一、關于反擊雷電流的討論

　　建筑物遭受雷擊時在雷擊點的地電位產生浮動，其電壓值可達幾百千伏，在那里的電氣設備絕緣有被擊穿的危險，采用SPD(浪涌保護器)暫態等電位聯結的辦法可使那里的電氣設備免于損壞。一棟建筑物的雷電耗能渠道要設計好，其防雷接地電阻值不宜太大，要防止雷電流向電源系統反灌的危險。修訂規范圖6.3.4-1(見圖1)提醒人們對雷電反擊問題的重視，這是非常重要的，但作為估計反擊雷電流的分配則只適用于架空線的場合;不適用于有屏蔽電纜段的場合。在架空線引入的建筑物中要采用通流容量按10/350μs雷電流波形規范的1級SPD來宣泄這些電流，這么一來，整個配電網絡的保護要求都要跟著提高，我國電力配電網現在采用的按8/20μs雷電流波形規范的MOV都要改換。這可不是一件小事，我們必須討論清楚。

　　反擊雷電流是向外流走的，智能建筑物內為等電位沒有反擊雷電流。SPDl吸收90%雷電能量是對侵入雷電波說的，不是對反擊雷電流說的。在反擊情況下智能建筑物內的SPD沒有1、2、3級之分。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大的根源。我國建筑物廣泛采用經鐵管穿線引入電源線的辦法，這種進線方法有電磁閉鎖的作用，對引入雷電波和外瀉雷電流都有保護作用。我已經詳細地介紹過它的原理和性能[1]。IEC1312-1的第3.4.1.1條明確寫有"對屏蔽電纜，電流將沿屏蔽層流走"的說明，在電纜的芯線中沒有10/350μs的反擊雷電流排出。修訂條文第6.3.4條將有關部分改為"對有屏蔽的電纜，絕大部分的電流將沿屏蔽層流走"，并增加了第6.4.7條，后者是IECl312-1所沒有的條文。修訂條文第6.4.7條規定："當線路有屏蔽時，通過每個SPD的雷電流可按上述確定的雷電流(即第6.3.4條的規定確定通過SPD的10/350μs雷電流幅值)的30%考慮"，由于這兩條規定，所以有人認為"屏蔽不能減少雷電侵入波和反擊"[2]。這樣一來就把SPD的10/350μs雷電流幅值的規定硬性地加在我國配電網上，筆者認為這是不合理的。這一規定將促使防雷設計人員選用過大容量的SPD，而忽略了從加強屏蔽的角度去保障系統的安全。

　　IEC61312-3規范圖例都是對架空線說的，因為圖例中電纜的屏蔽層沒有兩端接地。對于電纜的屏蔽層兩端接地的情況IEC61312-3沒有涉及。在廣東省防雷中心編譯的IECl312《雷電電磁脈沖的防護》三個文件的譯者前言中說明"其中IECl312-2，IECl312-3均屬工程輪廓文本"，即屬于草稿，不是正式文本。

　　IEC61643-1(1998-02)《連接低壓配電系統的浪涌保護器，第一部分：性能要求和試驗方法》中規定配電SPD通流容量為20kA(8/20us)。IEC標準的編輯不能不知道反擊雷電流的厲害，這種矛盾情況說明，當前我們不問有無屏蔽電纜段一律按IEC1312-3規范圖例做計算來選定SPD的通流容量是不合理的。用屏蔽電纜和鐵管穿線做進出線段是使雷電流不從芯線外流的有效辦法。采用電纜段防范反擊雷電流的破壞，王時煦先生老早在人大會堂的防雷工程設計中就采用了這一做法，我們曾箸書從1961年起對這一做法宣傳至今。我們在《建筑物防雷設計》[3]一書中再次引用了清華大學在1958年進行的試驗，說明防雷接地與變壓器工作接地共用，采用電纜段供電才是安全的，在建筑物遭到雷擊時才無發生反擊擴大事故的危險性。我國電力系統采用這些措施防雷效果顯著，采用電纜加鐵管雙重屏蔽進出線保證了電站和變電站所的防雷安全。我國配電系統按8/20μs雷電流波形通流容量為20kA規范的MOV做防雷效果良好，有甚么雷擊事故統計說明要按修訂條文改變現有電網的防雷規范呢?世界上許多發達國家都未采用通過SPD的10/350μs雷電流這種過分的規定，我們應該慎重考慮它對我國防雷事業的影響。

　　二、關于電纜屏蔽效果的討論

　　修訂條文第6.4.7條規定："當線路有屏蔽時，通過每個SPD的雷電流可按上述確定的雷電流(即第6.3.4條的規定確定通過SPD的10/350μs雷電流幅值)的30%考慮"，此條不是IEC規范的條文。修訂條文的制訂者應說明此條制訂的依據。聽說有人將電纜兩端短路通電，工頻情況下電纜內外各有50%電流。這種試驗是不足為證的，因為雷電是脈沖過程，不是穩態過程。如果真的要做試驗那就應做埋地電纜段的脈沖放電實驗，埋地鐵管應按我國供電線路厚壁鐵管的實際情況模擬。讀者請參看許穎先生的《電纜段的雷電分流》[4]一文。該文例舉的實驗裝置是：電纜段總長142m,其中埋地段長97m，實驗中沖擊電流發生器的電容為25.5μF，電纜首端接地電阻為4.3Ω，電纜末端接地電阻為0.4Ω，沖擊電流發生器輸出的電流波形為一波頭約為10μs，總波長約為30μs的短脈沖。該實驗原來是為發電機防雷進線段保護做的，其實驗結論按發電機防雷指標論述。筆者按文[4]數據和曲線總結對建筑物防雷而言可歸納為：

　　1.電纜首端在同樣電流下，電纜末端芯子對地電壓在電纜埋入土中時比不埋入土中低。電纜埋入土中其外表皮的泄流效應相當與一伸長接地體，電流越大，電纜外皮向土中的泄流效應就越大。

　　2.電纜埋入土中時沿電纜長度測得電纜外皮電壓的分布：在沖擊電流發生器輸出電流為10，660A時，埋地15m處的電纜外皮電壓降到電纜首端電壓的50%以下;埋地30m處的電纜外皮電壓降到28%;埋地50m處電纜外皮電壓降到19%。

　　3.末端電纜芯線和末端電纜外皮間的電壓僅為1.1V。

　　我們對IEC各項文獻必須全面、準確地了解。有人提出文獻[7]第189頁上的說明稱"在屏蔽電纜的情況下，屏蔽層的兩端應與地直接或經SPD等電壓連接。在這種情況，流經電纜的雷電流的大部將流入屏蔽層(典型值50%)，小部分將流入電纜內部的導體"。他們誤認為"典型值是50%是指屏蔽層與電纜內部導體各流50%，規范修訂條紋第6.4.7條規定的30%比50%少了20%。"這是極大的誤解!"典型值是50%"是指圖1中進入"建筑物的各種服務性管線"與"接地裝置"各流過雷電流的50%(我們對這種毛估的方法有不同看法，暫且我們當作它是對的)。IEC的多項文件認為圖1的毛估辦法是典型的，同時多項文件又說電纜屏蔽層流過大部分雷電流，小部分流入電纜芯中。難道"大部分"和"小部分"是各占50%嗎?當前防雷學術界有不管物理模型、不分物理過程亂套公式的(包括計算機軟件)，現在又出現了亂套本本的毛病。讓我們都謹慎起來，消除這種浮躁的心情。