高层建筑的雷电保护设计和SPD的选用

介绍了雷电的危害及防雷设计中的三级防护,并从接闪器、接地装置、引下线、均压环及电气设备保护等方面介绍了高层建筑防雷的一些常规措施,着重论述了电涌保护器SPD的分类及应用。     

电涌保护器(SPD)的安全性能分析及其解决措施

介绍了电涌保护器(SPD)的基本作用、基本结构、工作原理及失效原理,并结合限压型SPD中使用的氧化锌压敏电阻的特点,运用理论计算及大量实验数据分析,提出了限压型SPD在使用过程中的关键参数以及与熔断器的匹配方法。     

“3+NPE”模式中SPD与RCD的关系

通过对<建筑物防雷设计规范>GB 50057-94(2000版)标准中电涌保护器设计图的分析,比较了剩余电流动作保护器(RCD)装在SPD的电源侧和装在SPD的负载侧的不同,得出当采用"3+NPE"模式进行保护时,由于NPE模块是一种放电间隙型模块,不会在线路中导致接地故障,因此可解决电涌保护器(SPD)安装位置受限制及高接地电阻地区电涌保护器(SPD)因串联断路器无法脱扣导致的烧毁等设计问题.     

在低压配电系统中采用SPD接线方式应注意的问题

从防雷工程设计施工实践出发,按照国内外相关防雷技术标准中的规定,对TN和TT系统这两种主要接地制式的低压配电系统中不同SPD接线方式进行了分析。结果表明,TT制低压配电系统适宜采用“3 1”保护模式的SPD接线方式;对于有剩余电流保护器(RCD)的TT制低压配电系统,“4 0”保护模式的SPD只能安装在RCD负荷侧或采用“3 1”保护模式的SPD;对于SPD的接地独立于配电系统接地的TN制低压配电系统,其SPD的安装应将TN系统视为TT系统。     

基于人工触发闪电的开关型SPD性能试验

基于火箭人工引雷,对安装于低压架空配电线路上的开关型SPD进行性能试验。试验中发现,人工触发闪电的初始连续电流过程和回击过程在低压架空线路上感应出的正、负极性过电压在数值上相当,M过程感应出的正、负极性过电压在数值上差异较大,其中回击过程感应过电压幅值最大,均为10.23 kV。对应初始连续电流过程、回击过程和M过程,开关型SPD动作呈现出明显的点火、电弧、熄弧等过程,泄放雷电流的残压持续时间达毫秒量级。回击过程对应的SPD动作过程中存在明显的工频续流,M过程由于电流和能量都相对较小,工频续流过程不明显。雷击电磁脉冲在架空线路上耦合引起的过电流波的波前时间和波尾时间较实验室采用的8/20μs模拟雷电感应波的波前时间和波尾时间大很多倍,其对SPD的考验更残酷。     

以电流分档的热稳定试验方法的不足及试验分析

为了验证电涌保护器(SPD)的热稳定性能,需要按IEC61643.1进行以电流分档的热稳定性试验,研究中发现：1)热稳定测试中实验室环境下无法模拟真实环境下氧化锌压敏电阻的老化劣化效果,热稳定试验模拟真实环境的充分性有待考量;2)不同参考电压的压敏电阻对电压的敏感程度不一样,当交流电压从640 V变化到680 V时,导通时间变化68.3%,电流变化了289.6%;3)标准要求的电流±10%误差,很大程度上受设备灵敏度的限制而达不到要求.在现有电涌保护器热稳定测试技术的基础上,发现并分析了以电流分档进行的热稳定试验对实际情况模拟的不足之处,这对提高电涌保护器的热稳定测试技术有一定的工程价值.     

