雷电流的分流系数
分流系数的疑惑新《雷规》第152页,流经屋顶层设备SPD的雷电流计算,按其计算过程,是这样的:
先按Kc1=0.44分流,再经下一层Kc2=〔(1/n)+0.1〕分流。
按同样思路和方法,计算再下一层时,分流系数再乘上Kc3=〔(1/n)+0.01〕。
依此类推,多层建筑物的一层时,分流将同样要多次乘上Kcn,雷电流会很小很小。这有可能吗?
到地面时,又会怎样呢?是分散多点入地?还是集中1点入地呢? 雷电流应按集中一点入地来考虑。
因为一次放电时间仅仅数微秒。导体内电子甚至来不及完成一次漂移行程。 引自2楼: 因为一次放电时间仅仅数微秒。导体内电子甚至来不及完成一次漂移行程。
这是否说,不存在分流,雷电流只能沿1根引下线入地的。 引自2楼: 雷电流应按集中一点入地来考虑。
有一种采用钢立柱二层钢结构厂房,钢立柱基础为各自独立基础,在建造之初,钢立柱已竖立,但顶部还未连成一片,这时测每根钢立柱的接地电阻,应该多多少少有一个数据,比如30Ω(土壤电阻率为60Ω.m)。
如果有自然接地体的地梁钢筋,能在引下线之间切断的话,每根引下线在建造之初,测其接地电阻,也同样有一个数据。不可能都是无穷大,或者只有一处有接地电阻其它都为无穷大。
雷电流分流进入引下线基础时,因为接地电阻存在,必有雷电流流过入地。除非引下线与基础之间,装设开关,人为控制其不通雷电流。只有做到这种控制方法,才能使雷电流不流入其它引下线入地点,才能使雷电流集中一点入地。否则雷电流应按集中一点入地是脱离实际的空话,估计编规范的专家们不会有这种傻的观点,除非不懂有电阻时必有电流流过的原理。 回楼上,只要你承认,雷电冲击接地电阻与工频接地电阻。两个概念都是客观真实存在,你就得认了集中一点接地这个事实。 回5楼:
在4楼提到的独立基础(引下线基础之间无导体连接),每个基础都有各自独立的雷电冲击接地电阻与工频接地电阻,可以肯定说,两个概念都是客观真实存在的。难道该建筑物屋面受雷后,只有一根钢立柱有雷电流通过,只会在一个基础入地?其它钢立柱都不会有雷电流吗?如果有,就不可能是一点入地了,一点入地的理论是错的。 再引2楼的发言: 因为一次放电时间仅仅数微秒。导体内电子甚至来不及完成一次漂移行程。
几个疑点:
1. 这么大能量的雷电流,不可能只有1个电子,估计有几亿个电子吧! 聚在一块的电子团既然来不及完成一次漂移行程,那为什么能沿引下线流动,入地呢?既然能垂直向下完成一次漂移行程,为什么不能沿水平方向完成漂移行程呢?雷电流有方向性吗?
2. 如果只会垂直往下漂移,那雷击在高压线的接地线上,为什么又能水平漂移?而且能分流,向二个方向漂移呢?
3. 如果雷电流流动有方向性,雷电流入地时只能向大地中心漂移。那装设在建筑物电源线进入处的总配电箱,搞电气设计的人都知道:雷电流入地时,要经过一段水平接地体,再有一段引线到总等位接线排,然后再引至有一定高度的总配电箱。按导体内电子甚至来不及完成一次漂移行程理论,SPD是没有雷电流流过,SPD可用小电流的,根本不需要12.5kA。
4. 超高频电视信号达到870Mz,雷电波充其量也只有几十Mz的小儿科,超高频电视信号都可分流,雷电波怎么会不分流呢?
5. 不会分流意味着分流系数是没有用的,新《雷规》中附录E及式(4.3.5)(4.3.8)(4.4.5)(4.4.7)都要作废。
6. 难道《建筑电气》几篇关于雷电流分流的仿真试验和模型实测结果的论文都是错的?
导体内电子甚至来不及完成一次漂移行程的理论,是全新的理论,第一次听说,请雨顺风调先生多介绍一些该理论内容。 这是尖端放电现象决定的,赢家通吃。
雷击点的随机性理论需要另外研究,一个雷通道在放电发生之前是飘忽不定的。雷击一旦发生,放电通道就唯一确定了,一个雷的能量并不大,十到几十个库仑的电荷,大地任何一处都能够轻松提供。那一点提供呢?
比如雷击在避带的任意一点上,放电通道如何建立呢?
