【技术讨论】安防防雷1：静电感应学说的基本概念错误

eie1992

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“感应雷”的成因之一是“静电感应”，“专业防雷”是这样描述的：

静电感应：雷云电荷在放电之前，它会对架空的电线、电缆产生静电感应，使距离雷云附近的电线、电缆积累起异性电荷，当雷云放电时，雷云电荷迅速被中和，从而使线路上原先被束缚的异性荷沿线路两端行进，在线路上产生电磁感应过电压、过电流，造成设备损坏。雷云对架空线路的静电感应示意图如图2。

这种感应电荷在低压架空线路上可达100kV静电电位，信号线路上可40－60kV静电电位，一旦雷云放电后，束缚电荷迅速扩散，即引起感应雷击。

有这么高的电压！受此启发，现公开本人的一项“发明”：

【“发明”组成结构描述】

1）我国直流高压传输技术已经达到5、6百千伏以上，高压形成不成问题；

2）在一个遮风挡雨的大房间里，建一个有上下两个“静电极板”的平板电容器，面积十分大，例如50米*50米，在两个极板间立一根顶天立地的“金属立柱”（原理后面描述），连接上下极板；

3）用直流高压产生器，产生几百千伏的高压，正端接下极板，负端接上极板，两个极板之间便形成静电场。极板充好电后，打开高压开关，两个极板之间的静电场不变，这就可以永久撤走直流高压产生器。

4）在静电场中，放一个大面积“水平金属板”，例如30米*30米；“水平金属板”用一根水平导线接到极板外面的“直流-交流逆变器”；见附图。

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（具体结构参数恕我暂不能公开。）

【原理描述】

1）根据带负电的云层，可以在架空线缆上静电感应出40KV~100KV的“感应过电压”原理，本“发明”静电场中“水平金属板”上将被感应出更多的“正电荷”积累，形成对地“感应过电压”Vo；

2）“水平金属板”上的高压，用水平导线接到极板外面的“直流-交流逆变器”,输出我们可用的交流220V电压，带动电机或家电运行——做功。

3）上下极板上形成静电场的电荷没有损失（有绝缘板保护），静电场不变，静电感应也不变，“水平金属板”上积累的电荷量也就保持不变，“感应过电压”不变，“直流-交流逆变器”可以不断输出做功的动力电。

这是一个世界上最“绿色”的能源，感谢“专业防雷”伟大的原理性发现。

【参考“理论依据”】

一篇教授指导下的硕士论文，是这样描述原理的：静电场中的“水平导线”有一根“接地线”，静电感应把“水平导线”上的负电荷通过“接地线”，排斥到大地，把大地的正电荷吸引到架空“水平导线”上，这时，架空“水平导线”的“接地线”里，两端电荷形成的内电场与外界静电场大小相等，方向相反，“接地线”里电场为零，所以“接地线”两端有高压，没有电流，维持了架空线上的电荷积累。静电场强度越高，架空“水平导线”的电荷积累越多，形成的电压也越高。

本“发明”就是依据这个原理，把架空导线扩充为大型金属平板，把电荷聚集能力提高了上千倍。

运行原理是：输出电流做功，“水平金属板”上就有电荷损失，积累电荷的电压下降，“金属立柱”内“静电场强度”高于“积累电荷的电场强度”，就可以把大地的正电荷继续吸引到，架空“水平金属板”上，补充做功损失的电荷，输出源源不断的电能。

输出外电路中，没有静电场的反作用，可以流畅的做功。

整个过程中，上下两个“静电极板”上的电荷没有损失，也没有增加，静电感应场强不变，吸引正电荷的“动力”不变，一劳永逸。这就是本发明的依据。

做防雷，做监控多累啊，做这个“绿色能源”如何？不再需要消耗煤炭，也不需要水力推动，更不需要核能，本人不敢贪天功为己有，原理是“专业防雷”发现的，功劳簿上应该是他们的名字。本“发明”已申请了“吉尼斯专利”。