七通道微波辐射计遥感大气温度廓线的性能分析

文中首先分析了大气参数分布的垂直分辨率对模拟七通道微波温度探测器各通道亮温的影响,通过对比计算表明,大气参数的垂直分辨率对微波测温通道亮温计算的影响为0．2K～0．7K;随后分析了各通道亮温测量误差对温度廓线反演性能的影响,当测量误差在0．2K～2．0K范围内变化时,反演结果的总体均方根误差为2．1K～3．1K;同时还分析了单通道缺损、单通道发生漂移及所有通道发生漂移等情况对温度廓线反演性能的影响。当仪器缺损一个通道时,对所缺通道权重函数峰值附近高度上的大气温度反演有不同程度的影响,对其他高度上的大气温度反演的影响可忽略;单通道漂移0．5K时,对反演结果的影响较小;各通道整体漂移达到1．0K时,对温度廓线反演有明显影响;最后,考虑了云雾对微波测温通道亮温的影响,数值计算表明,雾层、浓霾和卷云对各通道亮温几乎没有影响,层云和积云对50．50GHz通道亮温有明显的影响。     

一次降水相态转换过程中温度垂直结构特征分析

2012年11月3-5日华北地区出现了该年度的第一次大范围雨雪天气过程,各地区依次都出现了雨转雪的复杂天气,这给预报带来了较大的难度。一直以来,冬季降水相态类型的预报都是国内外气象预报的难题之一,而温度的垂直结构特征是影响最终降水类型的关键因素之一。利用常规地面观测资料、NCEP再分析资料及中尺度数值模式WRF对此次雨雪天气过程中的温度垂直结构演变特征以及相态转变对温度垂直结构的作用等几个方面进行了分析讨论。结果表明:(1)在发生雨转雪过程中,温度递减率会持续减小,并最终会在低层形成一个上下一致的均温层,同时还伴有浅薄逆温层的产生;(2)降水相态类型严重依赖于温度的垂直结构,温度垂直结构的细微改变将决定最终到达地面的降水类型,因此,相关层次的厚度差可以成为判别降水相态类型的重要指标;(3)在降水类型由雨转雪的过程中,由于相关层次的融化作用,伴随着相态的变化温度垂直结构会发生一定程度的改变。     

石家庄暴雪天气过程中相态转变的温度指标分析

利用1999—2017年石家庄国家基本气象观测站的降水实况资料,统计出暴雪天气过程,在分析其地面和高空影响系统的基础上,着重分析暴雪天气过程中温度场的变化特征。结果表明：暴雪天气过程的地面影响系统为冷高压和低压倒槽共存的形势,但高空系统存在差异;没有相态转变而以固态雪的形式出现的暴雪天气过程中,对流层中没有逆温层,整个对流层温度小于0 ℃,且700 hPa高度以下的中低空温度小于-5 ℃;有相态转变的暴雪天气过程中,925—700 hPa多存在逆温层,其存在有利于降水的维持和发展,850 hPa和925 hPa可视为特性层,850 hPa温度小于-4 ℃,925 hPa温度小于等于-2 ℃,0 ℃层的高度位于950 hPa以下,可作为预报雨或雨夹雪转雪的参考指标;地面气温大于0 ℃且小于1 ℃可视为过渡相态雨夹雪的地面气温临界值。     

防雷装置检测中常见疑难问题分析及解决办法

1引言 防雷装置检测实践中,常遇到一些疑难问题。本文就一些常见问题进行分析判断,并提出解决办法。 2遇见的主要问题 2．1计算机信息通信系统加装信号SPD后,设备通信时有间断     

用于防雷工程的电涌保护器的测试研究

针对电源类电涌保护器的试验可进行分类,电源保护器的测试方法除了有规范的要求外,还有许多具体的问题需要研究解决。针对SPD测试中出现的问题进行分析,主要围绕M OV电阻片的漏电流与相关测试所出现的现象进行讨论,对击穿、闪络、燃烧问题进行研究,归纳了现今电涌保护器最常出现的问题。     

用于防雷工程的电涌保护器的测试研究

针对电源类电涌保护器的试验可进行分类,电源保护器的测试方法除了有规范的要求外,还有许多具体的问题需要研究解决。针对SPD测试中出现的问题进行分析,主要围绕M OV电阻片的漏电流与相关测试所出现的现象进行讨论,对击穿、闪络、燃烧问题进行研究,归纳了现今电涌保护器最常出现的问题。     

电源系统SPD组合类型及级间能量配合分析

利用几组实验数据分析SPD之间的能量配合不仅直接影响SPD的防护效用,而且对SPD的使用寿命也有着决定性作用,这也是为什么在GB50057-2010中对SPD安装的位置、级数有着具体要求的原因。     

电涌保护器级间退耦元件的选型分析

针对电涌保护器（SPD）级间能量配合试验中配合失效的问题,主要利用波的传输理论与基尔霍夫定律进行分析,结合JB/T 10618-2006（组合式电涌保护器）的规定假设一套组合型SPD,通过基础理论分析与精确计算得出：当被保护装置属于低频（直流）设备时,在不影响信号强度的情况下,退耦元件采用电感或电阻型元件均可;当被保护装置属于高频设备时,退耦元件只能选用低电感量的电阻型退耦元件.退耦元件的参数值均可按照波的传输理论与基尔霍夫定律进行理论计算.这在组合型SPD退耦元件的选型过程中,具有重要的指导意义.     

