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723动车事故与百年科学沉淀（兼答李小文老师）: 热度 7 ljry8044 2012-2-8 12:01; 突然惊觉，去年十月答应李老师的博文至今仍欠着，很是惭愧,在此表示歉意。近数月来实在太随性了，未曾用心写好一篇像样的博文，现用心弥补一篇，虽早失去了时效意义，就当可亡羊补牢吧。其实，我早在 723 动车调查：王梦恕院士爆重大防雷设计缺陷一文中指出，“如果王梦恕所说的信号击穿事故属实，那么，这样的雷击事故应该是可以通过高水平的负责任的设计避免的。导致此时事故的并非危害最大的直击雷（此最难防），而是被消减了绝大部分能量的感应雷或者雷电波入侵”。事实正如我所料，详细参见后来的：安监总局公布温州动车事故调查报告 ( 全文 ) 有关雷击的信息如下：【2011 年 7 月 23 日 19 时 30 分左右，雷击温州南站沿线铁路牵引供电接触网或附近大地，通过大地的阻性耦合或空间感性耦合在信号电缆上产生浪涌电压（即上述所说的感应雷或者雷电波入侵），在多次雷击浪涌电压和直流电流共同作用下， LKD2-T1 型列控中心设备采集驱动单元采集电路电源回路中的保险管 F2( 以下简称列控中心保险管 F2 ，额定值 250 伏、 5 安培 ) 熔断。熔断前温州南站列控中心管辖区间的轨道无车占用，因温州南站列控中心设备的严重缺陷，导致后续时段实际有车占用时，列控中心设备仍按照熔断前无车占用状态进行控制输出，致使温州南站列控中心设备控制的区间信号机错误升级保持绿灯状态。事故调查组检验测定，因雷击致使温州南站轨道电路 4 个发送盒 (5829AG 备、 5808AG 主、 5808AG 备、 S1LQBG 备 ) 、 2 个接收盒 (5845AG 、 S1LQG) 、 1 个衰耗器 (S1LQG) 损坏，造成轨道电路与列控中心信号传输的 CAN 总线阻抗下降，导致 5829AG 轨道电路发送器与列控中心通信故障】有关防雷的科普， 723 动车调查：王梦恕院士爆重大防雷设计缺陷一文已有详述，现就其中的部分展开略作讨论：中国的防雷接地水准大大滞后于发达国家，铁路系统的防雷接地也是摸着石头过河。我们的动车系统综合了欧洲、日本的先进设备和技术，而防雷接地主要沿用了欧洲的方法，以一根贯通地线将整个沿线接地系统全部联接起来成一综合体。该措施极具创意，虽然投资不菲，却具有日本的独立接地无法抗衡的两大绝对优势：更低的接地电阻值保证了更快的故障电流泄放速度，绵延数十公里的贯通线保障了各点就近接地最大便利化。建此贯通线接地就相当于：在建筑设施旁开挖了一条长江一般的大运河，直通大海，有着极强的防洪、泄流能力（并且可以通过有效的设置防止运河水倒灌），沿线附近的建筑设施（动车电气设施）可轻易避免洪灾（雷电所致的浪涌大冲击电流）侵袭，可最终还是遭殃了，这是很可笑的，因为没有发达的下水道等给排水系统。当时我的推断是等电位联接等措施（相当于相互连通的下水道）没搞好，现在看来还得加一条，那就是浪涌保护设施（相当于可以在短期内吸纳承受更多雨水的沟河）也有问题。当下采用的浪涌保护器只能防一次雷击浪涌电压，多了就会熔断脱扣装置，致使其失效，从而致使此次事故中，雷电能量无法通过贯通地线快速排放至大地，毁坏了列控设备。世界顶尖的动车系统须有世界顶尖的防雷保护措施护航，保护敏感的信号等弱电系统安全运行。所以，我们学习并采纳了欧洲最值得称道的的贯通接地线，可是，欧洲的综合防雷并不值得效仿，因为其雷暴强度远远低于中国东南沿海地带。我们需要采用符合中国当地国情的可以经受多次浪涌电压的更高规格的浪涌保护器，可没有，于是从一定程度上导致了 723 惨剧的发生。其实，上述知识体系是一流防雷专家的基本常识，专家才是百年电磁理论体系的延承者，唯有其才能从最大程度上保障电气设备不受雷电侵袭。可真正的专家常常得不到应有的重视，决策者总是偏好综合一下国外、国内等动车、火车防雷方案，然后作一定的权衡，便以为最高明了。事实上，这只会越发远离科技的真谛，犯下专家眼中的常识性错误。相较于浑厚的百年科学沉淀，几乎所有的创意及综合权衡都不值一提。一个最明智的方法便是用心聆听和学习专家、专业技术，如此方能真正推动科技产业的发展，更好地保障动车安全。对李小文老师有关动车防雷的答复参见李小文老师博文：自己来给高铁防雷科普一把：放电刷该博文最后的总结很有哲理：“ 不要拘泥于自己所长，就不肯去了解别的领域的已有经验和知识，思维无定界，学习无止境 ”，非常中肯，让我等受益匪浅。不过，尽管该文很有创意，可涉及到具体问题却误区连连: 其中，最重要的一个误区就是，该文认为“动车该学习飞机的放电刷放电技术”。对飞行的飞机而言，放电刷无疑是释放静电的最佳方式，可对动车等直接与地面接触的设施来说，其作用意义为零，空气的导电性比动车轮胎差几个数量级，动车只会首选轮胎放电。另外，相对于空气来说，大树、建筑等几乎所有的设施都是良导体，换而言之，只要地面有突起物，雷电一般都会首选其放电（云层电荷积累到一定程度后，就会击穿其与地面之间的空气放电，但如果有比空气导电性更好的树木、建筑等各种措施以及行人，那么，则首选这些设施以及行人放电，如果有金属，则更佳，所以就有了避雷针）。该文认为【放电刷实际起到了常规避雷针中接地的作用】，不对！空气导通能力极差，如利用放电刷接地，任何一雷击都有可能导致机毁人亡的灾难性后果。金属壳才是飞机的“地”，可以瞬间将截获的雷电消散在外围，从而不对内部电气设备造成损毁，避免敏感的微电子设备受干扰。不过，如果雷电强度太高（强雷电可融化钢铁），那么接闪点仍会被烧出小孔，但不会影响飞机安全。该文指出：【很高兴小丛终于认识到“高铁防雷与飞机类似”，但是……】事实上，这是基本防雷常识。另外，我所说的“类似”是指金属外壳的法拉第笼子屏蔽作用，不含接地，上段已有详解。因此，百年沉淀下来的电磁理论体系断不可能通过短期的知识积累获取的，个体聪明相较于大批科学家的集群智慧几可忽略，离开了上述智慧结晶，所有的创意及综合权衡都有可能演化成低级错误。社会要发展，必须重视科技以及其载体——科学和技术人员。; 个人分类: 电气接地|8137 次阅读|17 个评论

