海南某站点雷击事故原因初步分析以及对_拒雷器_的评述_王光龙

2023年12月25日发(作者：红旗奔腾汽车报价及图片)

海南某站点雷击事故原因初步分析以及对“拒雷器”的评述

王光龙赵运才

1 91655部队 北京 100036 2 海军司令部第四部 北京 100841

[摘要]文章简要叙述了海南某站点所发生的雷击事故，初步分析了事故原因，对该站点架设的拒雷器进行了评述。

[关键词]雷电 防雷工程 等离子 拒雷器

1 2引言

2014年4月4日在海南某站点发生一起造成大面积装备损坏的雷击事故，所幸未造成人员伤亡。该站点在2013年10月刚完成防雷工程整改建设，新加装了某公司的“综合有源+无源等离子CPLR拒雷装置”（以下简称“拒雷器”），并为通信机房建设了新的工作地网。为何新加装的“拒雷器”未能起到拒雷作用？新做的防雷工程未能起到保护装备的作用？

1 事故概况

2014年4月4日凌晨5点10分左右，海南某高山站点各部位如往常一样正常值班，在毫无预兆的情况下，突然响起一声巨雷，通信随即中断，站上各值班部位立即关机停止工作。关机后雷电陆续不断，但强度明显减弱。6点20分，各部位装备开机 ，恢复正常值班。6点30分，有2个值班部位上报装备不能正常工作。站上立即组织技术人员对全站装备进行开机检查，共发现11台装备受损不能正常工作（不含移动公司的受损设备），损坏的部件多达18件，是近些年来最严重的一次。11台受损装备分别位于5个建筑物内，包括“拒雷器”的室内控制柜，控制柜电源部分的电容被击得粉碎。

2 事故原因初步分析

笔者于2014年4月10日与其他专家和有关人员对事故现场进行了考查，并听取了事发当天在场多位值班人员的情况汇报。据该站点当时某部位值班人员介绍，在发生一声巨响的同时看见雷电闪光，站上的通信随即中断。可以断定该站点遭受到近距离直接雷击，雷击通道就是该站点54米高的微波铁塔，而且是通过架设在该微波铁塔上的“拒雷器”将雷电引入的（见图片1）。位于铁塔东侧相距约4米的通信机房内的PCM设备当即受损，造成通信中断。看见雷闪的某值班部位在铁塔的西侧，与铁塔相距约40米，其无线室外设备和室内设备均受损坏。架设在微波铁塔上的移动公司的通信设备亦遭受损坏。通过“拒雷器”室内到室外的供电线缆将雷电流直接引入其室内控制柜，造成控制柜电源部分的电容被击爆。

海南岛属热带季风海洋性气候，四季不分明，夏无酷热，冬无严寒，气温年较差小，年平均气温高。干湿季分明，一年中 4至11月为湿季，湿季吹西南季风，降水丰沛，雷雨天气多，12月至次年3月为干季，干季吹东北季风，降水少，雷雨天气少有。该站点的“拒雷器”是在2013年10月安装的，安装后经历的是海南岛的干季，基本上没有什么雷雨天气，而刚刚进入雷雨季节的首月，便在首次雷击过程中损坏。

其它部位设备受损的原因，一方面是电源等金属线缆在雷击过程中感应的过电压过电流对设备放电所致，另一方面是直击雷雷电流泄放过程中引起地电位瞬间骤升对设备产生的反击所致。从现场可以看到，通信机房所在建筑物南墙跟，新敷设的工作地网入户端裸露的地线对墙体有明显的放电痕迹（见图片2），此地线当时感应到的过电压至少在50KV以上。

该站点由于架设了所谓的“拒雷器”，误以为不会遭受雷击，因而在所做的防雷工程中，无论是外部防雷保护还是内部防雷保护都考虑不周，尤其是接地网、建筑物内/外部屏蔽、雷电过电压防护、等电位连接、合理布线、安全距离等方面处理不当，以致在遭受雷击后造成大面积设备受损。

3 非常规防雷装置评述

图1.“拒雷器”等离子体发散针管末端接闪痕迹 图2.地网入户端裸露地线对墙体有明显的放电痕迹

本站点架设的某公司生产的“拒雷器”属于非常规防雷装置，据笔者了解，该产品既无国家技术标准也无国外先进技术标准的支持，也未通过国家权威的防雷产品检测中心的检测，该公司也未取得防雷工程的任何设计和施工资质。

国内外非常规防雷装置产品主要有提前放电式避雷针（ESE）和消雷器两大类别。据ESE厂家宣称，ESE能在雷云电场作用下较传统的富兰克林避雷针更早引接雷击而增大保护范围和增加引雷成功机率。经在我国实际应用和防雷检测机构实验（包括国际IEC组织机构的检测），ESE的引雷效果与传统的富兰克林式避雷针相当，因而其应用日趋减少。