一种新型信号电涌保护器的设计

信号电涌保护器(信号SPD)是广泛应用于信号系统终端设备的一种雷电防护装置。为了提高其自身元器件安全性和实现故障指示功能,同时考虑到电路的复杂程度和内部结构空间的有限性,本文设计研究了一种新型的信号SPD,该产品使用了高分子正温度系数电阻(PTC)来保护其他的元器件,并增加了集成故障指示器。将该产品进行瞬态抑制二极管(TVS)、串联电阻的过热保护模拟试验以及信号SPD测试标准中的冲击电流、传输特性和过载失效模式3项试验,试验结果表明:新产品具有热保护功能,且参数指标完全满足信号SPD测试标准的要求。同时,产品具有无源的故障指示器,适用于信号可以短时中断的系统。     

电气系统中电涌保护器的雷电流能量配合设计

分析了电涌保护器(SPD)使用中所涉及到的雷电流能量配合设计。首先分析了单级SPD与被保护设备之间的配合,使用最大振荡距离和耦合距离的计算公式来测算配合的成功性;其次分析了多级SPD之间的配合,着重分析了两级SPD(开关型和限压型组合)的配合,并采用瞬态级间电压降微分方程作为能量配合中所必须遵循的关系式,以及用不同雷电流波形来计算解耦合器的大小,最后提出一个可行的SPD能量配合设计基本步骤。     

初始长连续电流引起的地电位抬升和SPD损坏

在电子电气系统接地领域,地电位抬升对电子设备的破坏效应一直是人们关注的焦点。基于触发闪电技术,开展了地网地电位抬升冲击电涌保护器(surge protective device,SPD)的观测试验,重点分析了触发闪电初始长连续电流过程对SPD的冲击和损坏效应。结果发现,触发闪电注入地网后,闪电的初始长连续电流和继后回击的共同作用下很容易造成额定通流量的SPD损坏,当流经SPD的能量累积达到一定程度时仅初始长连续电流过程也会损坏SPD;冲击SPD的效应与初始长连续电流过程的不同的波形密切相关,当长连续电流过程叠加上升沿较快幅值较大的初始连续电流脉冲(ICCP,initial continuous current pulse)时,流经SPD的能量会迅速增加,是长连续电流过程中SPD损坏的最为关键因子。个例分析发现,当初始长连续电流过程持续时间和平均电流量级达到100 ms和200 A左右,泄放电量为25 C,流经SPD的能量达1000 J左右,易造成标称放电电流20 kA甚至更高的SPD损坏。     

雷电冲击试验中的压敏电阻性能

为研究在雷电冲击下的压敏电阻的性能,利用冲击试验分析了压敏电阻主动能量配合的残压变化,对于各种能量配合方式做出了分析,发现当压敏电阻在暂态过程中吸收的能量过大时,实际损坏形式以雪崩击穿为主.压敏电阻主动能量配合的一组串并联试验结果表明:与单个压敏电阻相比,多个压敏电阻并联可以给出较低的箝位电压,提高泄放暂态过电流的能力,还可以减缓各压敏电阻的性能退化;压敏电阻的串联都是不可取的.     

基于组合型电涌保护器能量配合的实验研究

针对组合型电涌保护器(SPD)中主要防雷元件之间的能量配合问题,依据IEC 62305-4与GB 50343—2010的规定要求,通过对气体放电管(GDT)、金属氧化物压敏电阻(MOV)、瞬态抑制二极管(TVS)进行理论概述,再对这3种常见的防雷元器件进行并联组合后,分别进行多次冲击实验,发现不同的防雷元件的合理并联配合使用对于提高SPD整体的响应速度,缩短动作过程时间,提高SPD的通流容量与限压水平具有明显的效果.实验结论对于组合型SPD的设计具有一定的实际参考价值.