行業動態
GB50057將垂直單棒型(俗稱避雷針)和水平單根架空地線型(俗稱避雷線)雷電截閃器采用相同滾球半徑來確定保護范圍的規定違背了雷擊過程中電磁場現象。在雷擊先導放電階段,水平架空地線上的電場強度比垂直棒上的弱并有畸變。即是說,垂直棒型和水平架空地線型的保護范圍和繞擊率相差很大。
美國和前蘇聯早在1930~1940年間大量模擬試驗結果和電力行業運行實踐經驗均證實,電力行標DL/T620-1997規定:
在雷電截閃器高度不大于30m時,垂直單棒型,保護角( θ )一般采用不大于45°;而水平架空地線型,保護角( θ )一般采用不大于25°。若采用相同滾球半徑,水平架空地線的保護范圍內的繞擊率要增大很多倍。
1 問題的提出
雷擊閃電本是電磁場原理,而GB50057主筆誤導為“幾何原理”。故不管雷電截閃系統中的截閃器結構和形狀差別。在雷電先導階段,在垂直棒型(俗稱避雷針)和水平架空地線型(俗稱避雷線)產生的電場強度和分布是不一樣的,差異*大,垂直棒型強,水平架空地型弱并畸變,怎么能將這兩種類型截閃器用相同的滾球半徑(截距)來保障護范圍。這違背了雷電截閃系統防護直擊雷的保護范圍和繞擊率的定義、實踐經驗的客觀事實。
2 雷電截閃系統防護直擊雷的原理
雷電截閃系統防護直擊雷的原理基本上是這樣的,在接近雷電先導時,在截閃器上近處的電場強度超過被保護物上的電場強度,由截閃器首先開始產生迎面先導并*大的增強了在雷電先導和截閃器之間電場強度,削弱了雷電先導與被保護物之間的電場強度,阻礙了被保護物上的迎面先導的發展。由于這個原因,靠近截閃器形成一個保護范圍——一個虛擬空間。雷電擊中這個空間的概率,通常稱為繞擊率。繞擊率與很多因素有關。
雷電先導和迎面先導受很多因素影響,放電路徑是曲折的。在全數可能放電的方向中,服從統計規律,并不是一定沿著*?。◣缀危┚嚯x發生的。
3 保護范圍和繞擊率
雷電截閃系統保護范圍和繞擊率受一系列不確定的、隨機性的因素影響,采用計算方法的正確性不可能嚴格證明。一般地是理論分析、實驗室模擬試驗研究、長期多年的大量的實踐運行資料統計分析證明,三者結合建立經驗公式才能作為正式《規范》推薦使用。為什么要這樣,作者在文[1.2]中作了詳細論述。這里簡述。這是因為:
(1)正確的理論分析,很重要,但目前還只能定性分析。目前對雷擊過程中很多“參數”不“真知”。很多學者在理論分析中,作了眾多假設。不同的假設導致不同的結論。例如,雷擊先導頭部至被擊物之間的擊距(R),也是常說的滾球半徑(R),30至100m這么長的間隙放電電壓(U)是多少?不知。R與U之間是非線性關系,學者按線性處理,再經一些假設,從而獲得R=f(I)[I是雷電流幅值],以便計算不同滾球半徑(R)的保護范圍的繞擊率。作者曾說過:R=f(I)有20多種表達式。作者在文[3]中列出了15個不同的R=f(I)表達式。作者在文[1]圖2.5中又列了8條曲線。從這20多個R=f(I)表達式求出的繞擊率相差很大,幾倍、幾十倍以上。
(2)實驗室模擬試驗研究
至今百年來,電氣設備電氣絕緣電壓沖擊波強度的檢驗和過電壓限壓器[俗稱避雷器]的沖擊波防護性能以及它們之間的電氣絕緣配合,仍是利用實驗室(含室內、外兩種)沖擊波發生器產生的人工的電壓沖擊波和電流沖擊波進行檢驗,也是目前使用的一種方法。利用實驗室沖擊波發生器產生的人工的沖擊波(電壓的或電流的)進行比較性的雷電截閃系統功能的模型試驗研究是一種良好工具。
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