勿把防雷當引雷 弱電系統安防防雷注意事項
右。不同的諧波頻率,不同的避雷針高度,云際放電電流不同的等效“天線長度”等等,都不可能與諧波頻率有良好匹配關系,所以實際雷電流的電磁輻射屬于低效率、超低效率的電磁輻射;同樣道理,“接收天線”也有頻率與尺寸最佳匹配問題,最佳匹配才能實現高效率接收,顯然監控線纜作為接收雷電輻射的“天線”也屬于低效率、超低效率的“接收天線”。
3.方向性影響:雷電流電磁輻射能量的輻射方向,類似球面波向自由空間近似“全向輻射”,對應一根線纜面積和方向的“立體角度”輻射能量,只是總輻射功率中的一個微小量,況且輻射功率強度還與距離平方成反比。也就是說,雷電電磁輻射和線纜接收的方向性,基本都具有近似“全向低增益”特點。
4.極化影響:輻射源發出的電磁波有一定的“極化方向”(電場強度矢量E的變化方向),接收線纜也有一個接收的極化方向問題。例如避雷針針體放電電流主要是“垂直方向的”,它的輻射場極化方向(E)也是“垂直極化波”,只有垂直方向的立桿和接地線才能有效接收這種“垂直極化波”,而水平走向線纜,基本接收不到這種“垂直極化波”的能量,這就是極化影響;線纜接收與雷電輻射的極化方向都是隨機因素,實際上“極化衰減”很大很大,真正接收到的能量同樣也是微小量。
考慮到上述各種限制因素影響,我們可以得出如下概念:雷電電磁輻射到自由空間的能量只是雷擊放電總能量的部分微小量,由于頻譜、輻射效率、方向性、極化等不可逾越的因素影響,線纜實際接收到的雷電感應能量與雷電總能量比較更是“超級微小量”;所謂線纜上有幾十千伏、幾十千安的數據是違背科學規律的。
“雷電電磁脈沖”,“雷電沖擊波”,“雷電波”,“浪涌電壓”,“浪涌電流”,“雷電過電壓”,“雷電過電流”等等諸多描述詞匯也都是一些忽悠語言,不是經典的專業技術用語。
筆者曾按照某個“專業防雷”文章中給出的計算公式,對一個放電避雷針輻射算過一個寫字樓各層線纜雷電感應“過電壓、過電流”,“總能量”,竟然比避雷針放電總能量還要大許多倍;所給的這個“專業計算公式”竟然與上述各種限制因素都毫無關系,典型的“外行忽悠內行”。
大量的生活實踐告訴我們,雷雨天氣在家看電視能看到偶爾閃過的雷電干擾條紋,從電話和收音機中也能聽到雷電“咳、咳”聲。所謂雷擊燒毀家用電器的案例,燒毀安防設備、把視頻電纜融化了的案例,多數是雷擊引起電網故障,造成電網地電位浪涌燒毀的。
筆者早年曾多次見過幾百千瓦和兆瓦功率級的窄波束雷達開機掃描,當波速到來時,強電磁場可以把室內日光燈打亮,或把高壓疝氣燈打亮,卻從未見過頭上的響雷電磁場把日光燈,路燈打亮。如果雷電感應真有幾十、幾百千伏電壓、幾千安、幾十千安電流,那日光燈不僅會亮,而且早就成批的燒毀了。
結論是:線纜上實際接收到的“雷電感應”的能量并不像“專業防雷”描述的“幾十千伏”,“幾十千安”那么巨大,它只是雷電總能量里的一個微小量,本質不是單極性電荷,而是交變感應電動勢,可以等效到線纜中間,與大地毫無關系。而電網系統用的“浪涌保護器”,卻真正需要“幾十千伏”,“幾十千安”的保護性能,這是用來應對電網浪涌,并需要接地泄放浪涌電流的,雷電感應與電網“浪涌”比較起來,要遠遠是小巫見大巫。把接地“浪涌保護器”,當成弱電系統雷電感應“防雷器”來用,只能是一個“現代科技笑話”而已。
感應雷防護設計
前面關于雷電感應的分析已經明確:線纜雷電感應電動勢與大地無關,它是一種高頻交變電壓,位置等效在線纜中間。根據這個特征,感應雷的防護基本做法是對設備輸入輸出口設置“限壓保護電路”,而不是“對地泄放雷電流”,搞什么“等電位箝位”鬧劇。
1)視頻傳輸線路保護電路原理
等效電路:雷電感應電動勢Uo形成在視頻線屏蔽層上,可以等效在線纜中間,通過兩端的匹配電阻與芯線構成回路.
視頻線保護電路的設計要點是:確保雷電感應

責任編輯:何健
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