下面我们讲雷电防护。雷电防护对于发电机那边来说已经是很成熟了，整天打雷发电厂都没有瘫痪，为什么能够做得这么好？就是把发电机的中线接地，与大地相连接，以后跟外面输送电，上面的高压电塔上一般都拉有一根线或两根线，就是避雷线，避雷线与中线不同，中线单独接地，地线是单独给避雷用的，不电的，这叫三相四线制供电。现在美国推出一个标准是三相五线制，就是中线接地，用电这边也要另外接地，接地不与那边相连，叫做三相五线制，一般中线是不接的，到了变压器这边以后，这里也有一个中线，中线也接地，还有变压器的外壳也接地，这边有个中线，也接地，三个地最好都不要接在一起，越分开越好，这边的中线是一个小线路，当成供电线路，对变压器有保护，对使用设备不保护，名义上是接地的，但那边实际上没有接地。接地的概念是这样，任何一个导线，当你充放电很快的时候电磁波传播的速度是有限的，比如说电磁波在空气里面传是30万公里/秒，在导体里面传播没有这么快，一般只有空气中的1/3或1/2左右，少了之后灵敏度没有这么高，当放电在每秒计的时候，放电的时候经过多少秒钟才到这里？当电流传到这边来，那边早就烧掉了。所以在快速充放电里面不要随便把某一点接地，某一点与另外一点看成同样的功能，因为有一个时间差的问题。你认为它在这里接地是对直流可以，对交流也行，因为是排队走，没有轮到你，接地也没有用。
雷电的原理就是这样，这一块是带电的，降到这两根线上面去。对地球来说相当于一个分布电容，雷电就是一个共模信号，相当于对整个电容进行放电。放电有几个回路，上面的电流通过电容到达地，电流通过电容到大地，这是共模电容。这部分电流也通过电容下地，还有一部分通过变压器分布电容传到负载这边，然后通过分布电容下地。你可以认为这个电容是大地的分布电容，实际上不跟大地它本身也是分布电容，任何一个导体只要电位改变就相当于一个电容，比如说你的身体带电，另外一个不带电，两个人握手就会把电荷传到另外一个人身上，相当于你这个电容对另外一个电容放电，另外一个相对来说是充电，是一个充放电的过程。
除了共模电流以外，还有一个差模电流，为什么？两个回路都放电的时候，放电的时间、强度不一样，有的放快一点，有的放慢一点，如果两个东西的速度都一样，任何电位差都是一样的就不会产生差模电流了。但是有时候有一些是中线接地，放电快一些，相对来说电压跌得特别快，另外一个跌得特别慢，就会产生差模，首先是共模，然后产生差模。
下面讲一下共模电压对电路的损害。其实共模电压对开关电容前面的影响不是很大，最大是后面一点，通过电压器分布电路，以前的模式电路电压用得很低，都是1v-5v左右，纳米级容易击穿，电容也相当小。从里面串进去的电压经过滤波不断的吸收降下来，一般有上千伏，容易把后面的击穿。在实践过程中为了防雷，这几个位置最好在上面布一个雷点电容，对防雷电击穿很有效。共模电压进去以后瞬间击穿，如果电子没断开，外面的电流会继续延续下去把它烧掉，如果备一个电容上去，共模电容通过电容一下子把它吸收掉，让几个电容互相通电位，几个模组不会那么容易击穿。
现在很多防雷都是用压敏电阻或放电器件，我在这里告诉你，最有效的是在排版的时候，在电源线那个地方排出一个放电装置，这样既经济又实用，放电管没有那么大的功率吸收掉雷电的能量，如果排一个像锯齿一样的放电装置，只要能量不大基本上都能够吸收。发电距离一般是6mm，现在规定低于6mm就不合格，因为测试的时候，打火的时候耐压2000v，交流2000v，其实正常放电是10000v/mm，也就是说1000v/cm，要留一定的安全系数，所以不测你，不到6mm就算不合格，所以一定要6mm，真正打雷进来，经过放电，电压输入进来只有6000v。前面输入电压是几十万伏都没有关系，一放电它就在6000v的范围里面，进来只有6000v了，其他都放掉。放掉以后吸收才有效，最有效的里面有一个限流电感，还有共模电流，对雷电有效。差模会通过差模电容来吸收，放电是一样的，有一个差模，可以用电容吸收。电容上面标的是耐压交流250v，实际测的直流耐压是8000v以上，大家要注意一下。这个CX标的是250v，买的浪涌电压都在5000v以上，用5000v电压都打不穿，但是标的是250v，这是安全规定。
