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[其它资料] 批ERICO防雷六点保护方案之错漏

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楼主
发表于 2007-10-31 14:59:00 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

ERICO防雷六点保护方案如下:

1、截获雷电    采用特殊设计的避雷针系统,在一个已知的和合适的点来截获雷击。

2、安全的把此能量传送到大地    采用特殊设计的下导体来把此能量安全地传送到大地。

3、把能量消散到接地系统   把能量消散到一个低阻抗的接地系统。

4、把所有的接地点联结在一起     把所有的接地点连接在一起,来消除接地回路并创造一个等电势平面。

5、保护入侵的交流馈线     保护设备免受经电力线入侵的浪涌和瞬态的损害并避免昂贵的停工损失。

6、保护低压数据/通信电路     保护设备免受经通信和信号线入侵的浪涌和瞬态的损害并避免昂贵的停工损失。

ERICO的六点保护方案如下:(这个算新版的,把那“空气端子”改成“避雷针”版的)对此可以在这里简单说下个人观点。仅仅个人观点,不含任何其它成分。

1、截获雷电

采用特殊设计的避雷针系统,在一个已知的和合适的点来截获雷击。

——这里有个问题:什么是“已知”的?什么又是“合适”的?另外,什么是“截获雷电”?

首先,雷电根本就不是一个固定的接闪装置或者一个固定的接闪系统可以“截获”的东西。我们在讲这个问题的时候以“诱发”上行先导,“吸引”下行先导,“增大”接闪几率等等的词语来做描述的。“截获”?!靠一个避雷针去“截获”?那真是“神奇”。假如真的如此,那千万别做防雷了,做气象武器及其防护更有前途。

雷电的放电通道由雷云运动方向、运动速度、雷云高度、地面物体高度、土壤电阻率、土壤分布、空间电荷分布、大气湿度及温度、冰核密度等等参数决定。而这些参数是不断变化的,目前的研究还没有发现其中的规律,因此,学术界认为雷云的放电是随机的。对一个随机的现象谈“截获”,于理不通。

其次,所谓“已知”尚好理解,因为被保护物一已知并固定的,它不会跑。但是所谓“合适”,这个词本身很模糊。什么叫“合适”?并且是“合适的点”。假如以安全的角度去思考问题,那么,距离建筑物越远,能把整个建筑物罩起来的越便宜越好的接闪系统最“合适”。否则谈什么“合适”。

依据接闪系统的对闪电“拦截”的几率(GB50057中“拦截”一词用的不好,这个说法叫“形象的比喻”,并非专业术语。)网格状接闪器的拦截概率要远大于线状接闪器和针状接闪器。早在我们国家60年代就有“针不如带,带不如网”的对接闪器的拦截概率的经验说法。因此,此段说法值得推敲。

2、安全的把此能量传送到大地

采用特殊设计的下导体来把此能量安全地传送到大地。

——这里我们主要来说说什么叫“安全”。依据ERICO公司的见解,使用一根“多层屏蔽的屏蔽电缆做引下导体”最“安全”。这个观点实际是和IEC的“共用接地系统的阻抗分流”理论相矛盾的。

我们知道,引下线附近的电磁场强度取决于引下线上瞬变电流的大小,而这个瞬变电流的大小取决于引下线的数量。无论我们是看IEC的模型还是BS6551、GB50057的模型,都是一个意思。其中BS6551的模型还给出了建筑物不同位置的引下线的分流数据,手上有DEHN绿皮书或者在DEHN网站去下载绿皮书看过的朋友都知道。角部的引下线的分流大于边部,边部引下线的分流大于内部。

那么,流经一根引下线的瞬变电流所产生的电磁场强度远比多根(假如是10根)引下线的大几倍,谈何“安全”?那好,ERICO公司会说:“我们的引下导体是屏蔽的”。呵呵,研究过同轴电缆的“趋肤效应”的朋友一定都明白芯线和皮线间的耦合关系,如下图:(此不多说)

那么,假如要如ERICO公司所设想的那么,将“引下线的瞬变电流所产生的电磁场”大部分屏蔽掉,那么,首先要保证芯线和皮线之间是完全开路的,那就需要很高等级的,至少可耐受100KV/mm等级的绝缘层。其次,这个屏蔽层到底是接地呢还是不接地?要是不接地,那么,将在这个屏蔽导体与地之间产生火花放电;要是接地,那还屏蔽个什么啊,那么强的电磁场,那么近的距离,那么薄的屏蔽层,基本对电磁场的强度没太大的衰减。

因此,使用多根引下线的电磁场强度要比使用这一根引下线低的多,谈何“安全”?

