貴陽防雷中心談反擊雷電流與弱電信息系統(tǒng)的防雷

最近貴陽防雷中心的喬索發(fā)給了我一篇中國科學(xué)院電工研究所馬宏達(dá)先生發(fā)表的文章《關(guān)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(tǒng)，如視頻監(jiān)控系統(tǒng)造成危害。文章中有些提法和概念，還沒有抓住問題的本質(zhì)，沒有從“大地電磁環(huán)境”的客觀現(xiàn)實(shí)和信息系統(tǒng)“廣域”特點(diǎn)去認(rèn)識弱電信息系統(tǒng)的防雷問題；這也是為什么弱電信息系統(tǒng)、包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)，一直停留在盲目模仿電力系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)并形成弱電系統(tǒng)的“重大安全隱患”的原因。為引起安防界對視頻監(jiān)控系統(tǒng)防雷的重視，慧聰安防網(wǎng)編輯部邀請我對此發(fā)表一些看法，以下意見供大家參考。

1）“關(guān)于反擊雷電流的討論”，指出“建筑物遭受雷擊時(shí)在雷擊點(diǎn)的地電位產(chǎn)生浮動(dòng)，其電壓值可達(dá)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(kuò)大的根源”的觀點(diǎn)，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(zhì)。
    2）“建筑物遭受雷擊時(shí)在雷擊點(diǎn)的地電位產(chǎn)生浮動(dòng)，其電壓值可達(dá)幾百千伏”——我們把這個(gè)叫“雷電反擊電壓”，是在建筑物等電位連接體上出現(xiàn)的突變電壓，是接閃時(shí)雷云放電電流在接地電阻上形成的“暫態(tài)脈沖電壓”，該建筑物本身等電位浮動(dòng)，沒有危險(xiǎn)。文中沒有明確指出“電網(wǎng)系統(tǒng)是多點(diǎn)接地的超廣域系統(tǒng)”特點(diǎn)；正是由于這個(gè)特點(diǎn)因素，“電線”把這棟樓的“雷電反擊電壓”，傳導(dǎo)引向了遠(yuǎn)處設(shè)備接地點(diǎn)，與大地構(gòu)成放電回路，形成“浪涌”，擊毀設(shè)備的。
    3）電網(wǎng)系統(tǒng)的防雷器，又叫“浪涌保護(hù)器”，實(shí)際用途是抵抗來自電網(wǎng)其他接地點(diǎn)“地電位突變”傳導(dǎo)過來的“浪涌電壓”，保護(hù)本地設(shè)備安全的。
    4）電纜“屏蔽”，是對付雷電電磁感應(yīng)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(zhì)區(qū)別，混為一談都叫“浪涌電壓”，文中觀點(diǎn)似乎認(rèn)為二者的防護(hù)措施都是用PSD接地泄放能量，至今“防雷器”和“浪涌保護(hù)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(yuǎn)端接地設(shè)備的保護(hù)，也必須用PSD接地泄放能量才有效．“電磁脈沖”或“電磁感應(yīng)”是什么？“雷電電磁感應(yīng)”、或者說雷電在導(dǎo)體上產(chǎn)生的“感應(yīng)電動(dòng)勢”，是與大地毫無關(guān)系的高頻感應(yīng)電動(dòng)勢，它是等效串聯(lián)在傳輸線上的“高頻交變電壓”，認(rèn)為在傳輸線兩端各接一個(gè)PSD,就可以“向大地泄放雷電流”，原理上是錯(cuò)誤的。接地線照樣會受到雷電感應(yīng)，雷電感應(yīng)照樣會在接地線產(chǎn)生“雷電感應(yīng)電動(dòng)勢”，又該怎樣“接地泄放”呢？這一點(diǎn)至今還是“視而不見”，避而不談。
    6）實(shí)際上，電力線上的“雷電感應(yīng)電動(dòng)勢”對電力設(shè)備來說，不會造成電力設(shè)備的嚴(yán)重傷害。能對電力設(shè)備造成嚴(yán)重傷害的，是電網(wǎng)接地點(diǎn)的電壓波動(dòng)和電壓突變，“雷電反擊電壓”就是最嚴(yán)重的突變因素之一．
    7）文章還是對“大地電磁環(huán)境”沒有清醒的認(rèn)識，“雷電反擊電壓”是造成大地電磁環(huán)境的主要因素之一，對這一點(diǎn)有所認(rèn)識；對電網(wǎng)系統(tǒng)和設(shè)備故障引起局部接地點(diǎn)地電位波動(dòng)和突變，還普遍缺乏清醒認(rèn)識，這正是構(gòu)成“大地電磁環(huán)境”的另一個(gè)主要的、發(fā)生概率更高的客觀存在因素．
    8）安防系統(tǒng)，包括弱電信息系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)和描述，還只是停留在盲目模仿和延續(xù)電力系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)基礎(chǔ)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(cuò)誤理念，在弱電系統(tǒng)中，人為制造“多點(diǎn)接地”，造成弱電系統(tǒng)的“重大安全隱患”。
    我以為，大地電磁環(huán)境和信息系統(tǒng)的“廣域”概念，是防雷的基礎(chǔ)課和必修課。有關(guān)大地電磁環(huán)境和廣域信息系統(tǒng)概念的認(rèn)識和分析，可見我去年在慧聰安防網(wǎng)上發(fā)表的文章《安防系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)與防雷設(shè)計(jì)》。