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貴陽防雷中心談反擊雷電流與弱電信息系統的防雷

最近貴陽防雷中心的喬索發給了我一篇中國科學院電工研究所馬宏達先生發表的文章《關于反擊雷電流問題的一些分析和討論》，指出雷電生成的反擊雷電流會對弱電信息系統，如視頻監控系統造成危害。文章中有些提法和概念，還沒有抓住問題的本質，沒有從“大地電磁環境”的客觀現實和信息系統“廣域”特點去認識弱電信息系統的防雷問題；這也是為什么弱電信息系統、包括視頻監控系統的防雷設計，一直停留在盲目模仿電力系統防雷設計并形成弱電系統的“重大安全隱患”的原因。為引起安防界對視頻監控系統防雷的重視，慧聰安防網編輯部邀請我對此發表一些看法，以下意見供大家參考。

1）“關于反擊雷電流的討論”，指出“建筑物遭受雷擊時在雷擊點的地電位產生浮動，其電壓值可達幾百千伏”，提出“在架空線引入和引出的情況下建筑物遭受雷擊，反擊雷電流是事故向外部擴大的根源”的觀點，這是對的。但是文中把“反擊雷電流”和屏蔽電纜“屏蔽電磁脈沖”問題，混在一起討論，談接地問題和防雷器（PSD）接地泄放電流問題等等，總的感覺還是沒有抓住問題本質。
    2）“建筑物遭受雷擊時在雷擊點的地電位產生浮動，其電壓值可達幾百千伏”——我們把這個叫“雷電反擊電壓”，是在建筑物等電位連接體上出現的突變電壓，是接閃時雷云放電電流在接地電阻上形成的“暫態脈沖電壓”，該建筑物本身等電位浮動，沒有危險。文中沒有明確指出“電網系統是多點接地的超廣域系統”特點；正是由于這個特點因素，“電線”把這棟樓的“雷電反擊電壓”，傳導引向了遠處設備接地點，與大地構成放電回路，形成“浪涌”，擊毀設備的。
    3）電網系統的防雷器，又叫“浪涌保護器”，實際用途是抵抗來自電網其他接地點“地電位突變”傳導過來的“浪涌電壓”，保護本地設備安全的。
    4）電纜“屏蔽”，是對付雷電電磁感應的，不是，也不可能是對抗“雷電反擊電壓”的，忽視了二者的本質區別，混為一談都叫“浪涌電壓”，文中觀點似乎認為二者的防護措施都是用PSD接地泄放能量，至今“防雷器”和“浪涌保護器”還是互相混用。
    5）“雷電反擊電壓”是100%的相對于“大地0電位”的電壓，對遠端接地設備的保護，也必須用PSD接地泄放能量才有效．“電磁脈沖”或“電磁感應”是什么？“雷電電磁感應”、或者說雷電在導體上產生的“感應電動勢”，是與大地毫無關系的高頻感應電動勢，它是等效串聯在傳輸線上的“高頻交變電壓”，認為在傳輸線兩端各接一個PSD,就可以“向大地泄放雷電流”，原理上是錯誤的。接地線照樣會受到雷電感應，雷電感應照樣會在接地線產生“雷電感應電動勢”，又該怎樣“接地泄放”呢？這一點至今還是“視而不見”，避而不談。
    6）實際上，電力線上的“雷電感應電動勢”對電力設備來說，不會造成電力設備的嚴重傷害。能對電力設備造成嚴重傷害的，是電網接地點的電壓波動和電壓突變，“雷電反擊電壓”就是最嚴重的突變因素之一．
    7）文章還是對“大地電磁環境”沒有清醒的認識，“雷電反擊電壓”是造成大地電磁環境的主要因素之一，對這一點有所認識；對電網系統和設備故障引起局部接地點地電位波動和突變，還普遍缺乏清醒認識，這正是構成“大地電磁環境”的另一個主要的、發生概率更高的客觀存在因素．
    8）安防系統，包括弱電信息系統的防雷設計和描述，還只是停留在盲目模仿和延續電力系統防雷設計基礎上，甚至提出“防雷必須接地，不接地就不能防雷”和必須“接地泄放雷電流”的錯誤理念，在弱電系統中，人為制造“多點接地”，造成弱電系統的“重大安全隱患”。
    我以為，大地電磁環境和信息系統的“廣域”概念，是防雷的基礎課和必修課。有關大地電磁環境和廣域信息系統概念的認識和分析，可見我去年在慧聰安防網上發表的文章《安防系統的安全設計與防雷設計》。

責任編輯：[科比特防雷]
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