务请理解本“发明”，对描述原理有什么疑问可以在这里讨论。

本贴涉及内容：1楼及后面分析的5,6,7,9,10，12，14,楼内容。

eie1992

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不少网友，对技术分析没兴趣，认为是“纯理论”，并告诫说：你就说怎么做就行了。
8 T  N! Y9 D$ `+ J- l6 S本帖就是只叫你这么做，而且道理也讲了，你相信还是不相信呢？相信我这个“发明”——你就可以做“永动机”了。问题出在哪里呢？

eie1992

如果“静电感应”过电压的分析是对的，那我这个“永动机”就做成了。

eie1992

如果“静电感应”过电压的分析是对的，那我这个“永动机”就做成了。
& o4 \- R- E% K) u) v1 @. v反之，科学上不可能做出永动机，那我所依据的“原理”还能成立么？

eie1992

对“静电感应过电压”学说描述的解读

如图所示，雷云带负电荷，已靠近避雷针，但还没放电：这时“静电感应过电压”学说描述内容包括以下几点：

1）雷云与大地间的静电场感应，在地面架空电缆上积累起“异性电荷（正电荷）”；

2）这种电荷积累，在低压架空线路上可达100kV静电电位，信号线路上可40－60kV静电电位；（这里所说电位参考点，应该是大地，）

3）雷云通过避雷针（或其他地面物体）瞬间放电中和，云地间的“静电场”也瞬间消失，这时架空电缆上聚集的正电荷，失去了静电场的“束缚”，沿着接地电路放电，形成“过电压，过电流”，引起“感应雷击”；

如图，点击看大图。

    图中表明了两个“接地电路”A和B，表示电网多种接地电路方式，接地电路A在静电感应区内，接地电路B在静电感应区外面。

【“学说”不能自圆其说的问题】

    在接地电路A中，“学说”描述是，外界静电场和积累电荷的内电场互相抵消，所以没有电流流动，那么处在静电场外面的接地电路B中,只有积累电荷的内电场，电压高达几十上百千伏，没有外界雷云“静电场”，就应该有电流了吧！

    这里还有一个问题了：既然电荷积累是在雷云放电前形成的，为什么放电前没有“过电压，过电流”，而只能在雷云放电后才形成“过电压，过电流”，才会对设备造成伤害呢？这个原理性漏洞，“静电感应学说”都没有相应解释呢？

   本“发明”所利用“基本原理”，就是这一个技术漏洞；永动机突破了能量守恒原理，不可能实现，这里说的“静电感应过电压”的本质到底是什么呢？

【静电场的基本原理和基本概念】可能有的朋友没有学过电磁场理论，没有关系，我们只引用一些有理论证明的基本概念。

    静电场中的导体：

    导体内部不存在电场，也不存在电荷，电荷都分布在导体表面，形成面电荷分布，导体表面是一个等电位面。不然的话，如果不等电位，导体上的电荷就会在电位差作用下移动，这就不满足静电场中电荷相对静止的先决条件。

    静电场电位方程表明：空间任何一点的电场强度E，是在该点等电位面的法线方向上，其值为dφ/dn,即电位φ沿法线方向的变化率，电场方向是指向电位下降的方向。概念上就是：电场强度E始终垂直于导体表面。   

    “学说”犯了什么错误呢，欢迎大家畅所欲言讨论。

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eie1992

静电场图解

如图电路：平板电容两个极板上的电荷分布固定不变，极板间形成“静电场”,电场强度用E表示，E是矢量，方向是从正到负。

同一个图中，电阻中有固定电流I和电流I产生的磁场（虚线），这就是恒稳电磁场的概念。

静电场中的导体影响图解：

在平板电容静电场里放一个圆柱导体，会有什么现象发生呢？

经典电磁场理论和科学实验给出的结论是：静电场中的导体内部不存在电场，也不存在电荷，电荷都分布在导体表面，形成面电荷分布，导体表面是一个等电位面。导体只改变静电场的分布，如下图。

