低压线路感应雷过电压及SPD配合的研究

发布时间：2017-09-18 16:05

  本文关键词：低压线路感应雷过电压及SPD配合的研究

  更多相关文章： 电涌保护器 感应雷过电压 雷电电磁场 SPD配合 保护范围

【摘要】：随着社会和科学技术的发展,各种电子设备得到了广泛的应用,而组成它们的电子元器件集成度越来越高,这些元器件的耐压水平普遍偏低,极容易受到雷电的干扰。一旦雷电过电压或雷电电磁场超过了这些元器件的耐受水平,就会引起整个电子设备的误动作,甚至损坏。SPD(Surge Protective Device,电涌保护器)是现代雷电防护的重要手段之一。现有的一些国内、国际标准对SPD的安装配置问题有很多不一致,对电涌保护器与负载的配合,线路参数对电涌保护器的影响,电涌保护器的保护距离等均没有明确的说明,为了保障这些电子设备安全可靠的运行,有必要对电涌保护器的保护和配合进行深入的研究。首先,相比于直击雷,感应雷在线路上引起过电压的频率要高的多。感应雷过电压通过低压线路(电源线路、信号线路等)入侵到室内,对室内的弱电设备产生干扰。因此,本文对低压线路感应雷过电压进行研究,分析自然雷的成因,介绍两种常见的两个雷电流函数模型,对比了6种回击通道模型,确立以Heidler函数为回击通道基部雷电流函数模型、MTLL模型为回击通道模型,并以此模型计算和分析回击通道周围空间的雷电电磁场,结合计算出的电磁场,用Agrawal场线耦合模型计算出线路末端的感应雷过电压。其次,在ATP-EMTP中建立感应雷过电压源的等效模型,通过建筑物内SPD配置的示意图,建立了SPD的仿真图,并介绍了配电系统SPD的配置及SPD相关的参数,分析了线路参数和负载与SPD的关系。最后,针对负载特性对SPD配合有较大影响,在建筑物防雷技术规范的基础上,对电涌保护器与负载的配合进行深入理论分析和仿真验证。在研究SPD与负载配合的过程中,主要分析了两级SPD的配合,不同线路参数对SPD保护效果的影响,SPD的保护范围,并通过软件仿真验证理论分析的正确性。
【关键词】：电涌保护器 感应雷过电压 雷电电磁场 SPD配合 保护范围
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM863
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 研究的背景和意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 目前存在的主要问题10-11
• 1.4 论文的主要内容11-12
• 2 低压线路感应雷过电压分析12-31
• 2.1 雷电的成因12
• 2.2 雷电放电的基本参数12-14
• 2.2.1 雷电流波形12-13
• 2.2.2 雷电流模型13-14
• 2.3 雷电回击通道模型14-17
• 2.3.1 BG模型14
• 2.3.2 TL模型14-15
• 2.3.3 MULS模型15
• 2.3.4 TCS模型15
• 2.3.5 MTLE模型15
• 2.3.6 MTLL模型15-17
• 2.4 雷电电磁场的理论计算17-28
• 2.4.1 偶极子方法计算雷电电磁场17-20
• 2.4.2 时域有限差分法计算雷电电磁场20-28
• 2.5 线路感应过电压计算28-30
• 2.6 小结30-31
• 3 SPD配合的研究31-47
• 3.1 雷电防护区的划分31-32
• 3.2 供电系统接地方式32
• 3.3 SPD介绍32-33
• 3.3.1 SPD的分类32-33
• 3.3.2 SPD的主要参数33
• 3.4 SPD的级间配合33-39
• 3.4.1 两级SPD配合的理论分析33-35
• 3.4.2 两级SPD配合的仿真35-39
• 3.5 SPD与不同负载的配合39-45
• 3.5.1 纯电阻性负载39-41
• 3.5.2 纯电感性负载41-43
• 3.5.3 纯电容性负载43-45
• 3.6 小结45-47
• 4 线路参数对SPD配合的影响分析47-54
• 4.1 线路电阻对SPD配合的影响47-49
• 4.2 线路电感对SPD配合的影响49-53
• 4.3 小结53-54
• 5 SPD保护范围的研究54-59
• 5.1 仿真分析54-58
• 5.1.1 电阻负载55-56
• 5.1.2 电感负载56-57
• 5.1.3 电容负载57-58
• 5.2 小结58-59
• 结论59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64
• 攻读学位期间的研究成果64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 曹敦波;;ZnO压敏电阻能量配合方法的分析[J];电瓷避雷器;2015年05期

2 刘峻岐;王小霖;张弦;刘刚;;10kV配电网感应雷过电压的计算及影响因素分析[J];广东电力;2015年04期

3 周中山;张云峰;陈璞阳;叶挺;王成芳;;多级电涌保护器对负载有效性试验分析[J];电瓷避雷器;2014年04期

4 申威;王思华;罗媚媚;;线路电感对两级SPD配合影响的研究[J];电瓷避雷器;2014年04期

5 张欣;行鸿彦;杨天琦;宋晨曦;;工频过电压耐受下氧化锌压敏电阻冲击老化性能研究[J];电测与仪表;2014年14期

6 王晓嘉;陈亚洲;万浩江;王琳;;LEMP空间表达式求解及分布规律研究[J];微波学报;2012年06期

7 孙建虎;刘颖芳;尹平;;雷电流数学模型分析[J];后勤工程学院学报;2012年02期

8 颜彪;陈水明;王顺超;;低压电涌保护器的有效保护距离实验研究[J];清华大学学报(自然科学版);2011年12期

9 相龙阳;彭春华;刘刚;;500kV变电站雷电过电压的仿真研究[J];电力科学与工程;2011年02期

10 王立;;时域有限差分法仿真二维电磁波传播[J];舰船科学技术;2011年02期

，

本文编号：876498