央视女主播含泪呜咽，严重质疑铁道部！: 热度 27 QFL 2011-7-26 18:32; 通常，央视的节目太过于崇高与伟大，一般难以被正常思维的民众们所理解，以至于争议很多。但这次的 CCTV2一节目很有人情味与正义感，令观众赞扬。今日中午，该台主播秦方含泪播报了温州动车事故，她一度含泪哽咽，除了提到善后的赔付，确保遇难家属得到应有的保障，同时也希望铁道部能够反省、自查、正视不能回避的问题，并提出了四大疑问： 1 、疑问一：又是雷电惹的祸？ 2 、疑问二：后车不知前车停？ 3 、疑问三：为了清障不救人？ 4 、疑问四：名单维护不公布？; 个人分类: 读书读报|5849 次阅读|24 个评论

当高铁遭遇雷电：问题频出: 热度 2 chenmingliang 2011-7-26 07:31; 雷电成动车、高铁天敌？先进的高铁、动车为何一遇到雷雨天气就故障频出，到底是技术问题，还是管理问题？难道高铁只能在温室里面开？; 2354 次阅读|2 个评论

动车追尾，雷电不是主因: 热度 2 Education 2011-7-25 14:05; 动车追尾相撞，铁道部发言人说雷电导致，推到天灾，减少责任可以理解。本文从铁路安全技术角度，有根据地谈主要原因并非雷电。动车和高铁列车安全技术基本一样，所以本文适合both. 1。雷电顶多导致停车。全世界雷电多了，打雷也要能开车，这个技术问题可以解决。退一万步，雷电即使导致停车，也不会导致死人。 2。撞车无关天灾还是撞车导致车毁人亡，停车不要紧，为什么会撞上，这是实质问题。 3。安全管理和设备失灵导致撞车前车损坏，未能口头通报调度本车滞留，或者调度未能通报后车缓行，第一道关口失守。两车靠近，人工不报告，铁轨电信号，应答器也可把位置信号自动传到调度室，调度室洞若观火。车辆有危险，但是无人阻止，第二道关口失守。站场和轨道闭锁信号应该阻止两车同时进入同一区域，第三道关口失守。后车应该能自动探测到前车的轨道信号或者雷达信号，此信号丢失，第四道关口失守。这四道关口全是运行和技术关口，与打雷无关，只要守住一关，就能逃脱厄运；全部失守，说明确实出现系统性安全风险。 4 。驾驶员可能没有及时处理。驾驶员岗位殉职，固然可敬。但是，驾驶员如果观察无误，发现前方车辆，早刹车，也许能挽救自己和他人。话说回来，各位值班的人难免有一点懈怠，不能全怪铁路局的管理。后车该停而未停，设计，技术和设备也许责任更大。 PS .7.28 调查结果和上述分析基本吻合，不过我对雷击把红灯打成绿灯持保留态度。通号设计单位也持保留态度 http://finance.qq.com/a/20110728/000364.htm 新华网温州7月28日电上海铁路局局长安路生28日说，根据初步掌握的情况分析，“7·23”动车事故是由于温州南站信号设备在设计上存在严重缺陷，遭雷击发生故障后，导致本应显示为红灯的区间信号机错误显示为绿灯。他在分析铁路部门的问题时说，在雷击造成温州南站信号设备故障后，电务值班人员没有意识到信号可能错误显示，安全意识敏感性不强；温州南站值班人员对新设备关键部位性能不了解，没能及时有效发现和处置设备问题，暴露出铁路部门对职工的教育培训不到位。安路生还说，事故反映出现场作业控制不力，温州南站电务值班人员未按有关规定进行故障处理，没能有效防止事故的发生；事故反映出的设备质量、人员素质、现场控制等问题，说明铁路部门的安全基础还比较薄弱，这些问题反映出铁路部门的安全管理不到位。 http://news.qq.com/a/20110728/000421.htm PS二：温州动车事故技术报告完成排除信号故障等论调 http://news.qq.com/a/20111121/000046.htm?pgv_ref=aio 调查结论证明，我判断管理组织负有主要责任是对的; 个人分类: 科学哲学|4487 次阅读|4 个评论