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“静电感应过电压”学说认为：极板电荷“上正下负”，在静电场感应下，导体中的负电荷被吸引到导体上部，正电荷被排斥到导体下部，导体内部形成“上负下正”的“电荷积累”，如果把导体与下极板连接，正电荷就被推到下极板上，电场中的导体圆柱上就形成“负电荷积累”；其电位比下面的“负极板”还要负。

显然这是违背基本电磁场理论的主观臆想，反映出“学说”创立者对基本电磁场理论和实践的无知。

我设计了一个简单的实验验证电路,如下图。
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【结构】三块极板（铁板或铜板）A\B\C,中间用厚纸相互绝缘，如图；

1)      在A\C板上加电压越高越好测量，例如36V或更高,电压表最好用高精度数字表（输入阻抗高）；

2)      在另一端测量Uac=36V,测量Ubc=？, Uab=？

3)      把B\C板短路，（板中间用硬币短路），测量Ubc=？, Uab=？

按照静电感应过电压“学说”描述，在B\C板短路情况下，Ubc应该有负电压；

做个实验，体验一下，您对静电场的认识就会有质的升华！

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eie1992

% D9 v( \* M( x& @! Z  {5 s0 G& H/ ?经典电磁场分析告诉我们：
2 W* ~5 j% K$ W# ]3 J, {! K# G1）静电场中的导体内部不存在电场（E=0）;
2)静电场中导体表面的外电场E，垂直与导体表面（法线方向）；
    这就是“静电屏蔽原理”和常说的“法拉第笼”原理。
/ Z9 T2 ?% C  A4 ~% G" w5 T# N( S    “静电感应过电压”学说认为：导体上会形成异性电荷积累，如果分成上下正负电荷区，那么导体表面就必然会存在电场，有表面电场，就有表面电流；电荷移动，消除表面电场，保持导体表面“等电位”结果。
    而外部静电场都垂直于导体表面，对导体表面和内部电荷移动不会有影响；    理解电磁场理论，有一定难度，但了解一些基本概念并不难，不过要多学东西，这里我向大家介绍一个学习的好视频：
4 G# D: Q  L, n4 z; w$ }9 n6 {! p
; h6 P4 y6 f2 f2 Z视频: [中英]电和磁Lec05：静电屏蔽(法拉第笼)[麻省理工MIT开放课件]
http://v.youku.com/v_show/id_XMjMzMTAzNDQw.html
英文讲课，有中文字幕，了解一些结论性概念就够了。
可以下载，留着慢慢看。

eie1992

njit 发表于 2011-11-28 11:44
+ p/ ]7 Z( ?% Q1 G3 k3 X楼主什么学历？
脑子不清楚哎。
8 }, ^1 Y$ X4 |" ]( @6 P要做成发电系统，必须有足够的熵差，而且必须是长期稳定的。

谢谢！
应该是说脑子有病更确切。
重要的是我“依据的原理”，可是在行业里说了十多年了，不知看出毛病没有啊！
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eie1992

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前面“我的发明”描述中有这么一段话：

“一篇教授指导下的硕士论文，是这样描述原理的：静电场中的“水平导线”有一根“接地线”，静电感应把“水平导线”上的负电荷通过“接地线”，排斥到大地，把大地的正电荷吸引到架空“水平导线”上，这时，架空“水平导线”的“接地线”里，两端电荷形成的内电场与外界静电场大小相等，方向相反，“接地线”里电场为零，所以“接地线”两端有高压，没有电流，维持了架空线上的电荷积累。静电场强度越高，架空“水平导线”的电荷积累越多，形成的电压也越高。”

