摘要：针对中间跨接法有源以太网络遭受雷击事故导致网络信号中断或终端设备损坏的问题,通过对中间跨接法有源以太网络传输参数及网络信号类电涌保护器(surge protection device,SPD)设计理论的分析,设计了中间跨接法有源以太网络SPD。依据IEC61643-21:2012《低压电涌保护器第21部分:电信和信号网络SPD性能要求和试验方法》中的规定,对中间跨接法有源以太网络SPD的电路进行了试验。得出以下结论,信号SPD部分:随着冲击电压的增大,开始时线间残压呈递增的趋势,之后急剧下降,最后稳定在40 V左右,通流不断增大,但在开始冲击时,信号部分的SPD存在盲区;线-地残压与通流随着冲击电压增大而增大。同一冲击电压下,线间残压与通流随着退耦电阻的增大而减小,增大退耦元件的阻值可以提高箝位元件SR05的损坏电压并减小通流,但却牺牲了网络的插入损耗。电源SPD部分:随着冲击电压的增大,残压开始时不断增大,最终稳定在某一值附近;通流随着冲击电压的增大不断增大。提出了中间跨接法有源以太网电涌保护器的设计思路,在防雷中有一定参考价值意义。

摘要：针对风机发电机机组遭受雷电过电压损坏和雷击损坏导致终端设备损坏的问题,基于电涌保护器(Surge Protection Device,SPD)多级保护设计理论,设计了风机发电机机组SPD。本研究使用8/20μs雷电流发生器对SPD进行冲击试验,同时分析不同SPD的压敏电压和不同长度的线缆SPD的冲击特性。得出结论:两级SPD的残压与冲击电压、SPD的压敏电压、线缆的长度呈现正相关;第一级SPD的残压比第二级的残压大,当入侵雷电过电压时,多级SPD的对过电压进行多级钳位,从而可以将电压限制在风机发电机组能够承受的电压范围;第一级的SPD泄放的通流和能量远大于第二级SPD泄放的通流和能量;多级SPD配合时,第一级SPD会泄放掉入侵的大量能量,剩余前进的能量将由第二级SPD进行再次泄放,从而可以更好保护后端的设备;增大线缆的长度虽然可以让更多能量在第一级SPD泄放,对后端的设备进行很好的保护,但是第一级SPD泄放过多的能量,会缩短第一级SPD的使用寿命,所以在设计时线缆长度的选择需要折中考虑。笔者对风机发电机机组SPD通过试验进行充分性的研究,对风机发电机机组SPDs在防雷应用中有一定参考价值意义。

摘要：针对分布式控制系统电涌保护器设计的问题,通过对分布式控制系统信号特征的理论分析,采用理论与实验相结合的方法,并设计了电涌保护电路。实验得出:随着雷电组合波发生器冲击电压的升高,气体放电管及TVS两端的残压呈上升趋势,冲击电压增大到一定值后,残压呈现稳定趋势;气体放电管的通流呈均匀线性上升趋势;在冲击电压保持不变的情况下,气体放电管的导通时间与直流击穿电压呈正比例关系、与退耦电感值及TVS的击穿电压值呈反比例关系;传输特性实测表明:插入损耗为0.45 d B,对信号传输的影响较小。提出了分布式控制系统电涌保护器的设计方法,在分布式控制系统雷电防护方面具有一定的参考价值。

摘要：针对防雷中半导体放电管(thyristor surge suppressors,TSS)和气体放电管(gas dischargetube,GDT)匹配的性能问题,设计了TSS与GDT配合工作的测试电路。使用(1. 2/50 s、8/20 s)组合波发生器模拟雷电过电压对该测试电路进行冲击试验。试验采取控制变量法,退耦电阻阻值选取2Ω、5Ω、10Ω,TSS工作电压选取6 V、25 V、58 V,GDT直流击穿电压选取90 V、230 V。得出:冲击电压小于GDT击穿电压时,测试电路工作在盲区内,仅有TSS动作;冲击电压超过GDT击穿电压时,TSS与GDT先后动作,GDT泄放的能量要远大于TSS;冲击电压增大超过1 kV时,GDT的动作时延将短于TSS,几乎所有的能量都由GDT泄放; GDT导通后,随着冲击电压的增加,GDT的残压和通流逐渐增大,而TSS的残压和通流逐渐减低并保持在一个较低的状态(残压在5 V左右,通流在7 A左右)。对TSS和GDT的应用有一定的参考意义。

摘要：为了探究设计参数对雷电低频磁场探测天线的影响,设计了雷电低频磁场探测天线,首先使用LCR-分析仪测试不同参数下天线的静态参数,而后基于亥姆霍兹线圈试验平台对天线的接收性能进行敏感性试验。首先分析了天线长度、丝包线股数和磁棒直径对天线静态参数(电阻、电容和电感)的影响。而后结合天线的静态参数,分析了不同参数对天线频响曲线、频响最值和带宽的影响。得出了增加天线长度虽可以增加带宽,但会减少天线的频响值,然而增加丝包线股数的情况则相反;增加磁棒直径能同时增加频响值和带宽,但使得天线的尺寸变大,因此天线长度、丝包线股数和磁棒直径的选择需要折中考虑。本文研究了各参数对雷电低频天线的影响,对于提高雷电的探测能力具有一定的参考价值意义。