CIGRE废除了10/350雷电参数的有效性


Cigré 2013

10/350参数:余后的故事

如本网站其它页面所展示的,“10/350波形”有点被误称了,因为它总是与IEC雷电防护标准坚称的3个其它组成部分一起源自于CIGRE那两篇早期的文章。

请查看IEC62305-1表格3的节录内容。 这些数据出现在每一个IEC雷电防护标准里。这些参数包括:峰值电流:200kA;达到峰值电流的时间:T1=10μs;波尾的长度:T2= 350μs;电荷 (Q) = 100 库伦;特定能量 (W/R) = 10 MJ/Ω

以下为CIGRE2013 技术手册549找到的与上面5个参数相关的资料:
 

峰值电流:200kA。
CIGRE 2013报告建议,对于99%正极雷击最极端的情况:Ip=350kA。

CIGRE报告对此是否做出了进一步的评论? 是的,第3.1节中阐述:“特别是超高尾部的峰值电流(大于100kA左右)需要比现有(或可预测的未来)更大的采样量使不确定因素降到工程学精度范围内。”因此,为了工程的目的,报告不认可Berger博士的正极云地雷击的高峰值电流(超过100kA)及350 us 长波尾之间有任何关系。

CIGRE之2013 报告是否有提及为何Berger博士的数据显示出有几个350 长的波尾的正极雷击? 是的,在第7.4节(电流波形参数)中解释道,那些长波尾很有可能来自复合冲击,也就是在连续电流上的附加电涌,而不是一个逆行电流的脉冲部分。

CIGRE之2013 报告是否有找到近期存在的、具有350微秒尾部的雷电波形? 没有,没有任何提及。点击此处查阅现代研究的结果。

CIGRE之2013 报告是否有重申什么是雷击尾部时延的现实数据? 是的,第7.4节,电流波形参数,建议考虑Gamerota et al的推荐,最极端的情况是1%几率的正极逆行闪电,峰值电流是350kA,退减到半峰值的时间是40μs。

CIGRE对Berger博士直接测量的正极雷击电流的精度是否有任何评论? 是的,报告的这段陈述:Berger博士的“具有极高峰值的正极电流波形(许多超过了100kA)……(Berger 1975)很有可能是对地放电产生复合冲击的结果。”报告中第2.3节解释了复合冲击并非是短暂雷击的起始部分波形,而是某些雷击的“连续电流”上的附加电涌。Berger博士的26个正极雷击电流由于混淆了以上两种不同类型的放电形式而被玷污了。

在长达30年的时间里我们被告知这些350-500微秒的长波形是来源于Berger博士的正极雷击的发现,为了工程应用的目的,必须包含在IEC雷电防护标准中,CIGRE对此有何评价?是的,CIGRE做了评价。报告在16个不同的地方提出了警告,反对予以这些参数以信任。这些所谓的“正极闪电的参数”是(而且从来都是)统计学无效的。CIGRE的警告可以在此前系列的页面上找到。

IEC 62305 系列说那些正极长尾波形来自于Berger博士在CIGRE第41期里发表的文章,这是否属实? TC81将Berger博士及其两篇文章,作为IEC62305引入的长尾部波形数据的唯一来源。Berger博士在Electra杂志第41期的文章里收录了4个“正极雷击”波形以及一段警告称“它们没有足够的共同特征以产生一个可接受的平均电流波形。”他还提到部分原因是那个时期事实上只报道了很少的正极雷击(21个)。此后不久,他发现的那些正极云地闪电受到了上行雷击闪电的干扰。最近,CIGRE 2013 报告还发现了这些同样的数据存在着更多的缺陷,原因是把CC波形与微秒脉冲波形混合,16次警告读者为了工程目的,不要放置过多的重视。由于这些原因,被IEC标准归咎于为Berger数据的“正极雷击参数”,为了工程应用,都可被认为是统计学上无意义的。

电荷转移量—Q = 100 库伦: 此参数几乎总是与峰值电流以及波尾的长度一起出现,它是62305雷电模型、等级1测试、雷电保护区域(LPZ)及雷电保护水平(LPL)系统的基础。 IEC62305 – 1 A.3.1会让您相信350 微秒波尾是源自于峰值电流及电荷转移量。 事实上,“电荷转移量”更像是一个具有500μs波尾长度的200kA电流的计算结果。但由于那5个参数没有一个具有任何的现实或科学基础,因此没有太大的差异。CIGRE报告称那些高电荷转移数值来源于连续电流。结论#3 陈述:表格3.6 作为“被建议的雷电流波形”。此表格给出了中量级的电荷转移量为“4.56库伦”。

虽然在CIGRE报告中没有被提及,但在这里值得一提的是:200kA的峰值电流、350-500微秒的波尾长度以及100库伦的电荷转移量全都源自于Hasse的10/350 图表,(请点击横线)。

如本网站中其它页面所显示的,这些参数并非源自于Berger博士,它们来自于Peter Hasse博士。.

未来的雷电防护标准需考虑CIGRE的发现结果:

1) 5%的云地负极雷击>100kA。20%的正极云地雷击>100kA。所测到的最大负极雷击为-200kA;所测到的最大正极雷击=300kA

2) 多于80%的云地闪电由2个或更多的雷击组成。每个负极闪电的平均雷击数是3-5个,间隔为60 ms 。这比Berger博士最初所认知的55%要大得多,这可能是所有雷击参数中单项最常见的特征。

3) 典型首次雷击的电流峰值要比后续的大2-3倍,但超过1/3的云地雷击具有起码一个后续的雷击峰值电流大于首次的。报告提示这些比首次雷击大的后续雷击可能造成对供电线路及其它系统的额外威胁。“这种相对的高比例表明这样的雷击并不是不常见的,这与大部分的雷电保护和雷电测试标准相违背。”

4) CIGRE 2013 TB549发现曾经直接测量到的最高正极雷击为300kA,最高的负极雷击为200kA。遥控监测系统推断到的雷击为500kA。

5) 对于尾部的长度,CIGRE报告废除了350微秒正极雷击波尾。对于半峰值时间CIGRE 报告引用了Gamerota所建议的40μs。

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