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楼主: 入门者

2016年6期“雷电电磁脉冲防护及SPD选择”的问题

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 楼主| 发表于 2016-8-5 11:35:53 | 显示全部楼层

上述  IEC 62305-3:2010  3 术语和定义,有别于其他IEC标准条文,提供了很多重要信息,必须引起重视和实际中应用。
 楼主| 发表于 2016-8-8 09:01:05 | 显示全部楼层
   统计《雷规》中附录E中 kc 出现的次数和场合,看《雷规》对待 kc 的态度和矛盾

   kc 用于引下线发热
   4.3.5 第3款及P141、142 条文说明;(引下线发热)
   5.3.3 (引下线发热);
   5.3.4 (引下线发热);
   5.4.1  (引下线发热);

   kc 用于引下线旁击
   4.2.4 第2款及P123 条文说明;(旁击)
   4.3.8 第1款公式(4.3.8)及P142 条文说明;(旁击)
   4.4.7 第1款公式(4.4.7)及P150 条文说明;(旁击)

   kc 用于引下线入地过电压
   4.2.4 第2款及P123 条文说明;(入地)
   4.2.4 第6款及P124 条文说明;(入地过电压)
   4.3.6 第6款及P144 条文说明;(地电位分布均匀)
   4.5.4 第2、3款及P151~P152 条文说明;(电-地反击危险)
   4.5.6 (防接触电压、防跨步电压);

   kc 用于地雷电流入地热量
   4.3.5 第4款及公式(4.3.5)及P142 条文说明;(雷电流入地热量)
   4.3.6 第6款及P145、146 条文说明;(雷电流入地热量)

   《雷规》论及到 kc 时,头头是道,优点多多。入门者认为,这是客观存在的必然自然现象。
   一遇到雷电流计算,被消灭掉了,被抛到九霄云外,销声匿迹了,必然的自然规律人为的“被消失”。特别当损害源S1、“不与受保护建筑物相分离的外部 LPS”时,kc “人为”的“被消失”使人非解,有怪谲的感觉。
   
 楼主| 发表于 2016-8-8 09:03:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 入门者 于 2016-8-8 09:07 编辑

   真搞不懂,IEC 62305-1 计算雷电流有关的,有附录B、附录D、附录E等,为什么只考虑了附录E。

   《雷规》4.2.4条文说明,第9款:式(4.2.4-6)和式(4.2.4-7)系根据IEC 623055--1:2010第63页上的式(E.4) ~(E.6)编成的。

   其实,IEC 623055--1:2010第63页上的式(E.4)~(E.6),只适用危害源S1的“与受保护建筑物相分离的外部 LPS”时,只考虑 ke 的计算公式。
 楼主| 发表于 2016-8-10 08:43:12 | 显示全部楼层

  10/350μs和8/20μs

  10/350μs是《雷规》附录F 雷电流 表 F.0.1-1 首次正极性雷击的雷电流参量 的参量,也是测试I级试验SPD的波形,而8/20μs是用于测试SPD用的另一种波形,其差别是能量不同。

    据“关于雷击试验模拟波形的一些资料 [作者 邱传睿]”一文所述:
   “因此,出现了用于低压数据、通信和信号线的防雷设备试验波形的多样性,如铜质架空明线和被复线用的4/300μs 波形、对称电缆和同轴电缆用10/700μs波形、电话线10/700μs波形或者10/1000μs 波形、钢轨用10/200μs波形及10/160μs、10/560μs、10/600μs、10/350μs、20/100μs、10/250μs、20/100μs 等波形。这些波形在实验室都可以等同使用,但必须清楚,试验条件,目的是尽量使其对试件有相同的效应。”

   可见,关键是“相同的效应”,只要效应相等,用哪一种波形测试,本质是一样的。所以用8/20μs测试的SPD,只要数值上与10/350μs等效,完全可以相互换着用。
 楼主| 发表于 2016-8-10 08:46:30 | 显示全部楼层

   10/350μs和8/20μs替代的换算

   《雷规》条文说明 第153页,按20倍考虑
   《雷规》条文说明 第188页,256.3/14.01=18.29
   美国专家介绍IEEE标准的比例为10∶1
   《建筑物电子信息系统防雷技术规范》2004版,第77页,按√(350/20)=4.18
   《建筑物电子信息系统防雷技术规范》2012版,第24页,表5.4.3-3,按4:1 换算
   《建筑电气》2005年2期“关于SPD的保护整定探讨”,表1、表2,按17.35:1 换算

