简论中国的防雷的研究.pdfVIP

第五届中国国际防雷论坛论文摘编 onInternationalConferencein Proceeding Lightning China(1LCC) §蠢．． 。；嗨睾毒．一一： 。’1 1～—●—一’r…一- 图3 … ’ ’ … 。 ’‘‘ ● ：．鬻．J ：气一- ，一 图4．b 图轧 简论中国防雷研究 ABriefReviewonChinese ProtectionResearch Lightning 马宏达 (中国科学院电工研究所，北京100013) 刘继先生在《雷电与静电》杂志创刊号的发刊词中介绍了现代科学方法论，即马克思主义的哲 学思想。他指出：“我们几十年的科学实践也证明，一切真知只能来源于实践，而检验知识的真理性 也只有靠实践。而且，认识的逐步深入也只有靠反复地(实践一理论一再实践)循环。……应当记 住：任何高明的方法也不能代替艰苦的实践。简单地用某一原理，某一公式去套，是不能获得真知 的”。该文提出三个防雷研究应该注意的问题。笔者认为这三个问题依然是当前防雷研究和管理中应 该非常注意的，因此特别提出与大家讨论，不当之处欢迎大家批评指正。 1．统计法和可靠性工程 统计法和可靠性工程在防雷电灾害方面有广泛的应用。典型的案例就是对SPD的选型和布置数 量的问题。大家知道一个大系统的总体可靠性受限于其诸环节中可靠度最小的环节，比如一根链条 有A、B、C、D四个环节，如果其中各个环节的强度均为100kg(耐拉强度)，那么，把串联的一个 六、雷电防护技术与应用 Protection and Lightning TechnologyApplications 的可靠性按照其平均无故障时间MTBF值(年／事故)来估算。通常SPD的使用寿命为20—25年， 假如按德国专家推荐的lOOkA(用10／350la 为200万年一遇的事故率。 SPD是在电路中人为设置的薄弱环节，是保护其他重要的电子设备的；然而电子线路中的薄弱 环节多了，其整个的系统安全可靠性就降低了。所以，SPD的设置不是越多越好。SPD的通流容量 大了，其相关电路的通流容量都要相应加大，试问一栋建筑物本来按照50安培电流设计的系统导线， 由于防雷安装1级SPD，改为100—150安培的保险器，这样做安全合理吗? 刘继先生利用大系统理论和可靠性工程学方法来分析防雷工程，不仅计算本防雷对象的防雷可 靠性的指标，又计入全系统的可靠性的指标，从而决定是否需要采取防雷措施，以及采取高、中、 低档中哪一级的防雷方案。 2．灰箱系统及其特点 防雷系统是一个灰色系统，因为我们现有的防雷知识是不完全的，处理问题的解(方法)是不 确定的，有多种可能，有些问题还要探索。例如，避雷针的保护范围问题等。确定避雷针的保护范 围的方法有微观与宏观两种理论，微观理论就是笔者在文[3]曾介绍过避雷针的引雷空域和保护范围， 参考文献【3]。 相比之下滚球法的多针保护范围不符合实际，以至GB50057—94《建筑物防雷设计规范》不得 不规定第3．5．5条把独立避雷针和架空避雷线保护范围的滚球半径h，放大到100m。这种随意放大滚 球半径的做法与雷电风险分析的原则相悖，是不合逻辑的。如果我们教条式地按照滚球法的多针保 护范围公式去设计，必然要增加避雷针的高度，其结果是增加避雷针的引雷能力。高架避雷针的运 行经验表明，它将招致雷击率增加。 滚球法避雷针保护范围不应该用在不允许直接接受闪电的第一类建筑物结构上。这种情况下应