刚才在休息的时候与大家交流，大家真的很感兴趣，热情也相当高，我也希望大家通过这个机会互相认识，多多交流，特别是这些经验之谈在书上是很难找到的。如果还要有更深的研究，我建议你有机会去欧洲最大的物理研究所，现在研究的课题与此相关，就是电磁层理论，现在空间物理也好，电磁层理论是最难解决的问题，现在有四个力，如果能够把四个力统一起来，宇宙空间的问题基本上都可以解答。一个是重力，原来无法解释重力如何产生，就有重力层。还有电场力，无法解释这个怎么产生，就有电场力，还有磁场力、合力，如果四个力统一在一起就可以解决。在书上介绍电磁层，一点点东西都全部解决了，包括量纲都没有统一，大家都在争论，电场强度和磁场强度的量纲都没有解决。按照电场的强度，原来牛顿用力表示，这个东西与现在电工学不搭架了。特别是电流强度通过两根导线多少，直径多大、电流多大来量力，这种磁场强度对我们使用有多大关系？当初定下来又不好推翻，现在慢慢引进了磁感应强度，把磁场强度屏蔽掉了，在电压计算里大家都知道磁感应力度，还有电场强度慢慢也屏蔽掉了，就是用电位梯度。
下面我们讲一些具体的。这是一个开关电源，开关电源被雷劈的时候，输入回路基本上都烧了，假如没烧是什么样的？可以看看，这是桥堆，这两个是Y电容，这里面还有一个压敏电阻。这是共模线圈，雷劈以后全部烧了，说明压敏电阻没有起到什么保护作用，两个电容都烧了，说明电感相当、相当地高。为了防止雷电，首先前面一定要加一个能量吸收，比较大的东西，成本相对来说比较低，像试验站里面的放电装置，那个东西没有地方装，也贵得很。在硬纸板上面排几个锯齿，中间隔一个头就行了。如果中间隔6mm也可以。有一个一级电感，电感可以使瞬间上去很快的电压降下来，突然加一个1万伏、10万伏，加上去只有这两端，另外两端建立不起来，所以刚加进去的时候对雷电来说，大部分能量都被吸收掉了。后面经过这个以后，剩余部分通过共膜电容继续吸收，吸收完以后还有差模部分，产生的差模部分通过电容把差模吸收掉。共模电容和差模电容具有抑制传导干扰的作用，对雷电也有抑制作用，所以很多人也在问，电容接到前面好还是接在后面好？这个东西看你有什么作用，如果只是为了防EMI电磁干扰的话，接在越前面越好，接在测试仪表的输入端最好，接到那里把信号全部短路掉了，就看不到了。但是对于雷电，你接到后面要好很多，所以这主要是防雷的，你就不要考虑电磁干扰和EMC了，尽量把两个放在后面。
另外一个是接地，这个特别重要，不能接到最输入端的地方，应该接在后面，一打雷造成很大的回路，把里面的东西烧坏、击穿，这个放电回路是越小越好，这个宽大一点，放电电流都在30个安培以上，如果听到雷声的放电都是上万安培，如果没有雷声只是把东西击穿都有几万安培。这样相对来说电容不是很大，都是几百安培或几十安培，尽量把地线、面积加大，而且最好接在机壳上，如果放在机壳上，雷击一击，上面带的电与前面起来就聚集起来，所有的都是挡电位，一有挡电位以后里面不存在充放电的问题了。大家知道吧？一个封闭的金属里头，不管外面带多高的电压，中间都是不带电的。一根导线不管通多少安培的电流，中间的电压、电流也是等于零的。电流分布都是在表面，大家可以做一个试验，做一个金属球，在外面充电，看看中间有没有电压，应该没有。一般都是这样做的，先把一个东西屏蔽起来，或者接大地，不接也没有关系，里面不带电的，或者是空的都可以测试出有电压。因为电场通过互相抵消，这个球外面带电，大家都是静电，磁力线都是互相抵消的，电力线互相抵消，中间的电场强度等于零，所以就不带电。
对于一些比较贵重的仪器、设备，在开关电容电压器这里最好做静电比例，在初次级线圈中间做一个铝箔片都可以，包一层，这层不能短路，短路的话变压器就会烧掉，包在外面可以短路，包在里面不能短路，包在外面吸收漏电电感，包在里面的主回路里面会短路，然后把它进行接地，这相当于可以隔离掉。这个有一个教训，前段时间康佳台湾装LCD屏测试，打了一个隔离变压器，后面就是接测试仪表，每个月都有一台、两台测试仪表损坏，查不出原因，最后让他们把隔离变压器的中间屏蔽才好。屏蔽以后，进一步有机会的话，在接头有连接的地方加一个磁环，让共模电压将磁环速度放慢，缓冲一下，让瞬间能量降低，瞬间能量缓慢一点，慢慢的过，损伤就会少很多。所有电路都可以把它看成一个分布电流，只要某地方电压电位在改变，对后面都会产生充放电，从这上面理解就知道了，如果哪个地方构成回路，如果有一个高电压进来一直传导到后面，最后充电，充电可以理解成分布电容，如果没有这个也有一个分布电容在里面，把分布电容放在这里，就比较形象地。就像以前的绝缘长效滤管一样，手一摸没有造成回路也坏掉了，绝缘的滤管很容易坏，一从里面拿出来，手一摸就坏掉，一个身上面带正电，或者你作为天线有感应电压，感应一下来回充放电就坏掉了。
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