    静电场中的导体，内部电场为零，表面的外电场始终垂直于导体表面，对导体表面电荷移动没有影响，这样，导体上异性电荷积累形成的内电场，就会消除电荷积累，最终达到导体表面等电位。也就是说：雷云形成的静电场，场中导体改变电场分布，外电场始终垂直于导体表面，对导体内部和表面的电荷移动没有影响。如果“静电感应”使正负电荷反向移动，在架空线上形成正电荷积累，那么接地电路两端就会形成内电场，把电荷中和掉，保持“导体表面等电位”。哪里还会有什么异性电荷积累啊！

【带电云层对架空线静电感应的合理描述】

    在静电场分析中，大地属于“无限大”的导体。空中带电云层的整体移动，相对于在电场作用下电荷的移动速度来说，属于慢速物理运动（大约是风速），它与“中性大地”间的静电感应变化过程，也属于慢变物理过程，大地可以始终保持其中性特征；换句话说，如果带负电云层在局部地面感应出局部正电荷，那必然在大地表面形成了电场，大地电荷就会在电场作用下移动，立即中和掉异性电荷，保持大地静态0电位不变；同样，静电场中的接地架空线路上，只要有一点点正电荷的积累，“接地线路”两端就有电压，接地线路里就有电流，电荷流向大地中和，始终保持与大地等电位——0电位，不可能产生“异性电荷积累”，更不可能形成与大地间40~100KV的高电压，这才符合静电场理论的分析结果——静电场中，导体内电场为零，这也是金属屏蔽和法拉第笼的基本概念——架空线路始终与大地保持静态等电位；

    注意：架空线路上正常运行的信号和电压属于动态电位，不能与“静态”混淆理解。

! {% i0 B8 G+ y9 `' r# ?    所谓“静电感应过电压”，在理论上和实践上，纯属子虚乌有的主观捏造。当然我在1楼依据这个原理设计的“绿色发电系统”，也纯属于子虚乌有，不可能实现的东西。

eie1992

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【我的感受】：

       回顾多年前的春晚，赵本山“卖拐”的小品，没病能把你忽悠成“有病”，目的：“卖拐”。

    一个原本子虚乌有的架空线缆，被“专业防雷”忽悠成有“异性电荷积累”，形成“静电感应过电压、过电流”，会造成设备伤害；目的：“卖防雷器”；可笑么？笑得出来么！

    更值得我们深思的是：本主题帖开始引用的静电感应描述，来自于GA/T670-2006《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》实施指南。《标准》指南还介绍：

    2001年，公安部下达了公共安全行业标准修订项目计划，任务下达后，由广西地凯科技有限公司、SAC/TC100秘书处和广西公安厅安全技术方法办公室等单位成立了由王东生、刘希青、周明锦、张凡夫、马宁等人组成的起草小组。于2002年8月形成送审稿。公安部于2006年12月正式批准发布了GA/T670-2006《安全防范系统雷电浪涌保护技术要求》。

    “为了帮助业内外人士深入理解和认真执行这一标准，全国安防标委会（以下简称SAC/TC100）秘书处组织相关专家编写了GA/T670-2006《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》实施指南”（《指南》原文）。

    有了这个安防行业《标准》，又有了这个《标准》指南，这就有保护伞了，耐人寻味吧。“卖拐”小品作者，还没想到客观现实会发展到这一步：把“忽悠有病的说辞”，由“有关部门”立为《标准》指南，指导卖拐。

    耐人寻味的不仅是是这个“静电感应学说”，还有：

防直击雷，把摄像机立杆设计成避雷针——只要一次雷击，系统瘫痪无疑；

防感应雷的“接地防雷器”——不打雷不下雨，引入的地电位环路就可以烧毁防雷器和安防设备；

    安防系统应用这些“专业防雷设计”和这些东西防雷，给安防系统自身安全，造成100%重大安全隐患。

    这就是统治安防防雷十多年的“专业防雷”设计。

    “绿色发电系统”子虚乌有，“专业防雷”也并非绿色。