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关于“电磁感应”过电压、过电流的理论认识
1）闪电伴随有强大的电磁辐射，会在线缆上形成感应电动势，专业防雷称为“感应过电流过电压”；
2）使用“接地防雷器”，“ 向大地泄放雷电流”，说明“专业防雷”认定线缆上这个“感应电动势”性质，是一端接大地一端接线缆的对地“电压”，见示意图3-1。
因此他们在安防系统极力推广的防感应雷应用设计是：
**所有传输线路的两端均应安装相应的防雷器。
**所有的防雷器应可靠接地！
**宣传语是：“接地泄放雷电流”，“防雷必须接地，不接地就不能防雷”。
为了叙述方便，下面我们把上述这种认识，简称为“电磁感应说”。
【“电磁感应说”理论认识上的基本概念错误】
1）经典电磁场理论告诉我们，雷电产生电磁辐射，形成空间电磁场，也就是常说的空间电磁波，可以在金属导体上产生交变感应电动势。监控传输线缆的“天线效应”，可以接收到“雷电感应电动势”，性质同样属于高频交变电压，而不是单极性电荷；感应电动势形成的位置，是等效在线缆中间，而绝对不是等效在线缆和大地之间；如图3-2所示：孤立架空线，接地架空线，金属立杆和垂直接地线上，都有雷电感应电动势（过电压）。本质上这与常说的空间“电磁干扰”形成原理是一样的，这里可以称为“雷电干扰”。只是这种“雷电干扰”幅度、强度比普通电磁干扰更大而已。
雷电感应，可以是来自云地放电的电磁辐射，如通过避雷针、大树或地面其他物体放电辐射，也可以是来自空中云际间的放电辐射。
2）线缆上的电磁感应电动势（过电压）形成位置，与大地无关，线缆两端用于泄放雷电流的“接地线”上，同样也会接收到“雷电感应电动势”，所谓“接地泄放雷电流”，不仅传输线缆上的“过电压”不能泄放掉，而且又增加了两端接地线上的“过电压”，这又能用什么办法来接地泄放呢？几年来在中安网和千家网安防论坛里，对此质疑，那些极力主张“接地泄放”的专业防雷们，一直保持回避和沉默态度。实际上接地只会加强“雷电过电压”；
下图3-3例举：用独立避雷针防直击雷，保护室外立杆摄像机案例示意图。避雷针接闪时几十到几百千安放电电流，产生交变电磁场（虚线表示）；被避雷针保护的立杆摄像机输出端，安装有接地防雷器，防雷器的接地线与避雷针近距离平行设置，形成有效地电磁耦合关系，在垂直接地线上形成雷电感应电动势Ud，Ud与放电管串联，并没有加在放电管两端，如何向大地泄放？这个现实问题，“专业防雷”未敢正视，更没见过解释。
大楼内部的监控线缆，距离建筑物防直击雷下引线距离很近、平行，包括安装的接地防雷器接地线，都会有雷电感应“过电压”；
3）对以水平走线为主的传输线，线缆感应电动势U,如下图3-4所示，实际等效位置在线缆上，与大地无关。在线缆一端安装接地防雷器，感应电动势U没有加在放电管两端，不能构成放电通路；而“专业防雷”却天真的认为这样设计，就能把线缆上的“过电压、过电流”向大地泄放；
4）只有当线缆两端，同时安装接地防雷器（或远端也有接大地点）时，才可能构成放电回路，感应电动势U才能加在两个放电管两端。不过，这时传输线路和“大地”都进入了放电回路中，几十米，几百米，甚至上千米的传输线，将严重影响雷电流泄放的时间常数，显然这又是专业防雷“故意忽视”的，见图3-5；
5）以视频线接地防雷器为例，视频线两端安装“开关型防雷接地元件”，假定开关导通电压为15伏；对雷电感应电动势，回路中有传输线上的感应电动势Uo，还有两端接地线上的U1和U2；每一个感应电动势都要通过视频线、两端接地线和大地这个大回路泄放，见图3-6。这么长的放电回路，哪家的专业防雷器能做到有效、快速“泄放雷电流”呢？
