SPD在樓宇內(nèi)的分布優(yōu)化配置及與其他開斷設(shè)備配合研究.pdf

1、SPD（SurgeProtectionDevice，電涌保護(hù)器/浪涌保護(hù)器）是在建筑物配電線路中常用的保護(hù)裝置，其主要作用是抑制雷電和操作過(guò)電壓，它可以在不切斷線路的情況下吸收沖擊能量，減小沖擊幅值，從而保護(hù)其保護(hù)范圍內(nèi)的線路和設(shè)備。
　　 本文的研究目的是完成SPD在建筑物內(nèi)配電線路上的布置優(yōu)化，并考慮其與開斷保護(hù)設(shè)備的配合。為了研究SPD在建筑物內(nèi)的布置優(yōu)化，本文主要研究了建筑物內(nèi)線路及負(fù)載對(duì)于沖擊的響應(yīng)。根據(jù)線路及負(fù)載的沖

2、擊響應(yīng)情況，SPD可以在建筑物內(nèi)更有針對(duì)性的進(jìn)行布置，這樣可以提高SPD的安裝效率。通過(guò)研究SPD與其他開斷器件的配合，可以調(diào)整SPD的安裝，以減少其他開斷器件發(fā)生誤動(dòng)作的可能性。
　　 本文研究了建筑物內(nèi)的配電線路，通過(guò)使用PEEC(PartialElementEquivalentCircuit，部分元等效電路法)方法，完成了線路在沖擊狀況下的PEEC方法建模，并通過(guò)與現(xiàn)有商業(yè)軟件的計(jì)算結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了算法正確性。
　　

3、 在現(xiàn)有樓宇內(nèi)雷電研究中，很少的研究會(huì)考慮到真實(shí)有損大地對(duì)于沖擊在傳輸線路上的影響，也還未有研究考慮到受真實(shí)有損大地影響的線路在受到感應(yīng)沖擊影響時(shí)的狀況。因此本文在使用PEEC方法研究樓宇內(nèi)線路的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增加考慮了大地對(duì)于沖擊在線路傳輸中以及相互間感應(yīng)的影響，建立了考慮有損大地情況下的建筑物線路PEEC模型。通過(guò)此模型，可以計(jì)算出當(dāng)雷電沖擊侵入到建筑物內(nèi)的電力線路后，線路對(duì)于沖擊的響應(yīng)狀況，包括沖擊的傳輸過(guò)程以及沖擊在線路間感應(yīng)

4、的過(guò)程。
　　 當(dāng)線路上有沖擊存在時(shí)，建筑物中的負(fù)載同樣會(huì)對(duì)沖擊產(chǎn)生響應(yīng)并反過(guò)來(lái)對(duì)沖擊產(chǎn)生影響，因此，在考慮建筑物內(nèi)電涌保護(hù)器布置的時(shí)候，必須要考慮到負(fù)載的影響。由于電子類負(fù)載（指非電阻電容電感類負(fù)載）在建筑物中的大量使用，而這類負(fù)載在沖擊情況下的模型不能簡(jiǎn)單使用線性元件等效，因此這類負(fù)載在沖擊情況下的建模十分有必要。本文選取了建筑物內(nèi)常用的兩種電子類負(fù)載（照明用日光燈及開關(guān)電源類負(fù)載），研究了其在沖擊狀況下的建模，完成了建模的

5、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并將模型帶入PEEC模型進(jìn)行計(jì)算。
　　 RCD（ResidualCurrentDevice，漏電流保護(hù)器），是常用的防止漏電的開斷保護(hù)器件，一般安裝在負(fù)載和SPD保護(hù)器之間，主要用來(lái)防止漏電事故或單相接地事故，同時(shí)也能起到一定的防止浪涌沖擊的作用。RCD能夠在檢測(cè)到故障發(fā)生時(shí)迅速切斷線路以保護(hù)負(fù)載，但也存在因?yàn)榫€路的擾動(dòng)沖擊而誤動(dòng)作的可能。雷電沖擊可能導(dǎo)致RCD的動(dòng)作，同時(shí)SPD保護(hù)之后的剩余沖擊也可能導(dǎo)致RCD的誤

6、動(dòng)作，因此，雷擊保護(hù)為目的的電涌保護(hù)器布置優(yōu)化，還需要考慮SPD與RCD之間的配合。本文研究了RCD在非工頻工況下的工作狀況，包括非工頻正弦電流、非對(duì)稱電流、沖擊電流情況下的動(dòng)作情況。通過(guò)以上研究，可以對(duì)SPD的安裝提供參考，以保證RCD不會(huì)由于SPD保護(hù)不當(dāng)而斷開后部電路造成負(fù)載停電，同時(shí)也減小由于SPD和RCD安裝配合失當(dāng)導(dǎo)致RCD發(fā)生誤動(dòng)作的可能性。
　　 將線路模型和負(fù)載模型結(jié)合，可以完整的分析雷電從入侵建筑物后傳輸、感