21世纪防雷的展望

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　　任何科学理论都立足于实验。一方面，理论思维离不开物理概念，而概念的正确建立必须从实验现象获得，准确无误的感性认识是绝对必需的。另一方面，理论的正确与否，只能靠实验检验。雷电科学之所以还很不成熟，就是由于过去所进行的实验太少了，雷电现象很难观测。近年来随着信息技术的发展和人造卫星的大量发射，雷电现象的观测技术大大进步了，因此今后雷电科学理论将会有突破性进展，这可以分两方面来谈。
　　一方面是关于雷电的经典理论方面。雷电是电磁现象，经典的麦克斯韦电磁场理论是研究和弄清雷电规律的最重要理论基础。20世纪之前基本上是以“路”的观念阐释雷电，只能在特定条件下近似地反映雷电，基本上没有运用麦克斯韦电磁场理论，从“场”的观念阐释雷电。21世纪由于信息防雷的需要，这方面的理论研究开始了，在数学上有很大困难，因此，还有赖于数学的进步。
　　另一方面是以近二三十年发展起来的非线形科学来研究雷电现象。例如，气象学家洛伦兹所发现的“蝴蝶效应”：南美洲亚马逊河流域热带雨林中一只蝴蝶偶尔煽动几次翅膀，可能最终会在两周后导致美国的克萨斯州一场巨大的龙卷风，这是他用以形象地说明全球气象变化规律中一种特殊的以往未被人们注意到的非线形现象，即大气状况“起始值”的细微变化会使全球大气运动产生巨大变化，雷电的产生与大气运动紧密相关，所以雷电现象也必有类似的“蝴蝶效应”。在混沌、分形学说发展的初期，人们看到夹在两块玻璃板间的SF6气体层中的放电现象，其二维的放电图形与大气中闪电的分叉图形相似，使学者联想到闪电应该是一种分形，可以用分形理论进行研究。又如闪电中最令人感到不可思议的现象是球状闪电（俗称滚地雷），它有许多奇特现象，许多学者提出各种学说，均难以解释。近年的研究逐渐使人们看到：球闪的众多反常现象是一种非线形现象，应用非线形科学就能得到比较满意的解释。
　　综观这些情况，可以估计，雷电现象的研究需要运用混沌、分形等非线形科学。
　　目前，被全国奉为圭臬的《建筑物防雷设计规范》GB50057—94及其所依据的基础富兰克林防雷体系，不仅在近10年的实践中出现种种问题，而且在科学理论上问题也不少，束缚了防雷人员的思想。2004年，在云南召开的等离子避雷球试用鉴定会，研讨了其原理和应用前景，联系应县木塔的绝缘避雷，预测当前流行的种种防雷技术措施将要发生大变革。首先是旧防雷规范的大修改，由此引发种种连锁反应。例如许多防雷人员的工作将有变动，许多企业的防雷产品及防雷市场都会出现大变化，这是迅猛发展的数字技术和信息技术发展必然导致的结果。《防雷世界》2004年第一期刊出了GB5057—94（2000版）要进行整本修改的通告，就是一个信号。
　　迄今为止，国际和国内所有防雷规范都是离不开富兰克林的引雷入地思想，并且是以“路”的概念为基础，因此都强调接地，并且当作最重要的防雷措施。由于任何设备离不开电力供应，电力供应必有安全接地。此外，通信线路也需以地作为基准，信息技术的防雷也需接地工程。
　　可是科技发展正动摇着接地的必需。等离子避雷技术根本不需要接地，古代的绝缘避雷现象的发展说明接地反而加剧直击雷害，切忌接地工程。移动通信和笔记本电脑的流行，无线化技术将上升为主流，今后的防雷是否还要坚持接地？相反，等离子避雷与绝缘避雷取代富兰克林避雷，再加上光纤通信和无线化技术的发展，将引发建筑和输配电领域的设计改革，提高人身和设备的安全，降低费用。修改防雷规范必须预见这个形势。
《现代防雷技术基础》（第二版）                                        清华大学出版社