潘伟南  高级工程师

接地系统

诚然，仅安装电离器是不能满足要求的，此电离器，消除式阵列天线系统还必须接地。地电流收集器（GCC）提供电荷讯号源。以保持阵列系统离子电流畅通并释放被保护区内的电荷；GCC是为保护地区内地面上有关的设备提供电气上的隔离，亦即浮动辅助接地系统而设计的。由于雷暴雨所产生的感应电荷积聚在地面上，这一地表上所有设备装置能够获得保护，通常就以GCC来围绕着。而GCC通常是由地电流收集器导线，亦即埋藏于地下25cm 深的铜管，以及沿着GCC每间隔约10米而设置的短接地棒所组成的。在GCC围绕的闭合区域内，应由交叉导体组成网，同样连接上地面上的设备和接地系统。                 

LEC公司的化学 — 棒接地极是一个超高效的低波阻接地系统元件。它通过连续地调节周围土壤，就提供了最完美的低电阻接触面的理想土壤。其方法是：采用特别配制的矿盐，平均地沿着地电极撒放。它是非常有效的，即一个化学接地电极就能够代替10个常规的接地电极。化学接地电极的设计能保证了性能稳定不变的。这个有效的系统，实际上它是不需要维护的。

当电荷移动，进入到被保护区域时，它就首先与地电流收集器接触，这样就使电荷从该接触点到消除器，亦即是借助电离器的引入线，提供一个较优的路径，因此，实质上是被保护区的旁路，该电流流过，导致整个土壤表面周围，因土壤电阻而产生一微小的电压降。因此，在电气上要使它成为一个整体。由GCC建立起来的隔离岛，其电位为较它的周边地区低。而短接地电极亦因有足够的深度，使之保证能收集到该区域内有关感生的任何电荷。

电荷导体的功能是直接提供从GCC到电离器的低阻抗路径，与避雷针系统相比，这些电荷导体能载着小量电流通过最短的路径，且也是为结构上的完整性而选择出来的；它比大容量电流导体更为完美。最大电流通过亦仅在毫安范围内，据多次测量显示，通过GCC接地系统的最大电流小于1/2安培（极个别情况有例外）。

电气隔离岛和电子流流过，的重要意义可以概括如下：

·电流自电离器流过，通过其上面空间，它便降低了被保护区内的电位，并从保护区内排走有关设备周围的电荷，并把它转变成为空气分子。

·所出现的游离离子，或空间电荷，与被保护设备和云层之间。在它们之间构成了“法拉第”的屏蔽，因而对设备提供了来自雷暴云的静电场隔离休。

消除式阵列天线系统（DAS）的性能参数

DAS自从它能确切地显示出系统的价值以来，其性能参数是十分重要的， 从过去的历史看, 性能参数就是雷击或不雷击的问题。这个最有价值的参数，就是该处先前有很多发生雷击的历史，于是装了防雷顾问公司消除式阵列系统（LEC-DAS）之后，就不出现雷击了。安装后，较长时间都非常良好。

·第一  当采用这个参数时，你会忽视这个事实：即系统的事故已经得到了克服。系统的安全可靠性，按照运行小时计几近99.7%.

·第二  计及到机件改塑的影响，而最终的性能效果与系统的可靠性，按系统运行小时计超过99.9%.

这些统计数字为对（DAS）的可靠性提供一个有力的保证。无论如何，从客户长期遭受雷击损失的历史看，他们装上消除式阵列系统之后，损失直接降为零。这是一件惊人的推荐文件。也许最为有说服力的是下面列举一些有关历史事实：

1、 加拿大CKLW无线电台。据记录，雷击铁塔造成停播事故，平均每年达25次，于1972年12月装上碟式电离器后，未发生过停播事故或雷击现象。

   2 、美·佛罗里达州WBBH电视台。该台的天线安装在高度为300米的电视塔上，地区雷电日为100次/年，塔或天线平均每年被雷击48次，造成多次事故和设备损坏。于1975年装上DAS系统后，（于1980年乘大修机会又加装），此后，未发现过雷击现象。

3、美·内华达州KCAS电视台。有两个缘由颇为有趣：（1）它的站址位

置 — 石头堆。（2）以往雷击次数是创纪录的。一座62米高的铁塔立于石头堆上，顶上安装28米的天线。于1974年移去石头，换以人工土壤作实质上的接地，装上早期的梯形阵列天线，此后就不发生雷击事故了。

4、美·路易斯安那州，查里斯湖PPG化工厂。该厂生产商用氯（cl）在生产过程中排放出纯氢（H），当附近雷击时，会引起氢气排出管着火。这是由于静电场受到重大改变。于1978年装了DAS后，不仅厂区无雷击，而附近出现雷击时，排气管也不再着火了。

5、美·皮治保顿核电站。在宾夕法尼亚州中部，位于萨斯奎汉纳河畔，厂区占地40.5万平方米，该处雷电日为40次/年。排气口（烟囱）高出厂房≈220米，估计每年雷击事故为2～5次。从核电站的历史显示，每年有多次雷击排气管口，造成损失。于1976年装上带有3 个消除器的阵列系统，对整个核电站和相关变电站加以保护，此后就没有雷击纪录。

6、美·田纳西州·孟菲斯城联邦快递有限公司。于1982年首次与LEC公司签订合同，此后，为了保护他们的设备装置，签了超过40宗合同，最大的一个保护区是位于孟菲斯国际机场。LEC公司对其约3平方公里的各类设备装置作出保护，以任何合理的评估，那些设备每年都遭20次雷击。自1982年后，该地区就无雷击了。在保护区外面周围，会常常看到频繁的电晕放电效应和继续有雷电。

7、美·弗吉尼亚州，芬其拉造纸业联营公司。一条13.8kv的给水泵馈电线路，长为5.56公里，每当附近出现雷暴云时，就掉闸断电。于1987年装上双重式消除器（DDS）之后，就不发生因雷电而掉闸的事故。而旁边另一条功能相同的并行线路，虽其基准绝缘水平较高，平均每年雷电掉闸3次，经历超过10年。

结论

雷击的风险是现实的，而传统的防雷保护装置不能充分地概括全部风险。对于二次效应，其所引起的多数破坏，事实上是收集了雷击的总汇。

LEC 所开发的技术，证明了此项技术能消除被保护区内的雷击，并对该处未作完善保护的设备防止雷电时的二次效应。如果雷击就会使设备不能工作，甚或几小时的活动停止，则应考虑全面预防将来雷击的经济价值是否不容易抵消一次安装LEC的雷电消逸系统的价值；其实，它是最便宜的保险。