低壓系統的過壓保護

彼得·哈斯（Peter Hasse）博士撰寫的《低壓系統的過壓保護》一書

我記得彼得·哈斯（Peter Hasse）撰寫的《低壓系統的過電壓保護》一書給我提供了基礎知識，當時我還是一個年輕人，他於2006年XNUMX月涉足電湧保護領域。

Peter Hasse博士，“先生。 10/350波形的10/350'教父。
在雷電保護領域，彼得·哈斯（Peter Hasse）是一個鮮活的傳奇人物。

生於1940年，他於1965年畢業於柏林工業大學學習電氣和動力工程。隨後，他在當地的阿道夫·阿提亞斯高壓工程研究所擔任研究助理，直到1972年在那獲得博士學位。幾個月後，他加入了DEHN + Sohne的研發部門。 在那裡，他有助於開發出具有巨大功能的自熄滅氣隙，並提出了一種新的理論來證明其在防雷中的應用是正確的。 當時稱為“新” 10/350波形。 1981年，哈斯（Hasse）博士成為Dehn的董事總經理，一直保持到2004年退休。自2002年以來，他一直是德國測試實驗室GHMT AG Bexbach的董事會成員。

從Dehn退休後不久，Hasse博士被授予德意志聯邦共和國享有聲望的榮譽勳章。

在2005年的頒獎典禮上，Hasse因將Dehn + Sohne（一家生產避雷針的小型家族企業）轉變為雷電保護市場的主要國際參與者而倍受讚譽。 同時，他因在影響國家和國際防雷標準制定機構方面發揮的“重要作用”而受到稱讚。

誇獎一點也不誇張。 Hasse成就的每一個陳述都包含相同的內容：“他在防雷領域在國家和國際標準制定機構中發揮了重要作用。” 很難確定到底有多“重要”，因為到目前為止，他在這個領域的全部行動還沒有被完全歸類。

在經營Dehn的20多年中，Hasse一直在向標準編寫者推廣他的新理論和新設備，並將其寫入強制使用的標準中。 1975年，他成為VDE（德國標準組織）防雷委員會（ABB）的創始成員，並隨後開始運作（根據日本IEIE主席川村博士教授的說法）。1977年，哈斯加入了DKE（德國的IEC和CENELEC代表為他提供了跳板，使其成為IEC / SC37A“低壓電湧保護裝置”和IEC / TC81“雷電保護”（他成立之初就加入）的德國發言人。

在接下來的Hasse頁面中移動（可通過下面的鏈接訪問），您會發現不是賦予生命10/350波形的雷神，也不是雷神。 它既不是CIGRE，也不是著名的瑞士研究人員Karl Berger博士。

揭開面紗，一個人發現10/350波形的真正來源就是我們自己的Peter Hasse博士。

HASSE 10/350圖表– 10/350波形的誕生

Hasse博士在他的著作《低壓系統的過電壓保護：即使面對直接雷擊也要使用電子設備》的第一本德語版第10頁上揭示了他雄辯的“ 350/46”構想。 ”，1987年出版（Verlag TOV Rheinland GmbH，科布倫茨）。圖表如下。

將鼠標懸停在上面的圖表上，以激活提供相關方面詳細信息的鏈接。 乍一看，它具有IEC 5的62305/10參數的所有350個（突出顯示）。 再次顯示，Hasse將這些參數歸因於德國標準“ VG 96901”。 通過DIN（德國標準協會）的檢查發現，VG96901從來不是有效的標準。 這是沒有權限或優先權的“標準”。

但這意義不大，因為Hasse在介紹此圖表的文字中指出他親自創建了該圖表。 實際上，唯一的引用（在圖表底部顯示為/ 42 /）是指Hasse於1982年撰寫的“準則”。

所附文本廣泛宣布（可能是首次）該圖表代表直接雷擊的參數，並且要求火花隙電湧保護器“無一例外”用於保護電氣特別是電子信息技術系統。 （第46-47頁）

在他的書出版僅僅幾個月後，Hasse博士就將他的10/350圖錶帶到了在日本（81年1988月）舉行的IEC TC 10會議上，以結構化其關於“直接雷電的真實波形”的演講。 這裡的灌輸包括了Hasse 350/200圖表中的參數（100kA，10 C，每兆歐10 MJ），還展示了他的Dehn火花隙避雷器的數十張照片。 這是從該演示文稿中摘錄的Hasse 350/1987圖表的幻燈片。 您可以看到他自豪地引用了自己（和他XNUMX年的書）作為圖表的來源。

