一场跨越杭州、宁波、上海的技术交流,把源自特斯拉专利的CMCE多电场补偿技术带到工程源头。
交流时间:2025年6月8日—6月12日
覆盖区域:杭州·宁波·上海
涉及行业:风电·医药厂房·建筑·石油化工·机场
一、交流背景:五天,三座城市,九家重点设计院
近日,易造技术团队携CMCE多电场补偿器,先后走进长三角地区九家行业重点设计院,开展为期五天的专项技术交流。行程横跨杭州、宁波、上海三座城市,覆盖风电、医药厂房、建筑、石油化工、机场五大领域——这些正是对雷电防护要求最为严苛的行业。

把交流放在设计院,是希望让CMCE这一套不同于传统避雷针的防雷逻辑,在方案形成的最前端被了解、被讨论、被采纳。
二、产品溯源:什么是CMCE:一项源自特斯拉的防雷技术
CMCE是多电场补偿器西班牙语的缩写,其技术源头可追溯至1916年。这一年,60岁的尼古拉·特斯拉当选IEEE Fellow,针对传统富兰克林避雷针的诸多问题,提出了一种更符合雷电本质、设计新颖且高效的避雷装置,并获得专利(专利号1,266,175),这正是CMCE技术的理论基础。
传统避雷针距今已有两百七十余年历史,当时主要建筑还是土石矮屋时,仅能依靠金属引雷杆将雷击电流简单泄放入地,但当下时代飞速发展,现代智慧楼宇电力、智能设备密布,传统避雷针只能疏导直击雷,无法抑制雷击产生的感应过电压、电磁脉冲与线路浪涌。

在以上基础上,Sertec公司结合多年工程经验与新材料,研发出CMCE多电场补偿器。它是一种无源主动防雷技术,利用静电感应原理,通过引下线充能与大气电场相反的异性电荷,不断吸收电荷平衡大气电场,消除上行先导,在其覆盖范围内形成一个保护罩。目前,该技术已应用于全球70多个国家的各类雷电防护场景。

CMCE的工作原理
与传统避雷针主动接闪的思路相反,CMCE的核心目的是不让闪电发生。其工作原理如下:
电荷充电:通过引下线往不断地向补偿器中注入与大气电场极性相反的电荷;
吸收电荷:在设备周围形成局部反向电场,不断从周围环境中吸收、中和多余的电荷,使局部电场维持在低水平的动态平衡;
消除先导:将捕获的电荷安全以无害的毫安级电流泄放入地,从源头中断上行先导,避免下行先导对地面设施造成破坏。
保护成型:最终在其上方及周边空间构建稳定、动态的电场平衡区,实现主动防雷。

如此一来,被保护区域内便形成一个相对的无雷区,可有效保护陆地与海上设施免受直接雷击。
三、技术本质:不是接闪,而是不让闪电发生
传统避雷针依赖尖端放电去接闪,本质上是主动吸引雷击。但尖端放电所能中和的电荷量相对雷电能量微乎其微,反而会电离周围空气、增加局部导电性,可能吸引雷电并殃及邻近物体;一旦接闪,其能量与破坏难以预测。CMCE多电场补偿器则从机理上改变了这一逻辑——既然电场被持续平衡,也就从源头上消除了直击雷及衍生危害。

四、行业适配:一套技术逻辑,覆盖五大行业
CMCE之所以能在本次走访的五个行业中引起共鸣,关键在于同一套防雷逻辑、一整条产品序列——保护半径从25m到120m不等,无需电源,可与现有接地系统兼容,并针对不同工况衍生出专用型号,适应不同的应用场景。
机场:大范围关键设施防护,匹配CMCE 120,单台覆盖半径达120米;
石油化工:储罐、烟囱、蒸馏塔等防爆需求突出——CMCE AT 120采用耐高达400°C的绝缘电阻设计,专为工业烟囱、蒸馏塔等高温工况开发。
风电/清洁能源:CMCE TWIN MAX120,可用于风力发电机、光伏电场,以及海拔超过4000米、雷暴频繁的地区;
建筑:住宅、商业建筑、大型建筑群可按规模选用CMCE 25/55/120;
医药厂房:洁净厂房及关键工艺设备的可靠防护,避免雷击导致的停产与设备损失。

五、实力验证:经得起严苛检验
CMCE的防护设计遵循IEC 62305国际防雷标准,其保护范围远大于传统避雷针。在西班牙瓦伦西亚能源技术研究所实验室测试中,样品在100kA(10/350μs)的雷电冲击下连续多次放电,未出现材料破裂、损坏或穿孔;在每米电场强度高达640 kV/m时仍保持稳定不接闪(TWIN MAX型号可达840 kV/m)。

产品已通过CE、UKCA、UL(UL-96)、IEC等多项国际认证;海洋系列更同时取得意大利船级社RINA与英国劳氏船级社LR认证,是全球唯一通过海事认证的直击雷防护设备,使用寿命高达20年。
六、全球实证:从香港到巴拿马的实例
香港海洋公园|70米游乐塔
海洋公园位于海岸暴露区域,游乐设施频繁遭受雷击,每次都带来高昂的维修成本与运营损失。园方在70米高的游乐塔上安装1台CMCE 120,并拆除原有的富兰克林避雷针。安装后,该区域雷暴活动水平显著下降,塔楼不再受到直接雷击,系统保持正常运行。

巴拿马AES Colón|中美洲首座液化天然气电厂
这座投资11.5亿美元、海边选址的LNG接收站及燃气电厂,一旦遭雷击极易引发爆炸。项目共安装26套CMCE产品(含6套耐高温AT型号),基本覆盖全厂关键设施。来自美国宇航局NASA闪电监测卫星的数据显示,安装两年后,厂区雷电分布显著减少。

安装前闪电密度图

装两年后闪电密度图
美国得州储罐区|从全损到零雷击
Watusi等多家能源公司的储罐区曾安装网状离子化避雷系统,仍未能避免雷击——2020年一处储罐区遭雷击后设施完全损毁。改装CMCE设备后,这些设施再未记录到任何雷电事件。

把主动防雷带到设计的最前端
从特斯拉一百多年前的专利,到今天覆盖全球60多个国家的工程实践,CMCE多电场补偿器代表的是一种更主动、更安全的防雷思路。此次走进长三角九大设计院,我们带去的不只是一款产品,更是一次关于防雷逻辑的深入对话。

未来,我司将继续携手行业设计力量,把这套主动防雷理念落到更多关键基础设施的方案源头,从源头守护安全。