中国恐有90%的民宅电气设备存在着致命隐患: 热度 9 ljry8044 2011-7-10 11:33; 看到周可真老师博文 “文科生在科学网再也学不到什么了 ” 心里不由一咯噔，突然发觉，自己的专业良知似乎已经麻木甚至泯灭了，以前还喊几句，现在出了问题都不吱声了。之前，刘进平老师曾经写过两篇博文：雷电坑了我反应其笔记本被雷电打坏过几次。电热水器夺去两命，反应一同事母女两因热水器漏电致命。所以，刘老师感叹：洗澡间热水器的安装须慎之又慎，要确保万无一失。其实，我能确信的是，中国的热水器基本上做不到万无一失。我们忽视了非常重要的一点，就电气设备来说，故障是永恒的，正如科学可证伪的道理一样！不管设计和施工如何地高明和负责任，都不可能确保绝对安全。因此，必须有可靠的接地、等电位等措施消除故障电流导致的电位差，从而确保人身和设备安全。但是中国民宅的接地、等电位等措施多不合格，就算一时合格了，也没有维护（电力线路、移动、联通基站却有一年一度或者两年一度的维护，惟独人命不值钱），两三年后就可能锈蚀而失效。一旦接地措施失效后，再出现大功率用电器的电气故障（这是无法避免的），出现人命事故就很正常了，就像上面刘进平老师所说的母女俩一样。只是人们都以为是电气设备本身的问题，而忽视了背后同样重要的接地、等电位等防范措施。我出差时，多次有旅馆老板前来嘱咐，一定要拔去电源再洗澡，热水器带电，因为有人电得身体发麻。我一身汗，跑下去一看，接地完好，便警告老板说，赶紧换成好的点热水器，否则，待接地腐蚀后，下次再被电时可就不是发麻的问题了，而是一命呜呼，就像上述的母女一样，事实上，据报道，像湖南省每年因热水器致命者就高达50多人，整个中国恐怕多达数千。因此，为了您的生命安全，请在用电热水器洗澡时，尽量拔出电源。理论上，负责任的设计和施工可以保证电热水器漏电时的绝对安全，可这只能是当下大多数人不可奢求的理想。你洗澡时开着热水器电源不发生事故不是因为设备安全可靠，而是因为你运气好。现转载一篇博文帮助大家理解接地及当下用热水器的凶险吧：据有关部门的调查统计，我国多达75%的家庭存在着各种安全用电隐患。如果加上“等电位联结”这一内容，其数字要远远高出。事实上，我国目前至少90%的住宅带浴卫生间都不适合使用电热水器，电热水器已成为家庭触电事故主要导因。电热水器按其加热功能可以分为贮水式、即热式及兼有两种功能的两用式。它们都采用220V交流电源，水电共体且长期在高温状态下工作。其绝缘材料比一般家电更易老化损坏。而使用者大多处于水环境中，一旦发生漏电后果就相当严重。无论产品本身技术上如何改进，都难以改变它的这种先天不足。我国的《电热水器安装规范》中规定，电热水器（不带电的金属部分）必须接地，如安装点没有地线，则有关人员不得进行安装。厂家的产品说明书也如是说。意思是有了地线就可以确保安全了，这是对广大打消费者的严重误导。家庭安全用电主要有两个方面：一是电气防火，二是防人体触电。传统的防触电方法是电气设备不带电的金属外壳接地线，电源线路上加装漏电开关。这种方式在正常干燥的环境中是很有效的。但在浴室这种特殊场所并不能确保安全。人在洗浴时全身皮肤湿透处于水环境中，身体表面的接触电阻大大降低（从几千欧降到几百欧甚至更低）此时极低的接触电压（如超过12V）就可能遭到电击伤害。现在家庭中的漏电开关的动作电流一般选30毫安(人体心脏极限承受电流)，动作时间不大于0.1秒。也就是说当漏电流达到30毫安及以上时，漏电开关可在0.1秒内动作从而断开电源。但大家不要以为流过人体的电流就不会超过30豪安，触电发生时流过人体的电流处决于人体承受的接触电压的高低，以及人体表面的接触电阻的大小。电热水器发生漏电时，其外壳的电压为220V也就是说出水的电压是220V。如果没有地线，沐浴者将承受220V的故障电压。由于地线的分压作用人体承受的接触电压将会降低。但因为接地电阻及故障回路的阻抗不可能为零，所以残留电压仍然会很高而超过安全值。此时流过人体的电流要远远大于30毫安。所以在漏电开关动作前人体已经受到了伤害，尤其是对老人和小孩。而0.1秒只是实验数据，影响漏电开关动作的因素很多，目前家庭中使用的漏电开关一般都是电子式（AC型），其动作特性不十分可靠，对住宅建筑中常用的TN接地系统尤其如此。而且漏电开关必需要定期试验，否则很可能失效，但大多数家庭都做不到这一点。事实上现在安装的电热水器基本上都接了地线，而电热水器本身都带有漏电保护，为什么仍事故不断呢？另外，就是大家常议论的所谓“环境带电”。地线（还包括金属水管、建筑物钢筋等）由于各种原因会带“电”，从而把“电”引入卫生间。对这种带电现象家庭内部的漏电开关不起作用不会跳闸。而且由于整栋大楼的地线都是连通的，一旦发生地线带电，整栋大楼就会变成“电楼”，这就更危险了。现在很多人洗澡时拔掉电热水器的插头，但由于电热水器的加温时间很长，在这期间仍可能发生漏电事故而影响其他住户的安全。所以，地线加漏电开关并不能保证电热水器的安全使用。那么，家庭浴室中靠什么来防止触电危险呢？那就是“局部等电位联结”（整栋大楼在电源进线处的等电位联结叫总等电位联结，卫生间叫局部等电位联结）。什么是等电位联结呢？可以举一个比方来简单说明一下：把两个或几个装水的容器用管子把它们连通，当容器中的水位相等时连接的管子中的水就不再流动。同样把几个金属物体用铜导线把它们连通，如果其中有物体因某种原因电位升高，因为它们之间是电气连通的，所以它们的电位始终相等，连接导线中也就不会有电流流过。当人体同时触及其中的两个物体时，人体中也就不会有电流流过，这就是等电位联结。发达国家相当重视等电位联结，因为它比单纯的接地更能起到防触电的作用。上世纪90年代初等电位联结开始引入我国，如今它已成为我国“住宅设计规范”中的强制性规定。除了建筑物的总等电位联结外，住宅的带浴卫生间必需作局部等电位联结。即要把卫生间中的包括金属浴缸、金属水嘴、上下水管、建筑物钢筋等金属物体用铜线把它们都连通，当然也包括地线。其实住宅电气设计中，对卫生间的电气设施都有严格的规定，可以起到很好的防触电保护。遗憾的是，等电位联结这个简单有效的防触电重要措施，在我们的住宅建筑施工中由于各种原因并没有得到应有的重视。现在的普遍做法是，在建筑物的进线处预留了一个总等电位箱，大楼峻工交付后就成了被遗忘的角落。在卫生间预留了一个局部等电位箱，业主在装修时因不明就理而又嫌难看干脆一封了之。本人曾在一定范围内作过调查，竟没有看到有一栋建筑是作了总等电位联结的，也没有看到有一个家庭的带浴卫生间是作了局部等位联结的。网友们可以看一下自己家里的浴室是否有等电位联结，也可以问一下周围的同事、朋友及亲戚，答案肯定是令人失望的。这里我提醒大家：地线、漏电开关及局部等电位联结这三者缺一就千万不要贸然使用电热水器，也要慎用其它电源为220V市电的卫浴家电。至于建于上世纪八、九十年代的大量老住宅楼其供电容量、系统配置、接地型式及施工水平等与现在的规范及实际需求相去甚远，不少连地线也没有，更谈不上等电位联结，而且用电情况十分混乱，这些住宅楼更不要轻易使用电热水器了。接地与雷电刘老师笔记本电脑被雷电打坏，因为发问“有没有什么不拨插头可避免的方法呢？有没发明什么避雷的设备呢？ ”其实，理论上，一般建筑都有防雷措施，能在不拔插头的情况下保证设备不被雷击，至少，新建建筑应如此。可现实中，因避雷针、避雷带反过来导致设备因雷击毁损的事故时有发生。防雷设备不是避开雷电，而是将雷电吸引过来，通过可靠的接地措施迅速泻入大地，从而保证附近人员及设备安全。可若没有可靠的接地、等电位等措施，吸引过来的能量不能迅速泻走，那只会反过来导致灾难性的人员伤亡和设备毁损事故。据统计，中国每年由雷电灾害造成的人员伤亡达到1000多人，经济损失达到上百亿元，显然，这种损失还不包括刘进平老师的笔记本电脑，这些通常不会被统计，损坏了也是白搭，不会有进一步的亡羊补牢措施，普通人的财产常常不在防雷的范畴。请注意：避雷设备的作用是将雷电吸引过来保护附近人员和设备不被雷击，就像上图一样。可若没有可靠的接地，譬如像下图那样，接地引下线都锈断了，你能想象后果吗，吸引过来的闪电能量无法泻走，避雷针、避雷带就成了可怕的吸引和存储雷电能量的“火药桶”，只能通过附近得人员和设备释放出去，于是触电和设备毁坏事故就发生了。如果像上图这样，接地引下线都锈蚀了，那么，热水器等大功率电气设备一旦漏电，产生故障电流，后果往往也是致命的，事实上，故障电流是永远避免不了的。; 个人分类: 科普集锦|5124 次阅读|15 个评论