在那時，Hasse尚未開始在Berger＆CIGRE門口對10/350波形負責。 那是以後要來的。

他於1987年出版的書（該圖表首次出現在該書中）包含83條參考文獻和引文，但沒有提及Berger或CIGRE。

這是因為，如以上數據所示，10/350波形來自Peter Hasse博士。

IEC 62305防雷區概念（有效的科學工具或公共關係炒作？）
LPZ –防雷區概念：這是什麼？

防雷區（或LPZ）是IEC 62305防雷方法的核心。 想法是通過將結構劃分為一系列危險區域（彼此嵌套）來限制雷電引起的進入結構的電流和電壓浪湧。通過謹慎地使用屏蔽技術和SPD，就意味著雷擊外部區域的影響在它們到達內部區域之前要加以緩解。 至少那是理論。 根據IEC 62305-4（第4.1節），此LPZ概念是所有防雷保護的基礎。

IEC 62305防雷區概念的有效性如何？

IEC品牌的LPZ概念已經連續20年廣泛使用。 然而，當拉科夫（Rakov）和烏曼（Uman）搜索時，他們找不到包含證實其有效性的統計證據的單一研究（“閃電，物理和效應，劍橋大學出版社”，第591頁）。 2013年的進一步搜索也顯示為空。 顯然，還沒有研究證明IEC 62305的LPZ系統的可操作性。

從表面上看，LPZ系統似乎是電湧保護的合乎邏輯的方法。 那麼，為什麼在20年中沒有研究證明其成功呢？ 這個問題導致人們對其發展和應用有了更深入的了解。

EF萬斯：防雷區概念的創造者

最初的LPZ概念是由加利福尼亞州門洛帕克市斯坦福研究所的美國人EF Vance創建的。 萬斯（Vance）於1977年在一篇題為“用於乾擾控制的屏蔽和接地拓撲”的文章中對此進行了介紹。 左側是從該論文中提取的圖表，顯示了萬斯的風險區域。 通過將每個屏蔽的外部“接地”到相鄰屏蔽的內部，Vance試圖控制進入設備的外部電湧的影響。 他還意識到有必要限制進入該結構的電源線和數據線上的電湧。

0區是萬斯（Vance）給予雷擊的外部環境的綽號。 他將區域1和2分配給結構內部的區域。

Peter Hasse博士增選的Vance LPZ系統

 Hasse博士採納了Vance的想法，並將其轉變為他題為“ EMC-Lightning Protection Zone Concept”的書（由Peter Hasse＆Johannes Wiesinger合著，於1993年由Pflaum Verlag出版）。

在右側，您可以看到p的Vance LPZ圖，該圖沒有變化（除了德語翻譯）。 哈斯的書中的第52頁。 Hance改編中保留了萬斯的原始結構和術語：零區繼續代表結構外部的區域； 區域1和2，即結構內部的區域。

不幸的是，Hasse博士通過暗示零區中所有雷電脈衝都應以10/350波形為特徵的想法，使用LPZ系統來轉發他的10/350波形的想法。 單擊此處查看Hasse的1993年LPZ書籍如何將10/350波形注入LPZ概念。

通過這樣做，他取消了可能已經成為一種非常可行的防雷方法的潛在成功。 10/350波形對LPZ系統造成的複雜性包括火花隙的缺陷，以及“ SPD協調”的泥潭，這兩個問題都將在本網站的其他地方進行處理。

有關此10 / 350-LPZ系統根據“保護”對設備和裝置造成的某些損壞的說明，可在本網站的其他地方找到。

LPZ遷移–從Hasse的書到IEC的雷電防護標準

到1993年出版LPZ書籍時，Hasse博士在IEC防雷委員會TC 81中的存在令人印象深刻。從出版這本書不到兩年的時間裡，他的LPZ概念就被完整地引入了。符合IEC 61312-1標準。

左側是IEC 61312-1的LPZ圖。 10/350波形成為其不可或缺的一部分。 單擊此處以查看10-350標準中出現的Hasse 61312/1閃電參數。

由此可見，在一次雷擊中，Hasse博士成功地將其10/350波形和LPZ概念都導入了IEC國際防雷標準中。

下一步是將它們遷移到IEC 62305標準中。 關於他如何管理的故事可以在這裡找到。

總而言之，Peter Hasse博士不僅被譽為產生了10/350波形，而且還創造了當今在所有IEC雷電防護標準中使用的LPZ系統。

LPZ在日常使用中：減少雷電還是減少競爭？

右側顯示了來自IEC 62305的最新LPZ圖。 表面上它的目的是減輕雷電的影響。 但是，有些人認為IEC LPZ系統的功能與規定哪些結構和電湧保護設備被認為“適當”有關，從而規範了它們的使用。 例如，IEC 62305堅持必須以10/350測試波形來表徵直接雷電，因此只能在零區使用火花隙“避雷器”。 禁止其他類型的SPD。