6）对高频感应电动势来说，实际视频线，接地线，都有不可忽视的直流电阻、高频电感和分布电容，我们用Z1，Z2,Z0表示每条线路的的阻抗，如图3-7.任何一个高频感应电动势放电，考虑到这些阻抗影响后，放电时常数必然很大。频域分析概念是：雷电感应窄脉冲，有着丰富的高频分量，每条线路的阻抗很高，极大地限制了放电电流，大电流泄放的愿望，无法实现；暂态时域分析概念是：较大的放电时常数，使线缆过电压的放电持续时间大大延长，远大于雷电脉冲宽度；
“限制了放电电流，延长了放电时间”，使那些几千安的“纳秒级”防雷器，失去实际意义。
7）不要忘记：雷电感应电动势形成在视频线屏蔽层上，而两端的视频线屏蔽层，都通过75欧姆匹配电阻，与芯线构成闭合回路，每个感应电动势（Uo，U1，U2）都可以在负载上形成暂态过电压，接地防雷的设计和应用，显然，不能有效消除雷电感应对设备的安全威胁；
【评】“电磁感应说”把雷电感应电动势，不容置疑的认为是“对地电压”，并设计“接地防雷器”向大地泄放，这是违背交变电磁场经典理论的基本概念错误。而防雷器接地，不仅达不到有效泄放雷电流的目的，在防雷器接地线上又引入了附加雷电感应电动势，进一步加强了雷电“过电压，过电流”，造成了更大的雷电危害。
接地防雷器引入地电位原理：
1）以视频防雷器为例，图3-8.主机接大地B，摄像机输出端安装了一个限压型接地防雷器，接地点为A,假定A点为高电位VA，防雷器限压值为±15V，B点地电位VB=0；
2）使用常态接地的防雷器：防雷器把摄像机直接接地，这就制造了安防系统多点接地，形成系统多个地电位环路。当任何一个地环路出现地电位差，轻则造成视频干扰，重则瞬间烧毁设备；地电位差可以是几伏，几十、几百伏，甚至更大。高电压可以瞬间成批损毁设备，包括烧毁防雷器，这就是不打雷也会烧毁设备和防雷器的真实原因。防雷器直接接地，是直接引入地电位，威胁整个安防系统设备安全。
3）使用常态不接地防雷器：通过开关元件或限压元件接大地，如图14，当地电位差低于±15V时，防雷元件开路，当地电位差超过±15V数值后，防雷元件导通短路，把地电位引导到摄像机上，同样形成事实上的多点接地；不管是电网地电位触发的持续性地电位，还是闪电触发的瞬态地电位，对安防系统来说，都是毁灭性的安全隐患。
4）为什么地电位会烧毁防雷器？
按照专业设计意图考虑，假定雷电过电压折算为1KV/10μs方波脉冲，接地电阻为4欧姆，理想脉冲放电电流为250A（忽略线路影响）：
脉冲功率为：P=1000V*250A=250KW；
平均功率为：P=250*103W*10/106=2500/103=2.5W;
假定电网地电位是100V,电流为100V/4Ω=25A, 功率为：P=100V*25A=2500W,是上面雷电过电压功率的1000倍；所以烧毁防雷器轻而易举。常规视频输入输出电路耐压一般都在10~30V以下，地电位电压足以瞬间烧毁视频设备。
5）“专业防雷”做的安防防雷，主张多点接地，接地引来地电位，把地电位和雷电感应混为一谈，一律划归“感应雷”，断定是对地电压，用接地防雷器向大地泄放；这是专业防雷们所走的错误路线。这是原理性设计错误，它给安防系统制造了重大安全隐患。
（关于地电位的形成分析，后面有专题叙述）。
【结论四】专业防雷对地电位缺乏起码的认识，混淆地电位与雷电感应的基本概念，用接地防雷器“泄放雷电流”，理论上没有依据，认识上是概念错误、应用上没有实效，实践上是敞开大门把地电位引入安防系统，安防系统自身和防雷都将自毁于人为引入的地电位。
【附加说明】本文所指的“接地防雷器”，是指用于安防系统的接地防雷器或接地浪涌保护器，所说安防系统不能使用接地防雷器，可以延伸到区域性弱电系统，但是不包括在电网、强电系统防雷使用接地防雷器。
图片2011.12.9. 18:30传完
[此贴子已经被作者于2011/12/9 18:29:38编辑过]
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