我国上世纪九十年代，由武汉解广润教授研制的半导体少长针消雷器产品曾经在许多行业部门广泛应用，遭到国内许多防雷专家的反对，在我国防雷界掀起了轩然大波。特别是中央某报刊出《承九天雷电，保八方平安——半导体少长针消雷器开发推广启示录》之后，以我国防雷界泰斗王时煦为首的来自各不同部门和岗位的22名科技工作者联名写了“关于立即停止使用‘消雷器’的建议书”之后，许多部门发文停止使用“消雷器”。

该“拒雷器”（CPLR）号称集有源等离子防雷、消散阵（DAS）消雷器（LED）无源等离子防雷和富兰克林的放电间隙式接闪器后备防雷三位技术为一体，实现了综合防雷。这一说法明显是错误的。消散阵（DAS）消雷器（LED）已经被实践证明不能起到消雷作用，国家多个部委曾经发文明令禁止使用消雷器产品，您还将它作为一种防雷技术应用到自己的产品中，岂不笑话！而且显示出对自己的“拒雷器”产品没有信心；再则，该“拒雷器”的原理是通过有源产生等离子体去中和雷云的电荷，使之不与地面吸引的异性电荷放电而达到拒雷目的。其末端的等离子体发散针管本来是不接地的，由于对自己的“拒雷器”产品没有信心，又将它做了接地处理，成为了传统的富兰克林避雷针。既然该“拒雷器”最终的功能也仅是起到传统的富兰克林避雷针的作用，那用户何必花费高昂的价格加装它呢！

该“拒雷器”产品技术参数描述依据不明，甚至自相矛盾。其工作电源容量1kVA，每拒雷一次，耗电1度。也就是每拒雷一次，须1小时左右，其给出的主动防雷响应时间却为5s；拒雷保护角为83?、保护半径为8×H，而拒雷保护范围为传统避雷针的64倍；每拒雷15 3一次，耗电1度，却能产生10N/m 的等离子体，且范围是多大？

等离子体由带正电的离子和带负电的电子，可能还有一些中性的原子和分子组成。等离

子体在宏观上一般是电中性的，即它所含有的正电荷和负电荷几乎处处相等。仅靠雷云电场吸引（雷云为负极性时）和上升气流输送作用以及雷云电场在地面感应的正极性电场的吸引下就能将等离子体中的正离子、负电荷分离开，且分别去对雷云负电荷及雷云电场在地面感应的正离子进行中和、稀释和均匀化，没有科学依据。

该“拒雷器”采用介质阻挡放电（DBD）方式电离空气产生非平衡低温等离子体，工作电源容量1kVA电离空气能产生多少等离子体？足以去中和雷云电荷？再者，其介质阻挡放电装置安放在一个密封的容器里，空气有限，电离完了怎么办？没有了空气如何产生等离子体！

从该站点遭受直接雷击、而且是通过该“拒雷器”的等离子体发散针管接闪的事实可以证明该产品是起不到拒雷作用的。另外，在广东某高山站点架设的该“拒雷器”，亦在2014年3月30、31日两次遭受雷击，造成约9件设备损坏，再次充分说明了该“拒雷器”是起不到拒雷作用的。

4 结束语

国际电工委员会雷电防护委员会（IEC/TC81）于2006年1月出版的《雷电防护第一部分：通则》（IEC 62305-1）中，引言的第一句话就强调：“迄今为止，尚无一种设备和方法能够改变自然界的天气现象，以阻止雷电发生和雷电击中建筑物或击到建筑物附近”。这是国际电工委员会雷电防护委员会经数十年经验总结对“消雷器”或类似的“拒雷器”的基本观点。

也就是说目前国际上没有任何所谓的消雷或拒雷产品得到IEC雷电防护委员会的认可。国内也没有任何一家非常规防雷装置的产品通过了国家气象部门指定的检测中心的检测认可。消雷或拒雷作为防止自然灾害的一种方式，理论上是可以进行试验研究的，其原理和实现方法还有待进一步开发。研究中的技术是不应该投入工程使用的。

现行的综合防雷，不论是技术还是产品，都应该符合GB 50057-2010建筑物防雷设计规范和IEC 62305雷电防护的要求和规定，才能做到安全可靠、技术先进、经济合理。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 2011年10月1日起施 行 北京 中国计划出版社

[2] 国际电工委员会标准《雷电防护》IEC62305-1：2006

[3] 周道刚，等，梵净山雷击事故原因分析，中国雷电与防护，2013年第3期