2016年6期“雷电电磁脉冲防护及SPD选择”的问题

入门者

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。

入门者

   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。
   

入门者

   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。

入门者

  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。

入门者

   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。

入门者

   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.

入门者

   《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。

入门者

   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。

入门者

   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。

   

   

入门者

   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。

入门者

   《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。

入门者

   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

入门者

   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。

cxy823

很专业，学习了

sccat

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。