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防雷是个边缘学科

来源:德恩拓 发布时间:2014-5-28 10:38:17

由于防雷的问题涉及到许多学科,如大气电学、电力科学、建筑科学和电信科学等。它是一门边缘学科,它的理论须要各界专家学者共同学习交流才能完善。1996年到1999年间北京地区一些防雷学者组织了防雷学术讨论会,开始于对消雷器看法的交流,后来转为对雷电电磁脉冲防护(LEMP)理论的学习。这些学术论文发表在《电网技术》和《工程物理》杂志上。没有各界专家共同的探讨谁也不敢说他对防雷看法是全面的。电源避雷器

  科学技术的健康发展须要不同学派之间的自由讨论和竞争,防雷技术的发展也是如此。防雷学术研讨会不能只有一个,防雷杂志不能仅有一种,要创建一种自由辩论的平台和机制,以保证百家争鸣方针政策的贯彻执行。但是不能把学术讨论与防雷规范的管理工作对立起来,国标规定的各种防雷规范都应按照执行,除非有关部门下令废止或暂时停止执行;但也要允许对即将颁发和现有的防雷规范发表不同意见。有关政策的问题这里只是提一下,不在本文深入讨论。

   熟悉普通电工原理的人都知道霓虹灯用高电压供电,它的本体电压降很小而通过电流能力也很小,它是*霓虹灯变压器的内阻来限流的。有人用霓虹灯变压器的限流原理为限流避雷针和消雷器辩解。其实雷电的放电过程与电器中的导电过程完全不同,是不能类比的。在普通电路中电子的运动形式是电子在电场作用下的电子接力运动,而闪电通道中的电子运动主要是电子的贯穿运动,在主放电通道中先导流注与迎面流注相遇,正负离子交融产生高温等离子体通道,它有如悬挂着的鞭炮爆炸,闪电电流的脉冲波是由闪电通道中的离子流形成的。脉冲波后的余辉电流才是雷雨云中传来的电流。笔者在文[1]中已做了说明。  主放电通道中的电压降是很小的5.5V/cm,而雷雨云的电压是很高的108V,所以避雷针和消雷器的限流说是不能成立的。有人说雷电是电荷源,主放电发生前可以这样说,但在主放电之后雷电就是一个电流源了,或者说是一个电流脉冲波。低电压下可以用电阻和电感限制电流;但是在高电压下是不能够限制电流的,是必然产生放电现象的。 电源避雷器

  从建筑物外面沿电气线路引入过电压波的防护用多级SPD消波,搞防雷设计的人都比较熟悉了;然而当雷击建筑物发生雷电反击现象时,LPZ1区内的电位随接地网的电位而整体抬高,反击雷电流将延接地导体向外扩散而不是向建筑物内部的电气线路扩散。LPZ1区内的震荡电流来源于电磁感应和电磁耦合,这一点IEC防雷标准并没有说明白;相反:IEC61312-32000IDT《雷电电磁脉冲的防护,第三部分:对浪涌保护器的要求》文本中图B1,图B2,图B7,图B9,图B10都是讲的雷电流向外部其它建筑物和变压器扩散的情况。用架空线供电的建筑物在遭受雷击时容易产生扩大的雷击事故,这一点我国防雷工作者早有察觉。我国防雷学者是采用对进出线做屏蔽段来解决这一问题的。笔者介绍了清华大学朱德恒老师带领学生做的模拟试验和刘继先生在发电厂实测的反击雷电过电压,说明了用屏蔽电缆段和屏蔽铁管段防护进线雷电波与反击雷电波的原理。这些防雷作法有充分的实验根据和40余年的运行经验,而且写入了GB50057-94《建筑物防雷设计规范》第3.3.9条第二款第一项和第三款第一项条文之中。我国的这些先进的防雷理论应该写进防雷规范的第六章中,对有误导作用的规范条文应该进行修改。如果还有争议大家可以用实验来检验。电源避雷器

  我们要研究出适用于各种建筑物和对应于各种情况的最佳防雷方案。我认为将反击雷电流放入电网和相邻建筑物中去扩大雷击事故,不如把反击雷电流引入电缆外皮和屏蔽铁管使其入地更安全更合理。这一看法竟因为10/350μs波形的争议给冲淡了,笔者还是强调一栋建筑物的雷电耗能渠道要设计好的系统防雷、整体防雷的设计思想,因为雷电能量是不能自动消除的(建筑物固有电容在雷雨云感应下先期充电的电荷另做讨论),只能把它散流入地,把它放到别处去闯祸不是好办法。

    本文来自: http://www.dento.cn

 

 

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