   即使按20倍换算,当 I 分流系数达1/20,Iimp也随同降至1/20,则可用同样通流量In的II级试验的SPD直接代替。
   其实,目前我国普遍采用IEC定义的“不与受保护建筑物相分离的外部 LPS”,电源埋地进入建筑物,Iimp一般很小,采用《建筑物电子信息系统防雷技术规范》2012版,第24页,表5.4.3-3,8/20μs的参数足足有余。
 楼主| 发表于 2016-8-10 08:49:47 | 显示全部楼层

   IEC62305-1 (中文版)标准条文   第16页  8.1  雷电防护等级(LPL )
   
  雷击电流参数的最大值从对应于LPL-Ⅰ 减少到75%为Ⅱ级,减小到50%为Ⅲ和Ⅳ级(雷击电流 I、充电电荷 Q 和 di/dt 呈线性变化,而比能(W/R)呈二次变化)。时间参数都无不同。

   IEC62305-1 :2000(英文版)标准条文
    62305-1 0c IEC:2010(E)    22  8.2  Lightning protection levels (LPL)

   The maximum values of lightning current parameters relevant to LPL I are reduced to 75 %for LPL II and to 50 % for LPL III and IV (linear for I, Q and di/dt, but quadratic for W/R).The time parameters are unchanged.
 楼主| 发表于 2016-8-11 10:28:40 | 显示全部楼层

   《建筑物电子信息系统防雷技术规范》2012版,第24页,表5.4.3-3,防护等级 B 的≥15kA与≥60kA的比较。

   用II级试验的SPD,8/20μs,≥60kA的更合理。
   1. 在危害源S1 时,是以反击为主的。采用限压型的II级试验的SPD,倒灌到低压电气系统的雷电流能量最小,逼使较大能量的雷电流流入大地中心。
   2. 例如当12.5kA的10/350μs雷电流,流过II级试验的SPD时,因为电流的定义是di/dt,雷电流最大值仍为12.5kA,这对于能承受60kA的II级试验的SPD来说,通过电流远小于承受值,对多次泄流,延长寿命有利。
   3. 不必担心工频续流问题。I级试验的SPD,虽然能承受半波时间长达350μs的大电荷、大单位能量W/R冲击,但还承受工频的短路电流的能量。假如SPD导通短路时,工频短路电流也等于5kA。正常时,由于SPD接通时间远短于工频一个波周期时间20ms,可被忽略。但当不能及时断开续流时,就靠后备保护了。熔断器是4ms,断路器是20ms,是半值时间的11倍和57倍,其能量之大,使SPD非爆则烧。
 楼主| 发表于 2016-8-11 10:30:59 | 显示全部楼层

   对本文第21页“遵循最简单的方法”和“不应仅“征求国内各方面意见”的采用其它数据,甚至采用8/20μsII级试验产品。”的看法。

   “遵循最简单的方法(如50%--50%雷电流分配原则)”,不符合技术进步的与时俱进的科学原则,就是气象界,能用“遵循最简单的方法”做气象预报吗?。是“愚民思维”在作怪,自己掉进了沟里,希望别人也掉进沟里。

  “不应仅“征求国内各方面意见”的采用其它数据,甚至采用8/20μsII级试验产品。”违反了实践是检验真理的唯一标准的最基本原则。其实,对危害源S1 ,采用8/20μsII级试验产品是最合理的选择。
 楼主| 发表于 2016-8-11 10:34:53 | 显示全部楼层

   谢谢贾行家在充电站及时提供 GB/T 21714.1-2015/IEC 62305-1:2010~GB/T 21714.4-2015/IEC 62305-4:2010

   谢谢管理员在充电站及时提供   全国雷电防护标准化技术委员会顾问薛文安的 “雷电防护标准探讨 GB/T 21714-2015与GB50057-2010等国标比较”一文。

   受启发不小。看来GB50057-2010存在的问题早已被专家发现。

   

   
 楼主| 发表于 2016-8-12 08:23:48 | 显示全部楼层

   犌犅 GB/T 21714.3-2015/IEC 62305-3:2010 的局限

   6.2 雷电等电位连接
   6.2.2 金属装置的雷电等电位连接
   对独立的外部LPS,只能在地面建立等电位连接。
   对非独立的外部LPS,等电位连接可建立在以下部位:
   a) 在建筑基础或接近地平面位置。将导体连接在连接排上。......
   b) 当达不到绝缘要求时(见 6.3)。