雷电坑了我: 热度 6 Bobby 2011-6-20 05:20; 进入六月，儋州的雷电渐渐多了起来。前天的一声炸雷把我的手提电脑的变压器打坏，昨天下午的雷电又将我的外置网卡炸坏。而内置网卡早在一年前就炸坏了，可惜当时我还没有记住教训。从今而后，要将“安全生产”放在首位，午后不用电脑时要将电源线和网线拨下，杜绝此类事件的再次发生。; 个人分类: 生活点滴|2484 次阅读|12 个评论

[转载]北京CBD建筑群遭遇雷电: xupeiyang 2011-6-15 13:50; 个人分类: 科普知识|1436 次阅读|0 个评论

致命用电隐患知多少: 热度 3 ljry8044 2011-1-5 20:13; 2010年6月，南京仙林大学城某高校一大二男生在宿舍洗澡时，因电热水器漏电，导致触电后摔倒，经抢救无效身亡。 2010年10月，观澜大水坑溢佳工业园宿舍楼一女子洗澡时触电身亡，因为地线没有接地。 …… 关于洗澡时因热水器漏电致人死亡的事故各地均有报道，那么多鲜活的生命一下子就消失了，令人扼腕，可更为遗憾的是，这些惨剧原本都以通过可靠的安全接地措施避免的。 “接地”是指为保证各种电气设备得以顺利运行的一大安全措施，也是保证人身远离触电、雷击等威胁的安全措施。现代社会生活中，接地措施普遍存在，离开了可靠的接地，这个高度现代化的世界就无法正常运行下去。接地技术就在你身边家庭常用的有金属外壳的大功率电器，通常都是通过三孔插座与电源连接上的，因为三孔插座除了有两个孔是连接零线和火线外，还有一个孔与接地线相连。这样，一旦用电器的金属外壳漏电，漏电电流就会通过接地线流入大地，从而能保证人生安全。不过，如果没有可靠的接地措施，一旦金属外壳漏电，则漏电电流泻不走，用户接触到金属外壳，就很有可能发生触电事故。家庭用来淋浴的热水器凡是容易发生故障而漏电的部位都得接地，所以，即使热水器漏电，洗澡着接触到漏电位置，可靠的接地措施也能将漏电电流引入大地，保证洗澡人生命安全不受威胁。而2007年5月1日实施的GB20429-2006《电热水器的安装规范》则明确要求只有“建筑物接地符合要求时，才能安装电热水器”。非常遗憾的是，人们在安装热水器时，常常忽视了可靠的接地，大量触电事故因此而生，这其中包括了去年南京师范大学一大二男生，详细参见拙文淡定、淡定，类似南师大命案事件还会源源不断上演N久所以建议大家在用电热水器洗澡时，尽量关闭电源以确保安全，虽然本人已经转遍大半个中国，但鲜见住宅接地措施严格按照要求设计的，这就是当下的残酷现实。我们大家所熟知的避雷针，也得依赖可靠的接地措施才能顺利工作。避雷针的作用不是避开雷电，而是将附近的雷电吸引过来（所以避雷针也称接闪器），通过可靠的接地措施泻入大地，否则，避雷针就会变成可怕的“雷灾针”。参看下图： 2009年9月13日，暴风雨中一道闪电击中香港中部中央大楼的避雷针，巨大的能量瞬间倾泻过去，不过，可靠的接地可将其引入大地，不会导致大量电器或者人员毁亡灾难性事故。可惜的是，很多人却未意识到这一点，2009年月北京东南部某小区高楼遭受雷击，大量电器被击毁，因为该小区安装了避雷针引来了雷电，却没有可靠的接地措施将雷电流快速泄入大地。考虑到接地不合格是正常现象，所以，大家在打雷时，尽量不要洗澡，不要接触金属水管，不要在室内游泳池游泳……否则，难保不出事故。总之，没有可靠的接地，变电站就不可能正常工作，将电能输送到各个用户的输变电线路也难以正常运行，联通、移动基站将会频频遭雷击，我们的手机也将无法正常工作。可靠的接地还是无线通信台，微波塔，雷达，气象站，高楼建筑，电视台，计算机房，油田，气田，煤矿开采等等得以正常运作的必要条件。降阻剂：并不高明的发明为了更好地降低接地电阻，日本人发明了“降阻剂”，即在接地体上包裹导电水泥等导电的混凝土，从而增加接地体散流面，进一步降低接地电阻。使用降阻剂是效率极为低下的降阻措施，而且一般都会腐蚀接地体，大大缩短接地体的寿命，弊远大于利，为日本主流所抛弃。美国人更干脆，为了防止不法商家使坏，直接在IEEE接地标准（世界权威的接地标准）规定，不得在变电站等接地措施中考虑降阻剂的降阻效果。