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摘要：無(wú)線綜合通信車在運(yùn)行的過(guò)程中，由于一般處于環(huán)境較為復(fù)雜的區(qū)域中，容易受到直擊雷等的干預(yù)，影響到通信車的工作效率，甚至造成安全事故。本研究從無(wú)線綜合通信車的實(shí)際工作出發(fā)，對(duì)其防雷進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括外部設(shè)計(jì)、內(nèi)部設(shè)計(jì)以及等電位連接三個(gè)方面，為無(wú)心綜合通信車的防雷能力提升提供參考。

關(guān)鍵詞：通信車；防雷設(shè)計(jì)；方案

0引言

隨著當(dāng)前通信作用的不斷突出，無(wú)線綜合通信車作為應(yīng)急通信的主要工具，受到越來(lái)越多的應(yīng)用。但是，無(wú)線綜合通信車在應(yīng)用的過(guò)程中，主要包括常規(guī)的會(huì)場(chǎng)和非常規(guī)的野外地區(qū)，并且在野外地區(qū)的應(yīng)用頻率越來(lái)越多，如應(yīng)用到救災(zāi)過(guò)程中，作為應(yīng)急通信指揮車。通信車在運(yùn)行的過(guò)程中，由于受到天線、信號(hào)傳輸?shù)鹊挠绊?，在惡劣天氣中極容易遭受到雷擊的影響，對(duì)設(shè)備與工作人員的安全造成極大的威脅。因此，對(duì)于通信車來(lái)說(shuō)，防雷設(shè)計(jì)異常重要，這也是當(dāng)前通信車設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)之一。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)相應(yīng)研究均從通信車的集成設(shè)計(jì)出發(fā)，對(duì)其防雷能力進(jìn)行保障，這也為本文的研究提供了參考[1]。為了保證通信車能夠在各種條件下進(jìn)行運(yùn)行，提升通信車的安全性與適應(yīng)性，本研究結(jié)合日常工作以及相應(yīng)理論，對(duì)通信車的防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行分析與搭建。

1無(wú)線綜合通信車的組成

1.1無(wú)線綜合通信車的設(shè)備組成

無(wú)線綜合通信車在構(gòu)成上主要包括三大部分，分別為無(wú)線通信設(shè)備、有線通信設(shè)備以及電源設(shè)備，其中，最為關(guān)鍵的構(gòu)成為無(wú)線通信設(shè)備。以我國(guó)當(dāng)前常用的無(wú)線綜合通信車為例，在無(wú)線通信設(shè)備上主要包括短波電臺(tái)、超短波電臺(tái)以及微波通信設(shè)備三種。

1.2無(wú)線綜合通信車的組成結(jié)構(gòu)

無(wú)線綜合通信車的組成結(jié)構(gòu)主要包括三個(gè)體系，分別為汽車底盤(pán)，主要承載接地線、電源等；方艙，主要承載電源設(shè)備、有線信息設(shè)備等；艙外部分，主要包括升降桿和天線設(shè)備等[2]。

1.3無(wú)線綜合通信車防雷體系概況

就當(dāng)前來(lái)說(shuō)，無(wú)線綜合通信車的防雷體系在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要側(cè)重綜合性和系統(tǒng)性，在技術(shù)的支持下，對(duì)防雷安全作用進(jìn)行最大的優(yōu)化。無(wú)線綜合通信車的防雷體系主要包括三個(gè)板塊，分別為外部防雷、內(nèi)部防雷以及電涌保護(hù)，以下進(jìn)行分別闡述。首先，無(wú)線綜合通信車的外部防雷主要是通過(guò)防雷設(shè)置，將雷電通過(guò)接地線進(jìn)行引流，從而確保雷電擊中以后無(wú)線綜合通信車的安全性。在無(wú)線綜合通信車的外部防雷設(shè)施上，主要包括接閃器、引下線以及接電裝置三大構(gòu)成。其次，無(wú)線綜合通信車的內(nèi)部防雷主要是對(duì)雷電波對(duì)導(dǎo)向和磁場(chǎng)的侵害進(jìn)行預(yù)防，其內(nèi)部防雷作用發(fā)揮的過(guò)程中，主要是通過(guò)等電位連結(jié)等設(shè)置。最后，在電涌保護(hù)上，主要是將電流與電壓進(jìn)行引流，使其泄入大地中。在該作用發(fā)揮的過(guò)程中，主要是通過(guò)發(fā)揮無(wú)線綜合通信車的某些元件的作用，借助無(wú)線綜合通信車的非線性特點(diǎn)，構(gòu)成整個(gè)通信車的電涌保護(hù)體系。