   上述条文,与我国的做法有很大不同。要根据我国客观实际考虑雷电防护。
   我国的做法:建筑物多数采用钢筋混凝土框架结构(有的采用全钢结构--钢柱钢梁拼装),柱梁内钢筋相连,从屋面接闪器开始,及整条引下线,都与内部雷电防护系统做等电位连接,不可能在建筑物地平面处才开始做等电位连接。
 楼主| 发表于 2016-8-12 08:25:52 | 显示全部楼层

   《雷规》附录 第169、第179   图16与图17的不同,是有很大区别的2种物理模型。

   图17,接闪器与内部等电位没有直接相连,与IEC62305的物理模型的图是一致的。

   图16,7-混混凝土内的钢筋。我国的设计,如作者在《智能建筑电气技术》2011年6期“南洋酒店防雷设计方案的缺陷分析”一文中图5所示一样,混混凝土内的钢筋已用作引下线了,所以物理模型变了。从这里可见,作者的技术水平是进步了,还是退步了? 或许“南洋酒店防雷设计方案的缺陷分析”图5,是另外一个作者的意见,与本文作者没有关联的。
 楼主| 发表于 2016-8-12 08:32:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 入门者 于 2016-8-12 08:41 编辑

   全国雷电防护标准化技术委员会顾问薛文安“雷电防护标准探讨 GB/T 21714-2015与GB50057-2010等国标比较”一文。下列论述和推荐的公式是值得重视和实施的。

   4.3.2 雷击建筑物(S1 )的I imp 值估算
   IEC 62305-1 附录E
   流入大地时,雷电流直接或通过与之相连的当流入大地时,雷电流直接或通过与之相连的SPD在接地装置外部导电部 件和线路间分流。 在接地装置外部导电部 件和线路间分流。由E.2、E.3、E.4、 E.5导出 IF=0.5I/(n1 +n2 )m
   注意:62305 此公式指的是雷电流(S1 )在接地装置外部导电部件和线路间的分流。
   注:E.2 、E.3 式对每个接地点假定阻抗数值都相同,否则必须采用更复杂的公式。该公式是分 流模型的示例,不是工程计算公式,并有严格的条件。
   4 、.......
   I 取200kA 的条件为只有 一根引下线与一个接地极的情况, 见图 的情况, 见图D.3 。
   当有多根引下线和B型接地系统或基础接地系统,因复杂的 分流使其值远小于 型接地系统或基础接地系统,因复杂的 分流使其值远小于200kA ,如下图。
   
   S1 的情况下,要求I imp ≥12.5kA 只是一个特例,没有通用性。
  通常情况下: I imp =Kc 0.5I/nm
 楼主| 发表于 2016-8-12 08:36:42 | 显示全部楼层

   全国雷电防护标准化技术委员会顾问薛文安“GB/T 21714-2015《雷电防护》 系列标准简介”,下列论述是值得重视和深思。

   雷击建筑物 S1 雷电流的预期值
   结论
    当雷电流未进行第一次分流(独立外部LPS,Kc=1), 只进行第二次分流时,且只有在n=2 、m=4(且阻抗相等)时, 才有I imp= 12.5kA ,这是一个特例。
    50057:每一保护模式的冲击电流值,无法确定时,冲击电流应取等于或大于 每一保护模式的冲击电流值,无法确定时,冲击电流应取等于或大于12.5kA 。 把特例变成了强条。
    当雷电流进行第一次分流(非独立外部LPS,Kc<1), 也进行第二次分流时,雷电流将经多点流入大地,Kc的值取决于接闪器类型、引下线数量、引下线及互连环形导体的位置,以及接地装置类型,此时分流后的雷电流I imp =0.5IKc/nm。经过两次分流后的雷电流数值将小得多。
发表于 2016-9-2 16:55:08 | 显示全部楼层
很专业,学习了
     
发表于 2016-9-3 09:17:22 | 显示全部楼层
今天难得上来,看到这么热的帖子,信息量很大。提出的问题感觉挺有道理的,但好像回帖的人不多啊。分流和计算反击电位来决定spd的设置很值得思考。
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