然而，让人痛心的是，被日本和美国抛弃的“降阻剂”却一直没有退出我国市场。降阻剂是如何工作的呢？例如，对土壤电阻率为2000Ω·m左右的输变电线路杆塔，各设计院常常会设计总长250m左右的接地体达到相应的降阻要求。其人工以及钢材费用大概在4000元左右，但是，一旦使用2～3吨降阻剂后，费用则增长了两倍。降阻效果仅为14％，无任何实质性价值。而且，使用降阻剂还必然带来了一个非常严重的后果，就是大量腐蚀接地体，将接地体十年的寿命缩短成两年，极大地浪费了国家财富。当然，有的降阻剂生产厂家会诡称，接地体之所以会被降阻剂腐蚀是因为输变电工程公司以及各供电局等不负责任，没有将降阻剂施工到位，导致接地体外漏被腐蚀。事实上呢，各厂家心里却非常清楚，在恶劣的高电阻率山区，接地沟既挖不平整，也挖不直，可塑性不强的圆钢则必定会有部分顶在左方、右方或者下方的石头上，无法被包好，从而必然导致该部分加速腐蚀。降阻剂危害了谁？还是咱老百姓使用降阻剂会导致接地体快速生锈，增大了接地体被雷击的概率，使得输变电线路频频在雷暴日被击毁出故障。降阻剂导致接地体腐蚀失去安全防护功效的问题使得电力部门头疼不已。降阻剂还会对环境造成危害，使得土壤被大量有害金属、煤渣等污染。一旦原接地体被降阻剂腐蚀后，相应接地沟便不能再布置接地体，否则会被更快地腐蚀，只能重新开挖地沟布置接地体，而相当多的山地地形恶劣，无法在改造时重新开挖接地沟，只能在原接地沟中重新布置接地体，不要多久，又会被降阻剂重新腐蚀，从而带来了不可逆转的后果。对于防雷系统来说，使用降阻剂除了增加了接地费用外，还加快接地体的腐蚀，增加了避雷针变为可怕的引雷针的可能性。对于联通、移动等电信运营公司来说，使用降阻剂在增加接地费用的同时还大大地增加了机房和铁塔被雷击的可能，而所有的这些费用最终还是被转接到广大消费者头上。使用降阻剂还浪费了雷达、通信基站的大量费用，进一步增加了雷达、通信等基站被雷击的可能性，并影响了军事部门的正常工作，直接影响着我们的国防安全，威胁着军人的生命健康。在各建筑的接地体上使用降阻剂，则会极大地加速接地体的腐蚀速度，使得接地体在两年内就被腐蚀得不能再正常起作用，导致接地电阻大幅度上升，达不到安全要求。而各物业管理公司显然不可能像供电公司那样定期检测接地电阻（电力部门技术实力雄厚，往往能查出降阻剂导致接地体腐蚀进而引发各种事故的根因，从而能采取频繁测量、频繁改造的措施不断减少其危害，而且降阻剂已被很多区域的电力部门禁用），排除安全隐患。如果接地体引下线处被降阻剂腐蚀，那么，整个接地体就完全失去了防护作用，可想而知居住在社区内的居民将时刻面临接地体失效带来的危险。日常生活中，降阻剂也增加了人们使用热水器等大功率用电器的触电风险。如果接地体失效，此时用来淋浴的热水器一旦出现了故障导致漏电（一般新买的不会，但是，时间久了则很难避免，而且也很难检测），而洗澡时又没记得关闭电源，那么，洗澡的人很有可能因此而触电毙命。想象一下，你还敢在使用热水器时不关电源吗？而且，引下线处被降阻剂腐蚀后，使用其它需要接地保护的大功率用电器（凡需要接三孔插座的大功率用电器都需要接地保护）的危险性也会大大增加，尤其是表面有金属壳的大功率用电器，一旦金属壳带电后，必然会使与之接触的人发生触电事故。由于普通人不具备相关知识，故而，即使因此发生触电事故后，也不会追究到降阻剂的根因方面去，只会以为用电器陈旧的问题，往往只能自认倒霉。需要说明的是，如果接地体完好，我们使用一般的大功率用电器还是比较安全的。即使用那些大功率用电器发生漏电事故，金属壳带电了，而且，人体也触碰到金属壳上去，电流也不会流经人体导致触电事故。因为人体的电阻比金属接地体要高得多，“金属壳－人体－大地”的这一回路被“金属壳－接地体－大体”的回路给短路了。但如果接地体被腐蚀失去了保护功效，后果就很糟糕了。由于降阻剂对接地体的腐蚀太严重，给国家造成了重大损失，在很多地方已经被禁止使用，而且已有很多专家呼吁禁用降阻剂。但愿不久的将来，我国也能像日本、美国能发达国家一样出台政策，全面禁止降阻剂的使用，从而降低接地项目生产成本，减少环境污染，为民众的生产、生活带来更安全的保障。; 个人分类: 电气接地|8046 次阅读|17 个评论