3、把能量消散到接地系统

把能量消散到一个低阻抗的接地系统。

4、把所有的接地点联结在一起

把所有的接地点连接在一起,来消除接地回路并创造一个等电势平面。

——我们把这两个问题合在一起来说。1、接地,“低阻抗”的问题;2、等电位,“等不等,如何等”的问题。

首先,从雷电流的能量耗散的角度讲,接地网的结构对其影响要远大于接地电阻(即所谓“低阻抗”接地系统)对其的影响。一个雷电流电流(脉冲电流)入地,其至少沿三个方向传播:1、垂直接地导体方向;2、水平接地导体方向;3、土壤火花放电方向;其沿这三个方向的传播速度是不同的。因此会有如变电站接地网设计中主变及接地刀闸位置埋设垂直接地体,其余部位不埋设垂直接地体的要求;会有不同土壤电阻率下水平接地体有效长度的要求等等。

那就是说:接地网的结构是决定雷电流能量耗散的主要因素,而接地电阻的大小是次要因素。通常,含有接地网格的、边缘闭合的、埋设有垂直接地体的接地网要比放射性分布的、未埋设有垂直接地体的接地网的散流效果好。所以,单从“雷电流能量耗散”的角度讲,谈不上什么“低阻抗”的问题。一个接地电阻很低,但是接地网结构不好的接地网,对雷电流能量的耗散不一定比一个接地网结构好,接地电阻比它高的的接地网好。

所以,这个“低阻抗的接地系统对雷电流能量耗散就好”的说法是根本不成立的。

最后,“把所有的接地点连接在一起,来消除接地回路并创造一个等电势平面”。首先,这句话听着别扭。“来消除接地回路”?是来消除接地回路中的什么东西?是回路电流还是节点电压啊?假如单纯说“接地回路”,呵呵,那东西你“消除”得了吗?难到我们要将一个建筑物的埋地基础全部断开不成?开玩笑了。其实,就算全部断开也消除不了,因为它们接在地上。因此,“接地回路”本身是绝对没有办法“消除”的。

那么,我们来说消除“回路电流”和“节点电压”。前者,只要回路中存在电压差就一定有回路电流产生;后者,只要回路有脉冲电流存在就一定有节点电压,因为,任何导体上电流的传播都需要时间。那么,说到这里其实就只剩下一个问题:“等电位,等不等,如何等”的问题。

等电位:说实在的,你叫它在dv/dt瞬间相等是不可能的。等不等是相对的。对于雷电流,对于建筑物这个固定的系统,在理论上ms级是可以相对的“等”的。因为这个相对的等,所以才有S型M型接地布线的方法;才有局部等电位联接的说法等等。这里我们就不去细论了。但是,这个所谓“消除接地回路”的不知所云的糊涂说法是坚决的不能有的。

5、保护入侵的交流馈线

保护设备免受经电力线入侵的浪涌和瞬态的损害并避免昂贵的停工损失。

6、保护低压数据/通信电路

保护设备免受经通信和信号线入侵的浪涌和瞬态的损害并避免昂贵的停工损失。

——这两句本来按道理说问题最少。都还能理解说的是什么东西(假如不仔细计较的话)。但是,什么是他说的那两个词:“浪涌和瞬态”??这个怕是说不过去吧。

“浪涌”:可理解为“浪涌过电压”;我们国家的标准里为“电涌过电压”,SPD叫:“电涌保护器”。“瞬态”:我理解为“瞬态过电压”。单纯说“浪涌”、“瞬态”那就不知所云了。

就算理解为:“浪涌过电压”、“瞬态过电压”也有问题。难道这两个说法有区别?雷击过电压、雷击感应过电压、操作过电压等等,都是“瞬态过电压”。就连“谐波过电压”也是间断的、瞬态变化的。所以,谈什么“浪涌和瞬态”?!简单的说就说:“电涌过电压”或者,再简单点:“电涌电压”,不就直接了当,不就完了吗?弄什么玄虚,玩这样的小把戏有什么意思呢?

以上,为我个人对所谓ERICO六点保护方案的意见。

如有ERICO的兄弟对此观点有意见可进行批驳。单纯技术角度进行批驳,在下一概接招。


沙发
 楼主| 发表于 2007-10-31 15:07:00 | 只看该作者

个人认为:这个六点保护方案无非套用IEC 1312标准,只是翻译的水平太差。并且,1、2点上有商业操作嫌疑,非纯技术性建议。其次,这5、6两点我看可以合并为一点;最后,为了全面的说明问题,应增加建筑物及进出建筑物的电缆的电磁屏蔽这一点,如此才算全面。这个才叫纯技术性为客户着想的“防雷建议”。

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地板
发表于 2007-11-1 15:33:00 | 只看该作者
cai
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下水道
 楼主| 发表于 2007-11-15 14:20:00 | 只看该作者
呵呵。点击的人如此之多,却不发一言。有意思。
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5
发表于 2008-5-8 14:54:00 | 只看该作者

回复:批ERICO防雷六点保护方案之错漏

支持一下。
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6
 楼主| 发表于 2008-5-8 16:40:00 | 只看该作者

回复:批ERICO防雷六点保护方案之错漏

呵呵。谢谢了。
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7
发表于 2009-9-28 10:49:59 | 只看该作者
6# 通天雷神

支持一下
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8
发表于 2009-9-28 17:43:39 | 只看该作者
向您学习了...
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