对SPD分级试验的疑惑

dmd888

回复 30# sjybbtg 个人理解：波阻抗的概念在低压系统适用范围有待商榷，低压线缆长度、接地等条件不适于用波阻抗来分析。
        按傅立叶分析判断，电涌电流基波在电缆上波长为几~几十千米，其能量不可忽视的高次谐波波长为数百米，波长跟低压线路长度已是可以比拟，因此讨论电涌问题时将低压线路看成传输线是可以接受的。但若考虑能量最大的直流分量、基波和低次谐波，将低压线路看成集中参数电路也是可以接受的。
        正因为如此，在分析电涌问题时，常交替使用两种方法。如电涌保护级间配合，分析原理时按行波考虑，计算级间耦合量时用集中参数电路模型。

治学以诚

雷电流没办法采用傅立叶分析。不是周期性，即使是周期性的工频，这个分析方法也有一些问题。
能分析特定情况的工频。

计算级间耦合量，估计要用拉普拉斯，我没有亲做过计算，不能细说这一块了。

入门者

回27楼：你好像把屏蔽和金属铠装搞混了。

    可能搞混了，但金属铠装也能起屏蔽作用。要说专用屏蔽层，好像多数型号的电缆没有的，我们常用的VV、VV22电缆芯内是没有专用屏蔽层。

入门者

回27楼：谢谢你一直热心地回答我提出的问题。

    又提几个新问题，其中一个问题是水平接地极的有效长度。
    2000版和2010版都有“有效长度”概念。根据有关文献介绍，水平接地极对雷点流来说，有分布参数效应，可看成由接地体电阻电感电容和大地流散电组组成的等值链型电路。在冲击电流作用下的接地体将呈现的电感效应，即冲击电流不断地被流散，不断地被衰减，经一定长度后，冲击电流被衰减到1%，把这一定长度定为“有效长度”。这种理论有问题否？
   
   如果上述理论是对的，又产生了问题，即水平接地极离引下线入地点不同距离的冲击电流衰减规律，是线性衰减，还是按1/x（x--离入地点距离）？是不是按有关文章中介绍的雷击接触电压和跨步电压的变化曲线一样，是下凹曲线？

dmd888

雷电流没办法采用傅立叶分析。不是周期性，即使是周期性的工频，这个分析方法也有一些问题。
能分析特定情 ...
治学以诚 发表于 2011-12-25 11:12

                               
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        傅立叶级数只能用于周期函数，但傅立叶积分完全可用于非周期函数的分析。判断一条线是否是传输线，一般以工作于其上的电磁波频谱中能量较大的正弦分量波长为依据。
        我说的级间耦合计算是上下级距离太近时解藕阻抗计算，很简单的，没有那么复杂。

dmd888

回27楼：谢谢你一直热心地回答我提出的问题。

    又提几个新问题，其中一个问题是水平接地极的有效长度 ...
入门者 发表于 2011-12-25 11:18

                               
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    不用谢，大家讨论问题罢了。这个问题我也没研究过，而且看你这个帖子才知道这个说法。不过据我所掌握的知识来看，这种情况与长输电线路电路模型是一样的，猜测电压电流衰减都是双曲函数，就是chx、shx那种符号。

入门者

再一个冲击电流分流计算问题。

    2000版防雷规范中图6.3.4-1雷电流分配（工业与民用配电设计手册也用此图），是理想化的，实际不可能这样。
   设在进线总配电箱柜处的实际等电位连接带不可能设在防雷引线入地点，而是有一定距离，一般在4m以上，有的达10几m。根据34楼“有效长度”有关理论直接入地的雷电流远大于50%。
   我们这里沿海地区，土壤电租率50左右，接地有效长度只有15m左右。如果总配电箱柜离引下线为15m，雷电冲击电流接近0，根本无雷电流了。对于防直接雷击来说，没有必要装设SPD。即使距离为10m吧，雷电冲击电流在配电箱处反击电压也将低于6kV，也不必装设SPD。
   以上想法有问题吗？

入门者

再提一个雷电流的流向问题。

   如果雷电流通过SPD进入低压电源系统，雷电流向哪里流，一是向电源变压器，二是向下级配电装置及用电设备。雷电流带有巨大的能量，它是通过什么途径泄放的？
   雷电流通过SPD进入低压电源系统，不是好事，只会带来危害，尽量减少进入低压电源系统雷电流能量，是必须考虑的。

dmd888

引下线应该在入地之前接入等电位联结板吧？即使先入地，由于附近有引入的管线，其流散电流也会有一部分通过土壤进入这些管线，因为这些管线可看成散流土壤的组成部分，且阻抗低于土壤，理应分得更多的电流。
    规范可能要按不利的情况考虑问题。

dmd888

再提一个雷电流的流向问题。

   如果雷电流通过SPD进入低压电源系统，雷电流向哪里流，一是向电源变压器 ...
入门者 发表于 2011-12-25 12:53

                               
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        这个问题说来话长，建议看看高电压技术书籍中架空避雷线受直接雷击时，相线与避雷线电压电流的耦合关系。架空避雷线是接地的，他所接受的雷电能量会耦合进入相线，但正因为这样才有保护作用。再根据电涌保护对象是电气设备而非电缆，可以想明白。

dmd888

从物理概念上看，电涌保护泄放的雷电能量本应全部入地，但在入地的过程中一部分有可能耦合回到系统，且每处SPD泄放的雷电能量并不完全，再考虑低压系统配电与用电设备不同的耐压水平，所以需要多级保护，逐级释放能量。

dmd888

比如单相差模保护的SPD，也就是单相系统L、N间的电涌保护，一般选两只SPD作V接，V接顶点通过另一只SPD接地，这就是为了有一个能量入地的通道。其实用一只SPD也未尝不可，只是一只SPD只能截断能量进入被保护设备的通路，但不能释放能量，那些能量还在系统中，总会找别的地方释放。

治学以诚

电气工程师手册2008版
5.3节，简单讲了一下，雷电对架空线的作用。几十万伏到几百万伏耦合电压。
长导体，埋地与不埋地的区别，我不想去查书了，空气介电常数与土壤介电常数的区别。
在埋地的土壤中，因介电常数非常小。因此，耦合电压不会太大，埋地引入的电缆我以为，SPD只是考虑，高压架空线耦合电压导致的相线对地之间的电压升高。

我们知道。高压侧的电压变化显著影响低压设备与配电线路。而低压自身的闪变与波动，回传高压的太少，可忽略不计。

对于空调机与太阳能线路，因为太短，即使，在LPZ0区，也无法耦合。
因此SPD设置，也只需要由变电所起－设备端 按级考虑。

治学以诚

入门者的问题都非常好。不过王老的书真的只是一本科普的书。多有张冠李戴的情况。
如果需要从理论上做个见解，需要自己努力去从电工学的基础理论中寻找答案。
入门者与DM先生都是基础厚实的人。

入门者

再请教一个问题。

    标称放电电流和冲击电流，二者有否有互算公式？这个问题源于建筑物电子信息系统防雷技术规范》，对SPD的选择，其规范第一级SPD有二种参数。