1.4雷電成因

從無(wú)線綜合通信車的雷電事故來(lái)看，主要包括感應(yīng)雷和直擊雷兩種，這也是無(wú)線綜合通信車防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要前提，即通過(guò)防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)感應(yīng)雷和直擊雷的進(jìn)行預(yù)防。首先，從直擊雷來(lái)看，主要是以無(wú)線綜合通信車的外部設(shè)備為引線，對(duì)天線等設(shè)備進(jìn)行損毀，甚至通過(guò)外部設(shè)備的導(dǎo)電，干擾到車輛的內(nèi)部設(shè)施。直擊雷產(chǎn)生的雷電波，通過(guò)電源線和傳輸線進(jìn)行傳輸，電波通過(guò)金屬導(dǎo)線對(duì)設(shè)備進(jìn)行損毀，設(shè)備在遭受電波沖擊以后，會(huì)干擾到信號(hào)的問(wèn)題以及設(shè)備的停滯，甚至對(duì)電壓電涌也會(huì)造成一定的破壞。其次，從感應(yīng)雷來(lái)看，主要是產(chǎn)生地電的反擊，當(dāng)無(wú)線綜合通信車遭受雷擊以后，雷電波會(huì)隨著導(dǎo)電體（金屬電線、鐵質(zhì)品）進(jìn)行瀉放，從而對(duì)導(dǎo)線和設(shè)備造成影響，并會(huì)信號(hào)和磁場(chǎng)造成干擾。感應(yīng)雷主要是以磁場(chǎng)和信號(hào)為媒介，對(duì)無(wú)線綜合通信車進(jìn)行干擾，在雷電波產(chǎn)生以后，整體的車輛電位會(huì)明顯提升，從而來(lái)對(duì)整個(gè)車輛內(nèi)部的金屬制品形成反擊，造成設(shè)備的損壞[3]。

2防雷方案設(shè)計(jì)

2.1防雷方案設(shè)計(jì)原則

無(wú)線綜合通信車的防雷設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較為系統(tǒng)的工作，需要將各個(gè)部分進(jìn)行充分的聯(lián)系與結(jié)合，以此來(lái)使無(wú)線綜合通信車的防雷系統(tǒng)發(fā)揮出最優(yōu)作用。本研究在防雷方案設(shè)計(jì)的總體原則上，主要是根據(jù)無(wú)線綜合通信車的工作現(xiàn)狀，提出相應(yīng)的原則，即“按照無(wú)線綜合通信車的雷電波類別，從系統(tǒng)集成出發(fā)，對(duì)外部、內(nèi)部以及等電位進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)”。

2.2外部設(shè)計(jì)

2.2.1避雷針

通信車避雷防護(hù)裝置應(yīng)用的過(guò)程中，主要是根據(jù)避雷針的防護(hù)半徑進(jìn)行高度的設(shè)置，一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)避雷針的高度小于等于被保護(hù)物體時(shí)。根據(jù)直擊雷與感應(yīng)雷的類別，在避雷針的設(shè)計(jì)上，對(duì)直擊雷的防護(hù)上，采用外部避雷針，將避雷針安裝到外部天線系統(tǒng)上，保證避雷的具體效果以及便捷性。在感應(yīng)雷避雷針的設(shè)計(jì)上，則對(duì)各種內(nèi)部設(shè)施安裝避雷器，在確定相應(yīng)參數(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行避雷器的安裝，包括電源系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)以及信號(hào)系統(tǒng)，詳細(xì)內(nèi)容在本章第三部分進(jìn)行介紹。

2.2.2接地

在無(wú)線綜合通信車的接地設(shè)置上，需要通過(guò)引下線作為基礎(chǔ)，通過(guò)引下線的相互連接，構(gòu)成泄流的地網(wǎng)，在地網(wǎng)中采用引下線的四個(gè)角度，進(jìn)行相應(yīng)接地的導(dǎo)入，將雷電波電流進(jìn)行引流。此外，泄流地網(wǎng)采用在運(yùn)行的過(guò)程中，采用金屬接地棒與離子接地棒相互配合的形式，將引下線與接地棒進(jìn)行連接。引下線的選材上，主要是橡皮外套以及銅制線條，為了保證雷電波引流的通暢，引下線的電阻不能超過(guò)10Ω。在接地棒的選材上，金屬接地棒需要采用表面為銅鎳混合的鋼管，以此來(lái)提升整體的導(dǎo)電性；離子接地棒需要采用非金屬的材質(zhì)作為導(dǎo)體，以此來(lái)提升導(dǎo)電的穩(wěn)定性，擴(kuò)大接地棒的泄流速度[4]。

2.3內(nèi)部設(shè)計(jì)

2.3.1電源防護(hù)

在電源防護(hù)上，主要是對(duì)車內(nèi)的電源盒進(jìn)行防雷設(shè)置，本研究將無(wú)線綜合通信車內(nèi)的電源盒進(jìn)線處安裝電源電涌保護(hù)器，從而來(lái)對(duì)雷電波進(jìn)行阻滯，保護(hù)車內(nèi)的通信設(shè)備以及車內(nèi)的電線設(shè)施。此外，在直流電源轉(zhuǎn)接盒處進(jìn)行設(shè)置，進(jìn)行用電設(shè)備的分供，對(duì)其安裝電源電用的保護(hù)器，確保其電流量大于3kA（8/20μs），以此來(lái)對(duì)雷電波進(jìn)行進(jìn)一步阻滯，壓抑雷電波的運(yùn)行。在各個(gè)電源電涌保護(hù)處進(jìn)行接地線的裝置，確保雷電波的接地泄流。