這種方法存在三個主要問題。 前兩個是技術性的，並且在整個Web站點中都有記錄，即：1）10/350波形並不代表實際的雷電； 2）火花隙“避雷器”具有許多固有缺陷。

第三個主要問題可能是法律問題。 在標準中實施LPZ系統的方式可能違反了《歐盟競爭法》。 （請參閱“常見問題解答”頁面。）

勇氣

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HASSE 10/350廣告系列–大量書籍，文章和演示文稿，如河：寬10公里/長350公里

在80年代和90年代期間（根據Dehn網站），Hasse，他的合作者J. Wiesinger和其他Dehn員工和同夥實際上撰寫或參加了數百篇論文，書籍，國際會議，展覽會和研討會的演講。 一位“老朋友”估計在這項運動上花費了超過一千萬美元。 在大多數這些問題和陳述中，基本信息都與哈斯（Hasse）在1987年的書中所言：“直接雷電由10/350波形表示； 僅應使用能夠通過10/350波形測試的火花隙電湧保護器來防止直接雷擊。”

可以在此處找到部分列表。

Hasse在10年在日本舉行的IEC TC-350紀念會議上的演講中將其81/1988圖表提升為TC-81。 該圖表還出現在他1987年的書的更高版本中。 可以在諸如“ Neues aus der Blitzschutztechnik”等人的文章中找到。 108，第612-618頁，也於1987年出版，EMV-Blitz-Schutzzonen-Konzept與J.Wiesinger合著，1994年由VDE Verlag出版。在Hasse的1998年著作“低壓系統的過電壓保護”中有介紹。 ”及其更高版本。

等效係數

 1999年，Hasse博士與IEEE電湧保護設備委員會聯繫，並要求作為TC 81的傑出代表被邀請參加IEEE SPD委員會2000年春季會議，目的是就“起源，相關性”發表演講。和10/350μs波形的有效性。” 29年1999月10日，SPD委員會接受了他的提議，次年350月，會議在佛羅里達州聖彼得斯堡舉行。 Hasse博士表現出希望使IEEE與會者印象深刻的一點，即使用10/1波形複製直接雷電的第一筆信號的重要性。 他順便提到了將10/350波形轉換為8/20的XNUMX：XNUMX比例因子，但對其施加的壓力很小。 哈斯在那次會議上取得了很少的成功，第二年派他的副總裁戴恩（理查德·查德威克）再次嘗試。 通過使用相同的圖表和關於正閃電參數的相同主張來宣講相同的消息，此演示文稿更加強調了縮放比例：“可能不存在可以用來比較火花隙和MOV SPD的縮放比例嗎？”

作為第一個建議，查德威克提出了“ 30”的因數。 這意味著對於以8/20波形測試的MOV SPD，應視為與通過25kA 10/350μs脈衝測試的火花隙測試屬於同一類別，因此MOV SPD的額定功率應為750kA。 Chadwick博士完全意識到那是不現實的，在他的演講結束時得出結論，“不得使用通用比例係數”，而只有火花間隙保護器適合安裝在維修入口。

儘管有查德威克（Chadwick）的實際信息，但很奇怪的是，它使一些IEEE人士開始認為這種方法可能是與IEC在此主題上達成和解的一種方式。 各種數字被爭吵不休，最終IEEE短暫採用了“ 10”。

哈斯保持堅定。 同年晚些時候，查德威克（Chadwick）的演講堅持將等效乘數設為25。請參見此處的幻燈片。

所有關於“等效性”的討論促使IEEE SPD委員會的Francois Martzloff委託進行一項研究，以確定“是否可以通過一個簡單的乘數”實現“兩個波形的共識性折衷'等效性'”。 對數學進行檢查並考慮到所涉及的各種因素後，發現該嘗試是“不現實的”。 您可以在此處閱讀整個文檔。 到2006年，任何有關“等效性”因素的嚴肅討論都已結束。 這在IEEE Std C62.62（2010）中得到了確認，其中不允許使用10/350波形。

在Hasse的文章和演示中，可以想像到相互矛盾的衝動的掙扎：一方面，他對從事技術問題的真誠衝動，另一方面，是對他的火花隙產品進行商業推廣的強迫。 一個人不禁評論說，在他的技術演講和書籍中，他很少避免展示他的Dehn火花隙保護器的照片，並吹噓它們對“直接雷電”的防護程度。

