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全世界反对ESE避雷针

  我们想让读者知道科学界对早期流注发射避雷针(Early Streamer Emission lightning rods, 简称ESE)的强烈反对。在一个空前的活动中,17位属于ICLP(International Conference on Lightning Protection,国际防雷保护会议)的科学委员会成员的科学家,签发了一个联合声明,反对ESE避雷针技术。这些科学家代表了15个国家,包括美国、日本、英国、和12个大陆欧洲国家,其中14个科学家是著名的大学教授。这个声明,以及NFPA关于有无必要考虑为ESE装置制定一个标准的评论一起,送交到NFPA(National Fire Protection Association of the USA,美国国家火灾保护协会)。为这样的设备起草的标准没有任何价值而被NFPA在1995年拒绝。以Heary Brothers为首的ESE的支持者,控告NFPA,宣称在拒绝他们的标准背后有不恰当的活动。这个起诉为NFPA法庭所接受,同意组成一个新陪审团,重新考虑究竟ESE设备有无科学基础。ICLP的声明以及NFPA的评论一起,送交到NFPA陪审团,此陪审团以John L. Bryan博士为首。这17位科学家如下:
  1. Ch. Bouquegneau教授(比利时)
  2. L. Dellera先生 (意大利)
  3. O. Farish教授 (英国)
  4. Z. Flisowski教授 (波兰) - ICLP 副主席
  5. W. Hadrian 教授(奥地利)
  6. T. Horvath 教授(匈牙利)
  7. J. Huse博士 (娜威)
  8. T. Kawamura 教授(日本)
  9. C. Mazzetti 教授(意大利) - ICLP 主席
  10. C. Menemenlis 教授(希腊)
  11. E. Montandon 先生(瑞士)
  12. E. Pedersen 教授(丹麦) - 名誉会员
  13. S. Lundquist教授 (瑞典) -名誉会员
  14. V. Scuka 教授(瑞典)
  15. M.A. Uman 教授(美国)
  16. P.C.T. van der Laan 教授(荷兰)
  17. J. Wiesinger 教授(德国)

  ICLP的一个抄件于1999年2月26日电传给NFPA,如下:
  ICLP关于NFPA标准781草案的声明。

  考虑到NFPA要求为他们的陪审团提供信息和评论,以准备一个关于ESE设备的标准781草案的复试报告,以重新开始一个新的评价。ICLP(国际防雷保护会议)愿意提供以下信息。NFPA(美国国家火灾保护协会)假设ESE标准781雷电保护草案是一个初步的安全版本。 保护系统和方法是为保障人身安全,并能降低火灾、设备和系统的损坏、失控以及生产的中断等危险到一个可接受的水平。为完成这些要求并避免法律的动作,包括提出经济损失的要求等,雷电保护系统的标准应立足于科学的证明和无争议的技术论据。ESE设备声称的功能是比普通的避雷针早一个时间 ?T触发早期向上的流柱/先导。这个时间差T定义为时间的优势。并提出这个时间优势乘以向上发展的放电的固定的速度。这个速度乘以?T决定触发放电的长度,L。
  ESE避雷针所促进的方法就是,长度为L的ESE避雷针给予的保护范围相当于长度为L加?L,即长度L+?L的简单避雷针的保护范围。按这种保护范围的假设,如标准草案中所述,是按滚球法方法进行设计的。 ICLP的评价和声明 早期流柱发射设备的题目已为ICLP的科学家委员会和其成员进行了细致的分析。此外,对这个题目的研究是与近年来多次会议发表的论文的讨论相联系的。在此背景下,基于雷电物理和单独的雷电过程的领域的最新成果,以及现场试验的结果,ICLP愿意就这个题目的主要方面向关心此标准草案781的NFPA和其陪审团提供下列的信息。
  1、很不幸,上述的声称ESE避雷针之运行的功能在自然雷电条件下从未证实是正确的。中立的研究者也不能证实所期望的用指定的试验室的方法决定的优势。相反,ESE避雷针与简单的富兰克林避雷针在对比试验中在保护距离上以及雷电击向富兰克林避雷针和ESE避雷针的次数上没有表现出任何主要的区别。
  2、标准草案不能清楚地区分不同类型的放电:流柱,冷的和热的先导,以及放电是否稳定的(自持放电)或者放电已经停止(熄灭)。这是不幸的,因为每种不同类型的放电都有其自身的特性:电流,场强,速度等等。此外,对于所指的在试验室内“向上先导开始时间”的定义,与此相关的不同种类的避雷针的击穿试验,所指的最小尺寸是太小了,这就令人怀疑究竟开始的流柱是否发展成(冷的)先导。最后,标准草案也没有考虑流柱或(冷的)的先导-开始的击穿发展成稳定的热先导所具有的什么关系,就像它们在自然雷击条件下的发展一样。
  3、标准草案所指的实验室试验没有考虑在试验设置的规模尺寸上和在现场实际条件下的真实尺寸之间的巨大差别。由于这些差异,在高压实验室中以及在自然雷电放电条件下的不同的场强条件,以及由于不同的放电现象之间的极大的非性线特性,在实验室中不可能测定像自然条件下那样形成的稳态发展的热先导。在任何情况下,所指的极小的尺寸是如此之小,以致对于流柱来说根本不可能发展成稳定的(冷的)先导。最后,在实验室是根本不可能决定稳定发展的(冷的)先导的开始条件,此标准草案说明了一种不切实际的高速发展的放电,这与自然条件下发展的热先导的速度没有一点类同之处。
  4、当考虑到在评论1中给出的发现时所指的现场赋予资格的试验是不足的,不能决定不同种类的避雷针的价值的高低。明显的,原因在于在标准草案中所指的在自然条件下的预放电电流不能保证放电将会持续地发展,退一步说,即使能保证放电可持续发展,它也不能保证向下先导的连接能自动地跟随而来。
  5、所指的用滚球法决定的保护距离的概念还留有一个方法上的误解。因此,标准草案的结论是不正确的。虚构中行进的飞机的位置,在一个给定建筑高度,在滚球法运用之前,如标准草案中所指(参见例图C-3.2(b)的设计实例),将完全改变物体周围的原有场强。因此结论对原有建筑是无效的。于是,保护的评价,例如对富兰克林避雷针,将是不同的,这取决于究竟是按标准草案还是按IEC标准(和相应的美国标准)来决定。当对雷电保护失败的责任进行判决时这种不同就可能意味着法律的后果。
  6、当考虑上述的信息,以及考虑雷电保护是为获得安全的事实,很明显ESE避雷针是不能像标准草案所定义的那样充分提供安全的。仅就此一点标准草案就不能满足安全标准的最低的要求。因此,NFPA标准草案781就不可能被接受。其结果,ICLP强烈的建议完全中止标准草案,就像以前已经做的那样。最后,如果需要的话,ICLP要求以更详细的信息向NFPA和陪审团解释它的愿望。
   为ICLP之利益,签字: Ing. C. Mazzett教授,博士,ICLP主席 Zdobyslaw Flisowski教授,博士,ICLP副主席 Abdul M. Mousa; Burnaby, BC Canada; e-mail: abdul.mousa@bchydro.bc.ca

 
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