一块钢板做接地极,整个钢板对地都放电吗?不是的,是边角部位放电。
钢板与土壤是两种物质,钢板的边界是界面,在存在电场时,两种物质之间的放电过程,就以尖端放电为主。
1、在均匀的界面内,电子之间的排斥力是相相同的,即面密度是相同的。以球体为例,当球体上突出一个尖端时,尖端处表面积增加,同样面密度下,积聚电荷就多,场强就强,当发生击穿现象时,必以尖端处为主要释放通道。接地极的下端尖端就是放电点。雷电流基本上在这一点处释放,接地体侧面基本上不释放雷电流。
2、在地下,无论多少个接地极,无论什么形状的,雷电放通道基本就一个尖端。该点就是对一次接闪点最捷径的那一点。 当雷电按击穿放电为主要模式考虑,并且大地任意一点都能提供足够的自由电子来中和雷云中的正电荷。以此来考虑雷电现象时,没有任何必要,考虑建立多个雷电通道。即使存在多个通道,完全可以忽略他们的存在。
在工频电路中,我们认为电流能够寻找到所有存在的并联路径。这种考虑是必须的。
当研究物体的放电现象时,是无须研究次要通道的。虽然存在,但是完全可以忽略他们的存在。 2. 如果只会垂直往下漂移,那雷击在高压线的接地线上,为什么又能水平漂移?而且能分流,向二个方向漂移呢?
非常值得研究这个问题,中国地雷电专家。应当懂得当雷电沿两个方向运动,在另一个导线上产生的感生电动势为0这个道理的。
关于是否能两个方向传递,会不会存在赢家通吃现象。无法定论。雷电理论原本就没有人能说得清楚,只是经典的观察,经典的结论。与千人千面一样,每个雷都是不一样的。 3. SPD是消除过电压的,过电压产生的机理,我未见可信赖的理论。包括SPD保护,请多人都是糊糊涂涂。
那个保护是SPD失效后,为防止接地故障而设置的,与雷电流之间没有任何瓜葛。
一个雷电流完全加在熔断器上,其能量也未必能使其熔断。
至于熔断器与断路器之争。我就更是不知其所以然了,瞎争,各自瞎说。什么都是是一样的作用。SPD失效发生接地故障时,能断开线路就中了。 4. 这个问题非常好
自研习雷规92民规以来,我从未见有人写出过完整的雷电流函数。(存在,我也能写出来,比葫芦画瓢)
超高频,是有信号函数的,能精确进行理论分析与实践验证的。
这是两者的区别,雷电,是放电现象,不是实体电路现象。这一方面的研究说说大概还可以,精确进行理论分析与实践验证的。估计尚需时日。
作比这么说:
农村老太太缝棉袄做棉被,她根本不能热传导理论,但是,依她的经验制作棉具,能保证你睡觉时不冷,活动时不热。
但是,如果一个暖通人员去做这项工作,他可能会从最节省的角度,依理论分析去定量制作。
这就是专业与业余的差别之处。
雷电问题,目前还处在农村老太太缝棉袄做棉被的阶段。 5.存在,完全不必考虑。
6.对不了多少。 (导体内电子甚至来不及完成一次漂移行程的理论,是全新的理论)那里是什么新理论,欧姆定律,揭示的是物质的本质属性。导体的电阻率是导体的本质属性,所以欧姆很伟大。什么是导体的本质属性呢?
导体内自由电子的数量,及自由电子与原子的碰撞频率。
在外加稳恒电场作用下,导体内拥有一定数量的自由电子,些自由电子在洛伦兹力作用下由初速0加速运动,由于导体是晶体,晶体中原子位置是固定的,位置之间空间结构通常称为晶格。电子碰上原子是必然的。碰上即认为原子速度为0,但是由于外电场总是存在,重新加速,重新运动。
0-加速-0就称为一次漂移。即自由电子与原子的碰撞频率。由于电子的质量非常之小,因此,外电场大小,不影响自由电子与原子的碰撞频率。
当高频交变电场施加到导体上时,即自由电子与原子的碰撞频率虽然降低,但是,电子0-加速-0时间缩短,因此高频电阻会大于直流电阻。 引自8楼: 这是尖端放电现象决定的,赢家通吃。
有一栋长100m,主楼高116m,裙房高15m,高差101m,主楼屋顶采用在女儿墙设明敷避雷带,屋角圆弧过渡,无尖端避雷针。裙房外沿设暗敷避雷带,其上方间隔一段距离有高150mm避雷针,避雷针与暗敷的避雷带连接。
当主楼和裙房上方,带电云层从建筑物沿长度方向飘过,这时有雷击,请问落雷点在主楼的屋顶还是裙房的避雷针?为什么?