這也可以看作是對供求規律的巧妙運用：Hasse提供了火花隙裝置。 IEC所需要的只是提供“需求”。 作為一項商業計劃，它很棒。

博士HASSE，TC81和IEC 62305系列–對標準的劫持
10/350里程碑和最高峰：IEC 62305防雷系列

1993年，IEC 61024-1-1的發布標誌著Hasse10 / 350波形在國際舞台上邁出了一大步。 它的脈衝電流，電荷和比能的雷電參數直接從Hasse圖表中刪除。 但是直到1995年，當TC 81發布IEC 61312-1命名，使Hasse10 / 350波形合法化並獲得授權時，Hasse終於看到了他的辛勤工作。 從那時起，每個人都會知道直接雷電只能以10/350波形為特徵。 那天晚上在紐馬克特的聚會一定很愉快。

第二個里程碑是將10/350波形併入IEC 61643-1。

但是毫無疑問，它的頂峰是將Hasse 10/350波形（全部）插入IEC 62305雷電保護系列的那一天。 與此相關的是一個有趣的故事。

恩斯特·蘭德斯（Ernst Landers）在10年350月81日發布的題為TC 195 WG 2002.07.05召集人報告的IEC 81/3 / INF中雄辯地描述了Hasse在轉發其81/3波形時最雄心勃勃，最大膽的策略是什麼？ 恩斯特·U·蘭德斯（Ernst U. Landers）當時是哈斯（Hasse）的長期合作者，是2002年的TC81 WG17實際召集人。但是哈斯（Hasse）博士也出席了正在討論的TC2001會議（61312年1月62305日在意大利佛羅倫薩），並假設“召集召集人”的角色。 我們不確切知道什麼是“代理召集人”，但是文件清楚地表明，哈斯是主持會議的人，該會議的主題是如何納入IEC的“ SPD要求”和“應用指南”。 10-350納入了進行中的IEC XNUMX系列標準。 實際上，這將包括Hasse XNUMX/XNUMX圖表參數和LPZ概念。

在Hasse的指導下，TC 81 WG3已決定將IEC 61312-1 Hasse數據完全整合到62305中。此處引用了召集人的報告，因為61312-1的技術內容已經“在WG3中得到了一致的討論和接受，召集人提出，將這五個部分（IEC 61312-1的內容）編輯納入IEC 62305草案中……”他的提議當然很容易被接受。 我們必須同意，這是從Hasse博士的觀點出發的一個好舉動–將Hasse 10/350波形和LPZ概念以純淨的形式寫入新的62305系列中是一項非常重要的任務，不應由“委員會”的專家們承擔。行動。” 根據該報告，“編輯工作”已經完成，結果文件已發送給第三工作組的所有成員，給予他們3個月的答复時間。 一個月後，當沒有人做出回應時，實際的召集人蘭德斯博士自然地宣布已經達成“共識”，並將該文件發送給盧·皮帕羅博士（TC 1的秘書），由他出版。新工作項目提案。 這推動了它最終成為完整標準的方式。

向世界介紹IEC 62305

在62305標準完成之前很久，Hasse就親自介紹並接受了它。 他是62305年在巴西庫里蒂巴舉行的VII SIPDA上發表的論文“防雷的新標準– 2003新系列”，從而引起了全世界的關注。

傳播他的理論並使他們接受是哈斯非常重視的任務。 1994年，在布達佩斯舉行的第22屆國際雷電保護大會上，他的文章“低壓系統中電湧保護器的高級協調原則”首次使用了流行語：“雷電的主要威脅是10/350波形。” 為了確保吸引眼球，後來將其合併到62305系列中。 他的文章“低壓系統中避雷器協調的面向未來的原則”（etz。雜誌，第1期，第20-23頁，1995年）被恰當地命名。 Hasse博士的先見之明使他能夠在事實發生62305年之前準確地預測IEC 10的350/10防雷參數。

10/350廣告系列繼續-煥然一新
競選活動繼續進行-有了新的轉折

哈斯博士的個人10/350運動顯然還沒有結束。 2010年，他撰寫了由英國倫敦工程技術學院出版的《閃電》一書的第7章。 在Hasse的散文中，再次以10/350的節奏敲打鼓：“必須在LPZ 0的邊界處使用………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………脈衝電流時，波形為10 /350μs。” 像往常一樣，他包括許多Dehn火花隙保護器的照片。