2.3.2天饋線防護(hù)

無(wú)線綜合通信車的天饋線也非常容易招致雷擊，從而造成天饋線工作的停滯，影響到信息與信號(hào)的流通。無(wú)線通信車在啟動(dòng)以后，相當(dāng)于一個(gè)固定的信號(hào)基站，而天饋線就是整個(gè)信息發(fā)送的主要媒介，為了防止雷擊與天饋線的影響，本設(shè)計(jì)在天饋線出安裝電涌保護(hù)器，使其通流量大于50kA（8/20μs）。在天饋線防雷保護(hù)上，本研究主要采用了兩種同軸保護(hù)技術(shù)，以下進(jìn)行系統(tǒng)的闡述。首先，本研究將“放電管”同軸保護(hù)技術(shù)作為天饋線保護(hù)的重要技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，放電管在通信車正常運(yùn)行的過(guò)程中屬于絕緣體，但是當(dāng)雷電波產(chǎn)生以后，便會(huì)使放電管通電，造成整個(gè)線路的短路，但是當(dāng)雷電波泄流完成以后，放電管又會(huì)恢復(fù)到絕緣的狀態(tài)。放電管在通電以后，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖，造成電壓的升高。而采用同軸保護(hù)技術(shù)以后，電涌保護(hù)器會(huì)在相應(yīng)的脈沖之下對(duì)電壓進(jìn)行控制，從而引導(dǎo)電壓與雷電波進(jìn)行快速泄流[5]。其次，采用四分之一波長(zhǎng)的同軸保護(hù)技術(shù)，即將長(zhǎng)度為波長(zhǎng)四分之一的短路桿與電纜芯線和外部接地進(jìn)行連接，對(duì)雷電波進(jìn)行過(guò)濾，以此來(lái)保證整個(gè)工作的正常進(jìn)行。

2.3.3信號(hào)線防護(hù)

在信號(hào)線防護(hù)上，主要設(shè)置信號(hào)防雷器，從而對(duì)設(shè)備的工作進(jìn)行保護(hù)。通信車的信號(hào)避雷器主要安置在信號(hào)壁盒的接口部位，對(duì)信號(hào)避雷器進(jìn)行多級(jí)電路的保護(hù)，從而來(lái)保證內(nèi)部設(shè)置免遭損壞。同時(shí)，需要將信號(hào)避雷器進(jìn)行調(diào)整，按照信號(hào)傳輸?shù)念悇e進(jìn)行防護(hù)電壓的設(shè)置，如對(duì)數(shù)字信號(hào)傳輸來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)采用24V以內(nèi)的信號(hào)避雷器。如果涉及到信號(hào)的遠(yuǎn)路傳輸，需要對(duì)信號(hào)壁盒接口設(shè)置及接入線路，并設(shè)置接地線。以下，從工作電壓的選擇、傳輸速度的選擇以及接口類型的選擇三個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)的闡述。首先，在工作電壓的選擇上，信號(hào)防雷器工作的電壓要以傳輸線的電壓作為參照，要能夠大于信號(hào)線的工作電壓。其次，在傳輸速度的選擇上，要能夠使信號(hào)保護(hù)器的傳輸速度高于系統(tǒng)本身的傳輸速度，以此來(lái)保證整個(gè)信號(hào)的穩(wěn)健運(yùn)行。最后，在接口類型的選擇上，要能夠選擇與信號(hào)線相同的接口類型，從而來(lái)保證相互配合的有序性。

2.4等電位連接

等電位的連接，就是要能夠?qū)纂姺磽舻陌l(fā)生進(jìn)行預(yù)防，從而來(lái)對(duì)金屬之間的電位差進(jìn)行控制。對(duì)此，本研究采用等電位連接的設(shè)計(jì)方，將通信車內(nèi)的機(jī)柜等構(gòu)成中的金屬進(jìn)行連接，在電源線進(jìn)盒出進(jìn)行接點(diǎn)，使其能夠?qū)⒗纂娧杆傩沽鳎瑢?duì)雷擊時(shí)車內(nèi)的電位差進(jìn)行控制。

3結(jié)論

無(wú)線綜合通信車在當(dāng)前的應(yīng)用需求越來(lái)越高，同時(shí)也是我國(guó)整體應(yīng)急能力的一種體現(xiàn)。由于無(wú)線綜合通信車的工作環(huán)境一般相對(duì)較為復(fù)雜，就直接造成無(wú)線綜合通信車運(yùn)行過(guò)程中的各種風(fēng)險(xiǎn)。本研究從無(wú)線綜合通信車的防雷設(shè)計(jì)出發(fā)，對(duì)雷電風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)防，從而來(lái)提升無(wú)線綜合通信車整體的工作能力與工作安全。

參考文獻(xiàn)：

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[5]呂建榮.無(wú)線綜合通信車的防雷設(shè)計(jì)探討[J].科技傳播，2011（13）：230-231.

作者:殷永臣 單位:河南航天特種車輛有限公司