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防雷设计之三------雷电防护等级与防雷分类对应
发表时间:2025-03-28     阅读次数:     字体:【

雷电很危险,需要防护,怎么防护呢?先确定雷电防护等级,然后按等级进行防护。

雷电防护等级

在IEC中,将雷电护按照等级分类即雷电防护等级(Lightning Protection Level,LPL),分别为LPL Ⅰ、LPL Ⅱ、LPL Ⅲ、LPL Ⅳ。

每一雷电防护等级,都与一组雷电流参数值有关,这组参数值与自然界发生雷电时,最大和最小设计值不超出该范围的概率有关。

雷电流参数

雷电的机械效应与雷电流的峰值()和单位能量()有关。雷电的电阻性耦合热效应与雷电流的单位能量()有关,当发生电弧时,其热效应与电荷量()有关。感应耦合引起的过电压和危险火花与雷电流波头的平均陡度()有关。经过多年的科学研究,雷电流参数的积累频率分布如下图所示:

在IEC中,根据雷电流的情况:首次正极性短时间雷击、首次负极性短时间雷击、后续短时间雷击、长时间雷击、雷闪等内容,确定雷电流参数最大值;并确定雷电流参数最小值和相关的滚球半径。雷电防护等级LPL Ⅰ的具体内容如下:

(1)首次正极性短时间雷击的雷电流参数

电流峰值

波头时间

半值时间

短时间雷击电荷量

单位能量

(2)雷闪的雷电流参数

一次雷击的总电荷量

(3)长时间雷击的雷电流参数

长时间雷击电荷量

雷击时间

(4)首次负极性短时间雷击的雷电流参数

电流峰值

平均陡度

波头时间

半值时间

在某些感性耦合效应中,首次负极性短时间雷击可产生最高感应电压。

(5)后续短时间雷击的雷电流参数

电流峰值

平均陡度

波头时间

半值时间

LPL Ⅱ的最大雷电流参数是LPL Ⅰ的75%,LPL Ⅲ、LPL Ⅳ的最大雷电流参数是LPL Ⅰ的50%,(是线性关系,是平方关系),时间参数不变。用表格总结如下:

图片

(6)雷电流最小参数值和相关的滚球半径

滚球半径与首次短时间雷击电流的最小峰值有关,IEEE确定的关系式为

其中

——滚球半径,m;

——最小电流峰值,kA。

图片

防雷分类与LPL的对应关系

在GB50057中,将防雷分为三类,与IEC中雷电防护等级的对应关系是:

第一类对应:雷电防护等级LPL Ⅰ;

第二类对应:雷电防护等级LPL Ⅱ;

第三类对应:雷电防护等级LPL Ⅲ、LPL Ⅳ。


 
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