防雷:新时代 新使命
当党的十九大胜利闭幕,中国跨入新时代的时候,中国防雷技术也首次获得了走向世界的通行证。在德国莱茵公司一年多的努力下, IEC 61643-11:2011仅有的一个多脉冲产品附加测试技术标准2 PFG 2634/08.17:“连接到低压电源系统的多脉冲浪涌保护装置— 附加试验要求和试验方法”颁布了。今天是一个值得中国防雷界高兴的日子,它预示着在不久的未来,中国雷电多脉冲技术在服务中国经济建设,保障人民生命财产安全的同时将从国内走向国际,服务于全世界。为此,让我们以热烈的掌声对 起到桥梁和纽带作用的莱茵公司和北京雷闪公司表示感谢!
2 PFG 2634/08.17附加标准的颁布具有重要的现实和深远意义。在这个附加测试标准中,明确规定了多脉冲电涌保护器的术语、 定义和英文缩略语(MSPD),明确规定了多脉冲组合波的测试参数、多脉冲电流发生器的典型波形和多脉冲组合波参数的识别方法、测试电路图以及失效模式、耐受模式和合格标准。其中,组合波的参数与CIGRE 2013《雷电参数的工程应用》对多脉冲的描述基本一致。它有效的纠正了IEC61643-11.2011国际标准中存在的三个不科学的测试方法:第一,单脉冲测试。至目前为止,全球各国生产的电涌保护器(SPD)都是按照IEC61643-11.2011的产品技术标准进行研发和生产并经雷电高压实验室采用10/350µs或8/20µs的单脉冲冲击进行检验,不具有或不完全具有耐受雷电多脉冲冲击的能力。第二,用铜块替代MOV进行短路电流耐受力试验。 在IEC61643-11.2011中第8.3.5.3中规定应采用适当的铜块(模拟替代物)来代替。但是用铜块来代替非线性元的做法不符合SPD短路时的实际情况,在实际运行中往往出现起火爆炸现象。第三,能量与时间不配合。 最新研究表明,开关型SPD响应时间太慢,与限压型SPD在同一线路使用时,由于响应时间不一致,往往出现雷电脉冲损坏了第二级SPD和设备,但第一级开关型SPD不起作用的现象。因此,附加标准的颁布实施,将大大的提高SPD的安全性,使SPD真正起到浪涌保护器的作用。
回顾中国多脉冲技术的发展史,就会感觉到附加标准来之不易。2004年广东省气象局(杨少杰副局长)和中国气象研究院(张义军研究员)组织技术人员到美国佛罗里达州砍普布兰丁野外雷电实验基地考察并于2005年建设广州从化野外雷电实验基地。2008年进行了SPD自然雷击条件下耐受力试验, 8月12日17:09:21人工引雷触发成功,记录到一次闪电有8个回击,最大电流26.4kA。流经标称20KA的SPD的雷电流1.64KA,结果导致SPD 着火爆炸。受试验结果的启发和长时间的研究,2010年广州野外雷电实验基地负责人杨少杰邀请北京防雷装置测试中心赵军主任、中国气象学会高兴龙处长等到从化考察雷电多脉冲的观测结果并于2011年立项建设多脉冲高压实验室;2012年2月9--10日,北京市气象局万云公司组织了专家委员会对上海冠图公司研制的同时序多闪击测试系统进行验收.专家委员会由西安高压研究所,上海交大,解放军总参防雷办,二炮,北方交大,成都信息工程学院,中国气象学会等专家组成。项目通过了专家验收,实现了SPD高压测试从单脉冲到多脉冲的历史跨越,填补了国际空白;2012年1月,赵军、杨少杰、高兴龙组织广东明家科技有限公司研发中心开展多脉冲SPD的研制工作。经过广东明家科技有限公司研发中心多脉冲研发团队的努力,2012年8月,多脉冲SPD产品STMP-100T1通过了北京雷电防护装置测试中心单脉冲10/350µs的一类试验和8/20µs的二类试验后,进行同时序多闪击10脉冲雷电测试系统的试验,实现了SPD产品从单脉冲到多脉冲的历史跨越, 2013年“一种同时序多脉冲防雷箱及其测试方法”获得国家专利,填补了国际国内空白。;2013年9月,在赵军、杨少杰、高兴龙、臧绪运的指导下,广东金盾防雷公司研制的JD-TWOPORTS-T3获得国家专利;2014年7月,新型多脉冲电涌保护器JD-MS-T1、多脉冲电涌保护器JD-MS-T2分别获得国家专利。2017年新型多脉冲电涌保护器JD-MS-T1获得国家发明专利。2014年和2015年,南京宽永公司把金盾多脉冲产品送德国汉诺威展览,引起广泛注意。为了进一步做好多脉冲产品技术应用的准备,2012年北京市气象局、2013年东莞明家公司、2014年黑龙江气象局,2016年北京雷闪公司建立了雷电多脉冲高压试验压室。至此,经过中国防雷科学家们连续13(2004-2017)年的努力,从建立野外雷电实验基地、研究雷电多脉冲的物理特征、到雷电多脉冲高压实验室的建立、多脉冲SPD的研制成功和莱茵MSPD认证附加测试标准的颁布实施,标志着中国防雷技术正在翻开历史的新一页,跨入了历史的新阶段。
多脉冲产品附加标准的颁布实施,将引导防雷企业产品研制的方向,有力的推动防雷市场的健康发展。但是,任何新生事物的发展都不会一帆风顺。国际标准IEC61643-2011存在的问题还没有改正;国内的防雷标准GB18802.1-2011主要参照IEC61643-2011的内容存在同样的问题;新的多脉冲产品企业标准、行业标准正在编写修改中;大多数防雷技术人员对多脉冲技术不了解;社会宣传工作远没有到位。这些都将影响雷电多脉冲技术的应用和发展。
但是,我们有理由相信,在不久的将来,多脉冲技术将被人们广泛认识而写入国际、国家的技术标准;多脉冲产品也将替代现有的产品,成为防雷减灾工程不可缺少的技术环节。中国将为世界防雷减灾事业作出贡献!