雷电可以被定位吗？—谈我的研究方向: zhixianghust 2010-11-19 19:33; 雷电是可以被定位的，我的研究方向便是雷电定位系统中的数据与信号处理方法。当雷电发生时，便会辐射出电磁波，通过距离较远的几个站点记录该信号，分析各不同的到达时间与方向，便可进行雷电定位。很多朋友问我，你们搞雷电定位研究，是不是能把雷电能量收集起来？显然，我们这暂时是没这能力的。雷电定位只能发生在雷击之后，而且要知道雷电的位置还需经过计算机信号处理。那我们对雷电进行定位有什么用呢？当然，用处还是有的：第一，可以用来处理保险争端，国外雷电定位系统提供的数据已经成为某些雷电灾害理陪的依据；第二，用于雷电灾害快速抢修，比如很长的电力线路某根电线杆子被雷击了，很难知道具体是哪根出问题，这时便可查询电力中断时间是否有雷电现象，雷电定位系统用于电力雷灾抢修可大大提高效率；第三，雷电定位信息可用于气象预警，实时（应该说是准实时，雷电发生后 1 秒内）雷电定位计算已成为可能，依据雷电位置预测雷电云团的运动趋势是有可能的；第四，就是利用雷电定位系统对雷电这一神乎其神的现象进行科学研究了。相对于我本科学习的结构工程专业来说，雷电定位系统是一门比较偏的研究方向，国内做这一方向研究的部门也不多。我有幸了解这个方向主要是因为我们学院的测绘方向与雷电定位计算有一点关系。随着深入的阅读国内外相关研究的文献，我发现对于雷电的研究自己还是比较吃力的，主要是气象、电子信号方面的基础不足。图片来源： http://www.weather.com.cn/index/gjtq/05/8692.shtml ，中国天气网; 个人分类: 心得交流|3081 次阅读|7 个评论

手机会与雷电亲密接触吗？: songshuhui 2010-10-5 17:27; Albert_JIAO 发表于 2010-09-29 16:23 上个月，哥伦比亚的一架波音 737 客机在降落时遭到雷击，断成三截，不过万幸的是，一百多名乘客中只有一人因受惊吓而心脏病发作死亡，其他人并无大碍。在世界各地，每到雨天，雷声隆隆，天空中划过一道道美丽的闪电，伴随着的还有少数不幸者的噩梦，据统计，美国每年平均有 66 人死于雷击，而中国的这个数字达到了三位数。面对雷公的咆哮，媒体常常会给出雷雨天防范雷电的指南、贴士、备忘，其中常见的一条就是：下雨打雷的时候一定不要用手机接听电话，最好关闭手机，为了证明这一点，同时还列出一连串使用手机时被雷电击中的案例。雷电到底是什么呢？简单的说，打雷时，天空中云层相当于一条河流的上游，地面相当于河流的下游，而云层上的聚集的电荷相当于滔滔洪水，在上游和下游之间有一条几十公里厚的的大坝空气，云层上的电荷被不导电的厚厚空气阻挡，无法释放到地面，可是随着大坝一端的水位越来越高，云层上聚集的电荷越来越多，到某一时刻，大坝会决口，空气会被击穿，产生一条导电通道，短时间内，大量电荷在这条通道中流过，释放巨大的能量，形成雷电。雷电这个杀手的可怕之处在于它的行踪不定，它总是会选择空气中对它阻碍最小的一条捷径，导电通道的路径常常令人捉摸不定，不知天空中这棵耀眼大树的树杈伸向了何方。不过大多数时候，它还是会优先光顾地面上高处的尖端物体，这些出头鸟会首当其冲，避雷针正是利用了雷电的这个脾气。那么手机这个小萝莉真的会吸引雷电杀手这个怪叔叔在释放电荷时路过自己吗？手机又称作无线电话，与雷电都有一个电字，人们不由地担心他们两个会有一腿子，手机内有各种电子元件，包括可以接受无线电波的天线，它们都是金属导体，雷电叔叔会放过它们吗？这些电子元件都非常微小，手机内的电路依靠着一块电池来驱动，接收的是微弱的无线电波，然后电路中产生比较小的电流来工作。手机使用的无线电波的强度只有雷电电场强度的几十万分之一，在雷电面前，手机至多相当于大象面前的一只蚂蚁，不会改变雷电的主意。此外，手中握着的几厘米长的手机也不会让使用者的高度增高、像避雷针吸引雷而增加雷击的风险。有的说法认为手机还会去主动勾引雷电，因为手机使用的电磁波会让空气发生电离，增加空气的导电性，吸引雷电选择路过自己周围的空气。这也并不会发生，理由除了刚才提到的手机的无线电波能量太低外，手机本身使用的电磁波波段也不具备影响空气导电性的能力。一般来说，电磁波的频率越高，电离作用就越强。频率很高的宇宙射线对空气有很强的电离作用，太阳紫外线也可以使空气电离产生臭氧。而比紫外线频率略低的可见光就做不到这一点了，否则，就会有手电筒引雷的新闻了。手机无线电波的频率更低。在电离空气方面，它只是个打酱油的。要证明使用手机与被雷电击中两者之间有没有关系，除了探寻背后的物理原理外，还可以让数字来说话，充足的统计数据也能令人信服。如果希望全面地来看待这个问题，应该考虑一下四个绕口令一样的数字 1 、有多少人打雷时使用手机，被雷电击中 2 、有多少人打雷时没有使用手机，却被雷电击中 3 、有多少人打雷时使用手机，却没有被雷电击中 4 、有多少人打雷时没有使用手机，也没被雷电击中很多人相信手机引雷的往往只会注意第一个数字，而忽视了后三个数字。单纯的几个受害者在使用手机时被雷电击中的例子，无论描述的多么绘声绘色、多么精彩，都不能充分证明使用手机和被雷电击中两者之间是有一条绳子连接着的。与其说这些少数的事例能说明手机可以引雷，不如说这些事例更加印证现代手机使用的普及。报纸的读者也往往更喜欢、更关注有料的新闻，对于使用手机被雷劈死的奇闻巧事兴趣盎然，对于专业人士枯燥的科学道理提不起兴致。在几年前，英国的一家医学杂志上三位医生报道了三例在使用手机时被雷击的病人的案例，并猜测手机会引雷，各报刊对此广为转载，可是之后在这同一份医学杂志上，一位物理学博士和一位通讯工程师分别来信对三位医生的看法做出了更科学的解释，但是这两份解释却没有赢得多少关注。在美国，面对媒体关于手机与雷电亲密接触的不断报道，美国国家海洋和大气管理局的专家于 2006 年曾公开表示：手机和小金属物体都不会吸引雷电，人们在打手机时被雷电击中只是因为他们在错误的时间站在了错误的地点。不过，对于手机的兄弟有线电话，在打雷时接听相比于正常状况下的确会增加被雷击的风险，关于有线电话造成的雷击事故在各个国家都是有案可查的。原因是电话线将室外与室内连接到一起，室外的物体相比与室内更容易被击中，如果电信设备或者周围的物体被雷电击中，会由电话线引火烧身到电话通话者。在2005年，北京延庆的一位村民在屋子里通电话时，突然发生一声巨响，这位村民惨叫一声后就倒在了地上，家中的电灯同时熄灭，后来亲友们把他送到医院，不治身亡，事后经鉴定为雷击死亡。这样说来，在雷电天气，不使用固定电话而使用手机通话反而是一个绝佳的安全选择。本文删节版已发表在新京报新知周刊文字编辑：拇姬; 个人分类: 物理|1350 次阅读|0 个评论

