī)場建設(shè)的需要。過去，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。
