对防雷接地中几个问题的思考

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1、对防雷接地中几个问题的思考对防雷接地中几个问题的思考.txt摘要：分析讨论浪涌保护器（SPD）的接线长度与接线方式，闭合电气环路处理，公共地网中防雷与防工频故障电流干扰等问题，提出处理这些问题的方法，以雷电入侵计算机通信网络造成损坏的问题为重点，详细分析讨论雷电瞬变空间电磁场入侵途径及造成损坏的直接原因，阐述了降低瞬态互感电动势的思路及有效的措施，必须合理布线，恰当屏蔽，正确接地。关键词：接线长度；接线方式；总流零线；瞬变电磁场；瞬态过电压；闭合环路中图分类号：TN895：TM862文献标识码：B文章编号：1009-5373（2001）03-0048-06在防

2、雷接地中存在着3个普通而不为人们注意（SPD选用和安装标准草案）也作了相应规定，即但又重要的问题，即合理选择浪涌保护器的接线长度及接线方式，妥善处理闭合环路和使防雷与防工频故障电流干扰的兼容并蓄。本文分析讨论这3个问题，力图引起防雷工作者对这些问题的足够重视。一、浪涌保护器接线长度及接线方式的合理选择标定工程有限公司提供的下面一组数据是对浪涌保护器（SPD）在相同试验条件下两种不同接线长度与接线方式进行试验而测得的（表1）。从数据可知：表1标定公司的试验数据接线长度被保护设备SPD上电压接线电压m布线情况端压vvv2散开布线230060017002捆扎1200

3、6001100散开布线810600210捆扎630600301.接线上的电压VL与接线长度成正比SPD接线长度为2m时，线上压降为1700V，接线长度为0.25m时，电压为210V，接线长度与线上的电压的关系，后者与前者之比都同为1/8。这是由于接线上的电压是自感电压，即VL=-Lddit，VL∝L，而自感量L是与接线长度成正比的，即接线上的自感电压随接线长度的增长按比例增高。因而加于被保护设备的电压也就越高。正鉴于此，很多公司对其SPD产品的接线长度都作明确的规定，如“雷电通”规定了电源SPD接线不得超过0.25m，信号线不长于1m。LEC364-5-534

4、SPD连线全长，不宜超过0.5m，显然，规定接线长度标准的用意，就在于限制接线上的自感电压，而使被保护设备上承受的浪涌电压尽量低。2.采取特殊连接技术可以有效地降低接线上的自感电压2m捆扎接线较相同长度的散开接线，其接线上的电压由1700V减到1100V，减少了600V；0.25m的，由散开接线上的电压210V减到捆扎接线时的30V，减少了180V，且SPD为捆扎接线时的端电压630V与SPD残压800V相近，可见SPD捆扎接线较相同长度的散开接线上的电压小许多。从图1可以看出捆扎接线上感应电感之所以较小，是因为感应电流流过平行紧扎的进、出2条线时会产生2个等

5、量反向的磁场，按右手定则可知，两线间中部磁场则相互抵消，故感应电压大大减小。由此则产生了凯文接线法和多组引线并接法（接线较长时），借以提高保护效果。图1SPD接线平行紧扎磁场分布加于设备的电压E，为SPD之残压Vp与接线上电压VL之和，即E=Vp+VL以上两点，即所谓高压浪涌具有的高频特性。若防雷工程实施中未充分注意到这一高频特性，SPD未采取高频连线短直特殊的连线技术，被保护设备上就将加上E=Vp+VL，电压在810V～2300V，甚至更高。可见。SPD安装方法不仅影响到SPD的效能，而更为重要的是还危及到被保护设备的安全。为此，SPD的接线长度须按规定要求

6、选取，接线方法尽可能采用进出线紧扎或凯文等方式。当因条件限制，接线较长时也须使之越短越好，并采用多组引线并接紧扎方法，因为多组引线并接紧扎，其电感电流将均分于各组引线上，故所产生的磁场强度将随之减弱到一组紧扎的1/（n为引线并接紧扎组数n-理论值）。二、闭合环路问题的妥善处理雷电闪击时，将在空间产生强大瞬变电磁场，处于邻近的如图2所示，矩形开口环路上，将以互感耦合形式在闭合环路开口处（ab）产生如下式的瞬态冲击过电压：E=-Mddit。M=μ0·l·lnl+D2πD则E=0.2×10-6·l·lnl+DD·ddit［1］式中μ0为空气导磁率，μ0=4π×10-

7、7（H/M），M为互感系数，其他参数如图2所示。图2雷电闪击附近开口环路示意图1.油罐内金属环路的无间缝处理将D=500m，l=10m，di=104kA，dt=2.5μs代入（1）式，即E=0.2×10-6·l·lnl+DD·ddit=0.2×10-6·l·ln500+10·1040005002.5×10-6=1.6（kV）这就是震惊全国的某油库爆炸的诱因［1］。式中：D=500m是距油罐500m以外发生的雷电闪击；l=10m为非金属油罐内金属10m×10m接触不良（开口），等效矩形环路之边长；di=104kA是当时测得的3次落地雷中最大一次雷电峰值电流；dt

8、=2.5μs，雷电前沿时间取值。可见，