[转载]手机会与雷电亲密接触吗？: 热度 1 zhaopei 2010-10-3 20:01; 手机会与雷电亲密接触吗？科学松鼠会 @ 2010/9/29 16:23 阅读(2588) 推荐值(174) 引用通告分类: 未归类上个月，哥伦比亚的一架波音737客机在降落时遭到雷击，断成三截，不过万幸的是，一百多名乘客中只有一人因受惊吓而心脏病发作死亡，其他人并无大碍。在世界各地，每到雨天，雷声隆隆，天空中划过一道道美丽的闪电，伴随着的还有少数不幸者的噩梦，据统计，美国每年平均有66人死于雷击，而中国的这个数字达到了三位数。面对雷公的咆哮，媒体常常会给出雷雨天防范雷电的指南、贴士、备忘，其中常见的一条就是：下雨打雷的时候一定不要用手机接听电话，最好关闭手机，为了证明这一点，同时还列出一连串使用手机时被雷电击中的案例。雷电到底是什么呢？简单的说，打雷时，天空中云层相当于一条河流的上游，地面相当于河流的下游，而云层上的聚集的电荷相当于滔滔洪水，在上游和下游之间有一条几十公里厚的的大坝空气，云层上的电荷被不导电的厚厚空气阻挡，无法释放到地面，可是随着大坝一端的水位越来越高，云层上聚集的电荷越来越多，到某一时刻，大坝会决口，空气会被击穿，产生一条导电通道，短时间内，大量电荷在这条通道中流过，释放巨大的能量，形成雷电。雷电这个杀手的可怕之处在于它的行踪不定，它总是会选择空气中对它阻碍最小的一条捷径，导电通道的路径常常令人捉摸不定，不知天空中这棵耀眼大树的树杈伸向了何方。不过大多数时候，它还是会优先光顾地面上高处的尖端物体，这些出头鸟会首当其冲，避雷针正是利用了雷电的这个脾气。那么手机这个小萝莉真的会吸引雷电杀手这个怪叔叔在释放电荷时路过自己吗？手机又称作无线电话，与雷电都有一个电字，人们不由地担心他们两个会有一腿子，手机内有各种电子元件，包括可以接受无线电波的天线，它们都是金属导体，雷电叔叔会放过它们吗？这些电子元件都非常微小，手机内的电路依靠着一块电池来驱动，接收的是微弱的无线电波，然后电路中产生比较小的电流来工作。手机使用的无线电波的强度只有雷电电场强度的几十万分之一，在雷电面前，手机至多相当于大象面前的一只蚂蚁，不会改变雷电的主意。此外，手中握着的几厘米长的手机也不会让使用者的高度增高、像避雷针吸引雷而增加雷击的风险。有的说法认为手机还会去主动勾引雷电，因为手机使用的电磁波会让空气发生电离，增加空气的导电性，吸引雷电选择路过自己周围的空气。这也并不会发生，理由除了刚才提到的手机的无线电波能量太低外，手机本身使用的电磁波波段也不具备影响空气导电性的能力。一般来说，电磁波的频率越高，电离作用就越强。频率很高的宇宙射线对空气有很强的电离作用，太阳紫外线也可以使空气电离产生臭氧。而比紫外线频率略低的可见光就做不到这一点了，否则，就会有手电筒引雷的新闻了。手机无线电波的频率更低。在电离空气方面，它只是个打酱油的。要证明使用手机与被雷电击中两者之间有没有关系，除了探寻背后的物理原理外，还可以让数字来说话，充足的统计数据也能令人信服。如果希望全面地来看待这个问题，应该考虑一下四个绕口令一样的数字 1、有多少人打雷时使用手机，被雷电击中 2、有多少人打雷时没有使用手机，却被雷电击中 3、有多少人打雷时使用手机，却没有被雷电击中 4、有多少人打雷时没有使用手机，也没被雷电击中很多人相信手机引雷的往往只会注意第一个数字，而忽视了后三个数字。单纯的几个受害者在使用手机时被雷电击中的例子，无论描述的多么绘声绘色、多么精彩，都不能充分证明使用手机和被雷电击中两者之间是有一条绳子连接着的。与其说这些少数的事例能说明手机可以引雷，不如说这些事例更加印证现代手机使用的普及。报纸的读者也往往更喜欢、更关注有料的新闻，对于使用手机被雷劈死的奇闻巧事兴趣盎然，对于专业人士枯燥的科学道理提不起兴致。在几年前，英国的一家医学杂志上三位医生报道了三例在使用手机时被雷击的病人的案例，并猜测手机会引雷，各报刊对此广为转载，可是之后在这同一份医学杂志上，一位物理学博士和一位通讯工程师分别来信对三位医生的看法做出了更科学的解释，但是这两份解释却没有赢得多少关注。在美国，面对媒体关于手机与雷电亲密接触的不断报道，美国国家海洋和大气管理局的专家于2006年曾公开表示：手机和小金属物体都不会吸引雷电，人们在打手机时被雷电击中只是因为他们在错误的时间站在了错误的地点。不过，对于手机的兄弟有线电话，在打雷时接听相比于正常状况下的确会增加被雷击的风险，关于有线电话造成的雷击事故在各个国家都是有案可查的。原因是电话线将室外与室内连接到一起，室外的物体相比与室内更容易被击中，如果电信设备或者周围的物体被雷电击中，会由电话线引火烧身到电话通话者。在2005年，北京延庆的一位村民在屋子里通电话时，突然发生一声巨响，这位村民惨叫一声后就倒在了地上，家中的电灯同时熄灭，后来亲友们把他送到医院，不治身亡，事后经鉴定为雷击死亡。这样说来，在雷电天气，不使用固定电话而使用手机通话反而是一个绝佳的安全选择。本文删节版已发表在新京报新知周刊文字编辑：拇姬本文来自科学松鼠会http://songshuhui.net，转载请注明出处。; 个人分类: 通信工程|2568 次阅读|1 个评论

