安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷保護(hù)設(shè)計(jì)淺談

一、 引言

隨著平安監(jiān)控系統(tǒng)在銀行、交通、小區(qū)、庫(kù)房管理中的疾速提高應(yīng)用，監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備因雷擊毀壞的可能性就大大增加了。其結(jié)果可能會(huì)使整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)失靈，并形成難以估量的經(jīng)濟(jì)損失。

為了對(duì)平安監(jiān)控系統(tǒng)采取有效的防雷維護(hù)措施，保證監(jiān)控系統(tǒng)正常牢靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，首先應(yīng)明白監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊損傷的主要緣由以及雷電可能的侵入途徑，特別是雷擊損壞較為嚴(yán)重的室外監(jiān)控設(shè)備，在剖析其損壞緣由的根底上，正確選擇和運(yùn)用監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的防雷維護(hù)安裝，以及研討和討論信號(hào)、電源線路的布放、屏蔽及接中央式等。能夠使各安防工程公司，對(duì)進(jìn)步監(jiān)控系統(tǒng)的抗雷電才能，優(yōu)化系統(tǒng)的防雷程度起到很好的作用。

二、 閉路監(jiān)視系統(tǒng)的組成及雷害成因

1 、電視監(jiān)控系統(tǒng)( Closed Circait Televisiow, 簡(jiǎn)稱 CCTV )，普通由以下三局部組成：

前端局部：主要由黑白(彩色)攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩、支架等組成。

傳輸局部：運(yùn)用同軸電纜、電線、多芯線采取架空、地埋或沿墻敷設(shè)等方式傳輸視頻、音頻或控制信號(hào)等。

終端局部：主要由畫面分割器、監(jiān)視器、控制設(shè)備等組成。 2 、 CCTV 系統(tǒng)雷害成因

直擊雷：雷電直接擊在露天的攝像機(jī)上形成設(shè)備損壞;雷電直接擊在架空線纜上形成線纜熔斷。

雷電波侵入： CCTV 的電源線、信號(hào)傳輸或進(jìn)入監(jiān)控室的金屬管線到雷擊或被雷電感應(yīng)時(shí)，雷電波沿這些金屬導(dǎo)線侵入設(shè)備，形成電位差使設(shè)備損壞。

雷電感應(yīng)：當(dāng)雷擊避雷針時(shí)，在引下線四周會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的瞬變電磁場(chǎng)。處在電磁場(chǎng)中的監(jiān)控設(shè)備和傳輸線路會(huì)感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì)。這現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)。當(dāng)有帶電的雷云呈現(xiàn)時(shí)，在雷云下面的建筑物和傳輸線路上都會(huì)感應(yīng)出與雷云相反的電荷。這種感應(yīng)電荷在低壓架空線路上可達(dá) 100kv ，信號(hào)線路上可 40 - 60kv 。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)稱為感應(yīng)雷，又叫二次雷。它對(duì)設(shè)備的損傷沒有直擊雷來的猛然，但它要比直擊雷發(fā)作的機(jī)率大得多。

三、 CCTV 系統(tǒng)的綜合防雷

1 、前端設(shè)備的防雷

前端設(shè)備有室外和室內(nèi)裝置兩種狀況，裝置在室內(nèi)的設(shè)備普通不會(huì)遭受直擊雷擊，但需思索避免雷電過電壓對(duì)設(shè)備的損害，而室外的設(shè)備則同時(shí)需思索避免直擊雷擊。

前端設(shè)備如攝像頭應(yīng)置于接閃器(避雷針或其它接閃導(dǎo)體)有效維護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)攝像機(jī)獨(dú)立架設(shè)時(shí)，避雷針最好距攝像機(jī) 3 - 4 米的間隔。如有艱難避雷針也能夠架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上，引下線可直接應(yīng)用金屬桿自身或選用Φ 8 的鍍鋅圓鋼。為避免電磁感應(yīng)，沿桿引上攝像機(jī)的電源線和信號(hào)線應(yīng)穿金屬管屏蔽。

為避免雷電波沿線路侵入前端設(shè)備，應(yīng)在設(shè)備前的每條線路上加裝適宜的避雷器，如電源線( 220V 或 DC12V )、視頻線、信號(hào)線和云臺(tái)控制線。

攝像機(jī)的電源普通運(yùn)用 AC220V 或 DC12V 。攝像機(jī)由直流變壓器供電的，單相電源避雷器應(yīng)串聯(lián)或并聯(lián)在直流變壓器前端，如直流電源傳輸間隔大于 15 米，則攝像機(jī)端還應(yīng)串接低壓直流避雷器。

信號(hào)線傳輸間隔長(zhǎng)，耐壓程度低，極易感應(yīng)雷電流而損壞設(shè)備，為了將雷電流從信號(hào)傳輸線傳導(dǎo)入地，信號(hào)過電壓維護(hù)器須快速響應(yīng)，在設(shè)計(jì)信號(hào)傳輸線的維護(hù)時(shí)必需思索信號(hào)的傳輸速率、信號(hào)電平，啟動(dòng)電壓以及雷電通量等參數(shù)。

室外的前端設(shè)備應(yīng)有良好的接地，接地電阻小于 4 Ω，高土壤電阻率地域可放寬至 <10 Ω。

2 、傳輸線路的防雷

CCTV 系統(tǒng)主要是傳輸信號(hào)線和電源線。室外攝像機(jī)的電源可從終端設(shè)備處引入，也可從監(jiān)視點(diǎn)左近的電源引入。

