因此,CMCE是与富兰克林避雷针功能相反的技术,并且实现了富兰克林设想的中和电荷的目的。
CMCE与避雷针的区别
避雷针、传统消雷器与CMCE多电场补偿器在工作原理、防护效果、安全性、适用性和技术基础上存在根本性区别。具体对比如下:
一、工作原理的本质区别
类别 | 核心技术原理 | 工作模式 | 关键物理过程 |
避雷针 (接闪器) | 富兰克林尖端放电原理:通过金属尖端产生强电场畸变,主动吸引雷电,为雷电流提供一条低阻抗的泄放通道。 | 被动引雷:等待并引导已发生的雷电。 | 形成上行先导:电场强度足够大时,从尖端激发上行先导,与下行先导连接,完成放电。 |
传统消雷器 | 多针电晕放电原理:试图通过多个尖端产生电晕电流,来“中和”雷云电荷。 | 被动中和 (理论):在强电场下释放电荷,试图中和雷云。 | 产生微安级电晕电流:实测电晕电流通常小于1mA,无法在短时间内中和大量雷云电荷。电流方向为向外释放。 |
CMCE多电场补偿器 | 特斯拉电场补偿原理:基于1916年特斯拉专利,通过并联的特殊电容器组构成一个被动电荷收集与中和系统。 | 主动预防:24小时不间断工作,在雷电形成前期消除其条件。 | 吸收并中和电荷:自由电极持续吸收大气中的异性电荷,在电容器内部与接地电极的电荷进行中和,以无害的毫安级电流 (mA) 泄放入地。这个过程不产生上行先导,而是消除上行先导形成的条件。 |
二、防护效果与实测数据对比
维度 | 避雷针 (接闪器) | 传统消雷器 | CMCE多电场补偿器 |
防护目标 | 引雷后安全泄放,管理损害。 | 试图中和雷云,防止雷击 (但实测无效)。 | 防止雷电形成,从源头消除雷击。 |
接闪行为 | 必然接闪。实验室和现实中均会吸引并导通雷电。 | 在强电场下会转化为接闪器,激发上行先导,本质上仍是“引雷针”。 | 证实不接闪。多个国际高压实验室(西班牙ITE、沙特GCC、塞尔维亚特斯拉研究所)测试表明,在高达840kV/m的电场下,连续施加脉冲,CMCE零接闪,而对比的传统避雷针全部接闪。 |
保护范围 | 有限,基于滚球法(如60m滚球半径),通常需要多针组网。 | 有限,且因无法真正消雷,实际保护范围与避雷针无异。 | 广域。基于电场补偿模型,保护半径为圆柱体+球形帽结构。如CMCE 120型号,保护半径最大可达120米。单台即可覆盖大面积。 |
有效性验证 | 历史悠久,作为“引雷”手段有效,但无法阻止雷击发生。 | 理论被证伪。根据文档中引用的多篇学术论文(1979-2005年),实测电晕电流仅几十到几百微安(μA),与中和雷云所需的上千毫安(mA)级电流相差数个数量级,且离子无法有效上飘至云层。 | 实验室与23年现场实证。全球安装超10000台,文档记载保护范围内保持零雷击记录(如巴拿马AES电厂、日本寺庙安装14年0事故)。 |