空气·雷电·新能源: dema1947 2010-9-2 10:29; 翻译：马德英文原址： http://www.sciencedaily.com/releases/2010/08/100825185121.htm 科学日报（ScienceDaily）报道（2010.8.26）：有这样一种设备，能够像太阳能电池收集日光那样从空气中捕获电流，它可以用于家庭照明，也可以为电动汽车充电。这种类似于面板的设施也可以装在建筑物屋顶以预防雷击。听上去这有点像是科学幻想，不过，据美国化学学会（ACS）第240次全国大会的报告，科学家已经在进行这种设施的早期开发。该研究项目负责人费尔南多高尔乐贝克博士（Fernando Galembeck, Ph.D）说：我们的研究是为在大气中寻求未来替代能源做前期准备。他的研究可能有助于解释200年来一个古老的科学难题，揭开大气中的电流和排放背后的秘密。他坚信，就像太阳能电池为许多家庭提供了免费能源一样，这项前景乐观的新能源也会带来同样的效果。如果我们懂得大气中电流如何聚集和传播，我们就可以避免雷击造成的死亡和损失，高尔乐贝克指出，值得关注的是雷电在全世界导致千千万万的伤亡和无数的财产损害。几个世纪以来，如何驾驭这种自然形态电能的问题，一直困扰着科学家。科学家注意到蒸汽从锅炉喷出时的电火花效应，人们触及到蒸汽时甚至会感到与电击一样的痛楚。例如，著名的发明家尼古拉特斯拉就曾经提出过从大气中捕获电流并加以应用的设想。具体地说，空气中的电流是水蒸气在悬浮于空气中的灰尘和别的微观粒子中聚集时形成的。高尔乐贝克说，但是迄今为止，科学家依然不能对来自空气中水汽的电流形成和释放的复杂过程作出充分的解释。高尔乐贝克博士供职于巴西坎皮诺斯大学。科学家曾经认为大气中的微水滴是电中性物质，即使在与带电荷的微尘粒子和别的液体微滴接触后其本身也不会带有电荷。但是新的证据提示，大气中的水分实际上带有电荷。高尔乐贝克和他的同事通过室内实验模拟大气中水分与尘粒接触的过程，证实了上述观点。他们用二氧化硅和磷酸铝微粒子这两种在空气中悬浮的普通微粒做实验样本。实验显示，在高湿度的环境中，二氧化硅带有的阴电荷明显增加，而磷酸铝则增加更多的正电荷。高湿度意味着空气中水蒸汽含量高蒸汽浓缩会成为可以看得见的雾，就像我们在潮湿的夏天在汽车和建筑物的空调口所见到的那样。高尔乐贝克解释：这个实验提供了明显的证据，证明大气中的水分可以蓄积电荷并把它们转移给与之相联的别的物质。我们称之为湿电，意思是潮湿的电荷。他接着说，将来有可能发明一种收集湿电的设施，就像太阳能电池通过聚集日光发电一样收集湿电并为家庭和商业提供服务。正如太阳能电池最适宜在阳光充足的地区使用一样，湿电收集器也应该在高湿度地区工作才能发挥更高的效益，比如美国的东北部和东南部以及潮湿的热带地区。高尔乐贝克说，用与此类似的方法可以预防闪电的形成和危害。他设想的方法是在易受雷击地区的建筑物顶部安置这种湿电收集器。这种设施将吸收空气中的电荷使之减少，从而防止建筑物遭受闪电袭击。他的研究团队已经着手对各种金属材料进行测试，以选择最具潜能的材料用于收集大气中的电能和预防雷电灾害。高尔乐贝克说：令人兴奋的是，由我们的团队和别的科学家提出的这个方案是现实可行的。当然，我们还有很长的路要走。不过，从长远看，利用和开发空气中的湿电无疑具有十分广阔的前景。本项研究由巴西国家科学技术发展委员会（CNPq）和国家圣保罗研究基金（FAPESP）资助。; 个人分类: 生活点滴|4888 次阅读|2 个评论

气象部门连发23个预警和20-22日潮汐组合

杨学祥 2010-5-27 14:14

气象部门连发23个预警湖南出现3615条闪电来源：红网-潇湘晨报作者：　

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