但是這次他又走了一步。 他“認識到” MOV電湧保護器代替火花隙的能力，“如果規定的標稱放電電流8 /20μs至少是規定的25 /10μs放電電流的350倍，則”。 例如，為了使MOV SPD通過指定為25kA 10 /350μs的測試，它必須承受“至少” 625kA 8 /20μs的脈衝電流。 有誰知道Hasse博士在哪裡提出這些東西？

在政治上正確的哈斯等效係數已經從10變為30到零。 然後最多25個，現在達到“至少25個”。 （請參閱本系列的前一頁。）我們可以假設您說Hasse博士在反對之前和之後都讚成當量因子……他甚至創建了一個新的說明性圖表，以包含在2010年的書中。 您可以在右側看到它。 誰知道，如果有人沒有快速執行某項操作，那麼下次您看到它很可能是在IEC 62305系列的下一次重寫中。

企業宣傳活動繼續

Dehn和Sohne為促進30/10波形開展的350年公司活動一直持續到今天。 以下2013年10月Dehn網站上的引用拒絕了任何有關等效因數的想法。 它說：“ DEHN認為有必要在實際的350/10μs波形上進行測試……只有在350/XNUMXμs波形上進行測試才能真正代表防雷擊的性能。”

勇氣

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10/350波形-故事的其餘部分
10/350比10和350多得多

在其他地方顯示的“ Hasse 10/350波形圖”中，您可以看到粉紅色突出顯示的10/350簽名的兩個參數：T1 =10μs和T2 =350μs。 但是“ 10/350波形”一直是錯誤的稱呼。 再次查看Hasse的圖表，您將看到它包含其他三個參數（以黃色突出顯示）：峰值電流= 200 kA； 電荷（Q）= 100庫侖; 和W / R = 10MJ /Ω。

30多年來，“ 10/350波形”始終是一攬子交易。 它始終包含這5個參數。 峰值電流（kA）始終是電荷（庫侖）值的兩倍。 為什麼？ 可能是因為需要使用所有這5個參數才能鎖定使用火花隙電湧保護器？ 讀者可以決定。 同時，CIGRE 2013報告對這些參數或參數之間的任何此類關係均不可信。

下面是最新的IEC國際閃電標準（IEC 62305-1）的表格。 這是建立整個IEC雷電防護標準的基礎。 看起來有些熟悉嗎？ （將鼠標移到它上面可以查看關鍵參數的來源。）

羔羊和狼。

CIGRE的2013年技術手冊549明確指出，上表中突出顯示的參數（包括10/350波形本身）不再歸咎於CIGRE。 您還記得小羊和狼的寓言嗎？ 在IEC 62305的雷電防護標準下，您只會發現Peter Hasse博士的皮和爪。

現在是國際防雷界面對這一事實並從標準中刪除對這些參數的強制性使用的時候了。

利益衝突和責任追究

我們不指控不當行為。 我們不需要。 我們只說明發生了什麼。 即使有不當行為，有關時效條例早就可以原諒。 重要的是未來，而不是過去。

利益衝突

很難不推測這種情況下固有的潛在利益衝突。 像Dehn和Sohne這樣的商業企業的執行董事是否可以白天白天到晚上發明設備，是否對國際標準委員會產生巨大影響，以至於他們會指定強制使用這些設備？

CIGRE的美國國家委員會採用了道德計劃，對這種行為採取了嚴肅的態度：“美國國家委員會的政策要求所有成員避免實際或明顯的利益衝突。 實際衝突是個人利益，有可能導致獨立觀察員得出結論，從事美國國家委員會事務的個人不能做出公正的決定，給出……公正的建議，做出獨立的判斷或就……技術成果保持客觀。 。 當個人利益可能導致獨立觀察員質疑以美國國家委員會名義開展業務的個人是否可以公平地這樣做時，就會發生明顯的利益衝突。”

儘管認識到標準委員會通常必須依靠商業企業的支持才能完成工作，但在這種情況下似乎似乎缺少某種監督或監督功能。

信任、託付

如果您曾經閱讀過IEC標準，那麼您會立即看到一種實踐，它幾乎可以保證加劇標準編寫者的責任感和問責性。 我們提到了一個事實，即IEC標準從不表明誰編寫了這些標準。

誰編寫標準，最好都寫上標準，這樣一來，如果在某個地方出現問題，便可以追究他們的責任。 不僅是一個名字。 此外，還必須加上此人的從屬關係，並由他付費參加會議。 任何隱瞞的聯繫都應使標準撰寫者有可能受到民事和/或刑事起訴。