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(其他標準也是這樣的,例如,IEC62305系列或風力發電機具體規定IEC做完評估后需要安裝浪涌保護器時,需要給系統找到合適的產品。在IEC的第6.2段落中,描述了正確選擇浪涌保護器的方法。首先所有被選浪涌保護器的大持續工作電壓要高于標稱工作電壓。
其次要考慮暫態過電壓的產生;如果有產生暫態過電壓的危險,那么被選的浪涌保護器電壓要低于大標稱工作電壓。IEC是一個很好的指導規范,它給設計師提供一些在選擇和安裝設備來進行過壓保護需要考慮的問題的息。
雖然它是一種普遍的標準,但是完全遵循風能行業的需求規范。可以向世界各地的專家組求助、交流防雷方面的知識經驗,當然也可以向在該領域很有經驗工程咨詢公司尋求幫助。也要根據安裝處的電流量來選擇浪涌保護器。如果特殊位置的短路電流量是未知的,那么要保證選擇足夠大的浪涌保護器元器件,以便處理"佳猜測"電流。
判定和描述特殊具體位置的情況在保證浪涌保護器達到保護設備預期效果是很重要的。還要考慮浪涌保護器的說明書/壽命。因為在安裝后的一秒鐘內可能會產生瞬態高電勢,這可能會毀壞浪涌保護器,在這種情況下,浪涌保護器的壽命就只有一秒鐘。
所以也只能根據從生產商那里得到的數據對浪涌保護器進行預期性的評估。假如浪涌保護器發生故障,要保證它不會造成致命的破壞。當使用浪涌保護器時,要證實它和在它上方的被保護設備能互相配合。如果用保險絲減小浪涌保護器中電流是必要的,那么這些保險絲要能在損壞浪涌保護器之前切斷短路電流。
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4.1關于吸收和儲存大氣電場能量《設計原理》第3.3.3節“易敵雷研究的理論基礎及原理描述”中這樣寫道:“當風暴降臨時,裝置通過底部電極吸收大氣電場中能量并儲存于其內部的電子線路,當電荷充電到一定程度時,通過其上部電極放電,在其尖端周圍形成強的云層電荷相反的離子層。
……易敵雷的這種強的電離放電產生向上的發射的提前先導……。”需要指出,大氣靜電場的能量密度是很低的。例如,在雷擊即將發生前的電場強度40kV/m時,空間大氣電場的能量密度僅為4′10-9焦爾/cm3。我們知道,一個金屬物體放入靜電場中時,將使原有的電場畸變。
并且,由于金屬的導電性和表面的等位性,在金屬體內的電場強度恒等于零。要想借助“易敵雷”的底部電極,在被動的沒有外力做功的條件下,吸收大氣靜電場的能量并將其儲存起來,積累到所需要的數量,并不斷地利用這個能量產生火花放電,從原理上說,是不成立的,不可能的。
《設計原理》還說:“當其電子裝置中的充電電場梯度,即dv(電場變化量)/dt(時間間隔)達到某一定比率時,電離放電并形成向上先導,……‘引雷’是有條件的,在dv/dt達到某個確定比例才發生,此時的電場強度達到kV/m。
如果我們能設計出一種機械,或一種電子線路,在外力不做功的條件下,吸收靜電場能量并將其濃縮和儲存起來,用于實際,那無異于制造了一臺永動機。致于要借助這個儲存的能量,產生向上先導,更是無稽之談。”在這里,《設計原理》將dv/dt說成是電場梯度,這是概念上的或本質上的錯誤。
dv/dt不是電場梯度,而是電壓隨時間的變化率,它不是能量,不能“充電”入某個電子裝置。《設計原理》說的引雷時的條件是“電場強度達到400—500kV/m”。試問,是哪里的電場達到這個值。需要指出,空間電場強度遠未達到這個數值之前,雷電放電就形成了。
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當線路足夠長時,感應雷的能量就變得足夠大,需要第二級保護器進一步對雷擊能量實施泄放。第三級保護器對通過第二級保護器的殘余雷擊能量進行保護。根據被保護設備的耐壓等級,假如兩級防雷就可以做到限制電壓低于設備的耐壓水平,就只需要做兩級保護;假如設備的耐壓水平較低,可能需要四級甚至更多級的保護。
選擇SPD,首先需要了解一些參數及其工作原理。⑴10/350μs波是模擬直擊雷的波形,波形能量大;8/20μs波是模擬雷電感應和雷電傳導的波形。⑵標稱放電電流In是指流過SPD、8/20μs電流波的峰值電流。
⑶大放電電流Imax又稱為大通流量,指使用8/20μs電流波沖擊SPD一次能承受的大放電電流。⑷大持續耐壓Uc(rms)指可連續施加在SPD上的大交流電壓有效值或直流電壓。⑸殘壓Ur指在額定放電電流In下的殘壓值。
⑹保護電壓Up表征SPD限制接線端子間的電壓特性參數,其值可從優選值的列表中選取,應大于限制電壓的高值。⑺電壓開關型SPD主要泄放的是10/350μs電流波,限壓型SPD主要泄放的是8/20μs電流波。
2.2.2號線路SPD號線路SPD其實就是號避雷器,安裝在號傳輸線路中,一般在設備前端,用來保護后續設備,防止雷電波從號線路涌入損傷設備。1)電壓保護水平(UP)的選擇UP值不應超過被保護設備耐沖擊電壓額定值,UP要求SPD與被保護的設備的絕緣應有良好配合。
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