控制信號(hào)傳輸線和報(bào)警信號(hào)傳輸線普通選用芯屏蔽軟線，架設(shè)(或敷設(shè))在前端與終端之間。

GB50198 - 1994 規(guī)則，傳輸局部的線路在城市郊區(qū)、鄉(xiāng)村敷設(shè)時(shí)，可采用直埋敷設(shè)方式。當(dāng)條件不充許時(shí)，可采用通訊管道或架空方式，此時(shí)規(guī)則了傳輸線纜與其它線路其它線路其溝的最小間距(見表 1 )和與其它線路共桿架設(shè)的最小垂直間距(見表 2 )

表 1 電纜與其它線路共溝(隧道)的最小間距( m )品種最小間距 220V 交流電線 0.5 通訊電纜 0.1 表 2 電纜與其它線路共桿架設(shè)的最小垂直間距( m )品種最小垂直間距 1 — 10KV 電力線 2.51KV 以下電力線 1.5 播送線 1.0 通訊線 0.6

從防雷角看，直埋敷設(shè)方式防雷效果最佳，架空線最容易遭受雷擊，并且毀壞性大，涉及范圍廣，為防止首尾端設(shè)備損壞，架空線傳輸時(shí)應(yīng)在每一電桿上做接地處置，架空線纜的吊線和架空線纜線路中的金屬管道均應(yīng)接地。中間放大器輸入端的信號(hào)源和電源均應(yīng)分別接入適宜的避雷器。

傳輸線埋地敷設(shè)并不能阻止雷擊設(shè)備的發(fā)作，大量的事實(shí)顯現(xiàn)，雷擊形成埋地線纜毛病，大約占總毛病的 30 %左右，即便雷擊比擬遠(yuǎn)的中央，也依然會(huì)有局部雷電流流入電纜。所以采用帶屏蔽層的線纜或線纜穿鋼管埋地敷設(shè)，堅(jiān)持鋼管的電氣連通。對(duì)防護(hù)電磁干擾和電磁感應(yīng)十分有效，這主要是由于金屬管的屏蔽作用和雷電流的集膚效應(yīng)。如電纜全程穿金屬管有艱難時(shí)，可在電纜進(jìn)入終端和前端設(shè)備前穿金屬管埋地引入，但埋地長(zhǎng)度不得小于 15 米，在入戶端將電纜金屬外皮、鋼管同防雷接地安裝相連。

3 、終端設(shè)備的防雷

在 CCTV 系統(tǒng)中，監(jiān)控室的防雷最為重要，應(yīng)從直擊雷防護(hù)、雷電波侵入、等電位銜接和電涌維護(hù)多方面停止。

監(jiān)控室所在建筑物應(yīng)有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)。其防直擊雷措施應(yīng)契合 GB50057 - 94 中有關(guān)直擊雷維護(hù)的規(guī)則。

進(jìn)入監(jiān)控室的各種金屬管線應(yīng)接到防感應(yīng)雷的接地安裝上。架空電纜線直接引入時(shí)，在入戶處應(yīng)加裝避雷器，并將線纜金屬外護(hù)層及自承鋼索接到接地安裝上。

監(jiān)控室內(nèi)應(yīng)設(shè)置一等電位銜接母線(或金屬板)，該等電位銜接母線應(yīng)與建筑物防雷接地、 PE 線、設(shè)備維護(hù)地、防靜電地等銜接到一同避免風(fēng)險(xiǎn)的電位差。各種電涌維護(hù)器(避雷器)的接地線應(yīng)以最直和最短的間隔與等電位銜接母排停止電氣銜接。

由于有 80 %雷擊高電位是從電源線侵入的，為保證設(shè)備平安，普通電源上應(yīng)設(shè)置三級(jí)避雷維護(hù)。在視頻傳輸線、信號(hào)控制線，入侵報(bào)警信號(hào)線進(jìn)入前端設(shè)備之前或進(jìn)入中心控制臺(tái)前應(yīng)加裝相應(yīng)的避雷維護(hù)器。

良好的接地是防雷中至關(guān)重要的一環(huán)。接地電阻值越小過電壓值越低。監(jiān)控中心采用專用接地安裝時(shí)，其接地電阻不得大于 4 Ω。采用綜合接地網(wǎng)時(shí)，其接地電阻不得大于 1 Ω。

四、完畢語

雷電對(duì)平安監(jiān)控系統(tǒng)的損傷途徑是多方面的。本文主要對(duì)平安監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊損傷的

主要大緣由，以及可能的侵入途徑作了初步的剖析，同時(shí)對(duì)平安監(jiān)控系統(tǒng)的防雷維護(hù)技術(shù)停止了相應(yīng)的引見。需求闡明的是，防雷維護(hù)是一個(gè)比擬復(fù)雜的問題，對(duì)平安監(jiān)控系統(tǒng)的防雷維護(hù)設(shè)計(jì)不只取決于防雷安裝的性能，更重要的是在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工之前，就要思索到監(jiān)控系統(tǒng)所處的天文環(huán)境，設(shè)計(jì)適宜的線纜布放方式、屏蔽及接中央式。總之，防雷維護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)綜合思索，才干取得良好的效果。

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