摘要:安防監(jiān)控系統(tǒng)的雷電防護(hù)問題,具有著較強(qiáng)的綜合性、復(fù)雜性和代表性,本文通過對(duì)安防監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因分析及其防雷解決方案的一些要點(diǎn)的探討,闡述作者對(duì)雷電防護(hù)問題的一些看法和有限的經(jīng)驗(yàn),期待行業(yè)同仁給予批評(píng)指正,共同完善、豐富雷電防護(hù)技術(shù),宣傳、推廣更加合理、準(zhǔn)確的雷電防護(hù)方案,更好地解決社會(huì)上的各種雷電防護(hù)問題,有效達(dá)成防雷減災(zāi)之目的。
一、概述
隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步,人民生活水平的不斷提高,社會(huì)經(jīng)濟(jì)越趨活躍,對(duì)“安全”的需求越來越高,安防監(jiān)控系統(tǒng)得到了更為廣泛的普及應(yīng)用。在高速公路、金融系統(tǒng)、軍事單位、交通監(jiān)控、重要處所、各種小區(qū)、公共場(chǎng)所、庫(kù)房管理等各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越普遍。同時(shí),安防監(jiān)控系統(tǒng)自身的安全性也成為一個(gè)新的、重要的問題。
現(xiàn)代的安防監(jiān)控產(chǎn)品均系微電子化產(chǎn)品,這些監(jiān)控設(shè)備具有高密度、高速度、低電壓和低功耗等特性。其對(duì)各種諸如雷電過電壓、電力系統(tǒng)操作過電壓、靜電放電、電磁輻射等電磁干擾非常敏感,這就使得監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備極易遭受雷擊/過電壓破壞,其后果可能會(huì)使整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行失靈,并造成難以估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失和安全方面的風(fēng)險(xiǎn)。為了能夠準(zhǔn)確、有效地提供安防監(jiān)控系統(tǒng)的防雷解決方案,我們首先應(yīng)準(zhǔn)確了解安防監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成,進(jìn)而,準(zhǔn)確分析安防監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因以及可能的雷擊過電壓的入侵途徑。在此基礎(chǔ)上,選用合適的防雷保護(hù)裝置,研究和探討信號(hào)、電源線路的合理布放,明確屏蔽及接地方式,方可給出準(zhǔn)確的、系統(tǒng)的防雷解決方案。有效提高安防監(jiān)控系統(tǒng)的抗雷擊過電壓干擾能力,優(yōu)化系統(tǒng)的整體防雷水平。
二、安防監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成、分類及雷電防護(hù)概述
2.1安防監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成
安防監(jiān)控系統(tǒng),一般由以下三部分組成:
前端部分:主要由黑白(彩色)攝像機(jī)、云臺(tái)、防護(hù)罩、支架等組成。
傳輸部分:使用同軸電纜、電線、多芯線,采取架空、地埋或沿墻敷設(shè)等方式傳輸音頻、視頻、控制信號(hào)和饋送交、直流電源等。
終端部分:主要由控制設(shè)備、畫面分割器、監(jiān)視器、錄像存儲(chǔ)設(shè)備等組成。
2.2安防監(jiān)控系統(tǒng)的分類
依傳輸部分的傳輸方式分類,安防監(jiān)控系統(tǒng)主要分為如下幾類:
A同軸電纜傳輸監(jiān)控系統(tǒng):雷電防護(hù)重點(diǎn)在于傳輸電纜的兩端線路接口防護(hù)及傳輸電纜自身的保護(hù);
B雙絞線傳輸監(jiān)控系統(tǒng):雷電防護(hù)重點(diǎn)在于,前端及終端的電源防護(hù)及雙絞線接口防護(hù);
C光纜傳輸監(jiān)控系統(tǒng):雷電防護(hù)重點(diǎn)在于,前端及終端的電源防護(hù)及光纜自身屏蔽鎧層及加強(qiáng)筋的防護(hù);
D微波傳輸監(jiān)控系統(tǒng):防護(hù)重點(diǎn)在于,前后兩站無線設(shè)備的自身直擊雷防護(hù)。
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3.1.2傳輸線路的直擊雷防護(hù)
為了使傳輸線路免遭直擊雷的侵害,傳輸線路應(yīng)盡量避免架空敷設(shè),最好是穿金屬管埋地敷設(shè),金屬管的兩端應(yīng)可靠接地。
3.1.3終端設(shè)備的直擊雷防護(hù)
終端設(shè)備機(jī)房(一般稱監(jiān)控機(jī)房)所在建筑物應(yīng)采取防直擊雷的措施,可采用φ10的圓鋼(刷銀粉漆)在樓頂構(gòu)筑避雷帶,另外用φ10的圓鋼做避雷帶支撐,支撐高度15cm,每隔1m設(shè)一支撐,并用40×4mm的鍍鋅扁鋼作為引下線與地網(wǎng)(地網(wǎng)電阻應(yīng)小于10Ω)連接,引下線的間距應(yīng)不大于25米。也可以采用避雷針作為防直擊雷的措施,用40×4mm的鍍鋅扁鋼作為引下線與地網(wǎng)連接,避雷針的高度、安裝位置應(yīng)根據(jù)滾球法進(jìn)行計(jì)算。
3.2防雷接地系統(tǒng)
所有防雷保護(hù)系統(tǒng)均應(yīng)有可靠、有效的接地。接地系統(tǒng)亦是防雷保護(hù)的必要組成部分之一。
安防監(jiān)控系統(tǒng)前端、終端設(shè)備均應(yīng)有良好的防雷接地,相應(yīng)接地系統(tǒng)應(yīng)符合規(guī)范要求。一般獨(dú)立于監(jiān)控機(jī)房所在建筑物的前端設(shè)備均須設(shè)有獨(dú)立接地。但在此需要特別指出的是:無論前端還是終端設(shè)備的接地系統(tǒng),如果距離小于20米的情況,兩個(gè)接地系統(tǒng)之間應(yīng)做等電位連接。
3.3沿墻敷設(shè)應(yīng)注意的問題
許多布線人員,因?qū)Ψ览字R(shí)了解有限,或者圖簡(jiǎn)單方便,習(xí)慣于將戶外走線線路與建筑物避雷帶、引下線相互捆綁。方便了工程施工與美觀的同時(shí),也帶來了較大的防雷安全隱患。這一點(diǎn)是值得重視和注意的。為減小雷害風(fēng)險(xiǎn),任何導(dǎo)線/金屬線路均應(yīng)盡可能避免與直擊雷防護(hù)系統(tǒng)平行捆扎,而應(yīng)依有關(guān)規(guī)范要求。
3.4交流電源防雷器的選用
對(duì)于安防監(jiān)控系統(tǒng)的所有交流電源進(jìn)線端均作有效的防雷保護(hù)。并且應(yīng)確保設(shè)備所處建筑物系有良好的防雷接地系統(tǒng)的,進(jìn)一步確認(rèn)所在建筑的雷電防護(hù)裝置是否使用適當(dāng)。
前端設(shè)備的交流電源進(jìn)線處應(yīng)安裝相應(yīng)的電源防雷器。考慮到安防監(jiān)控系統(tǒng)的電源系統(tǒng)一般都不是很規(guī)范,零、地之間一般都會(huì)有幾伏、十幾伏的電壓,有時(shí)甚至?xí)袔资碾妷海硗猓诎惭b單相電源防雷器的時(shí)候,安裝人員一般也不會(huì)注意區(qū)分零、火線,鑒于這種情況,我們建議選用單相電源防雷器時(shí),盡量避免選用1+NPE保護(hù)模式的產(chǎn)品,因?yàn)槿绻鸑PE模塊上有交流電壓存在,在NPE模塊動(dòng)作時(shí)會(huì)產(chǎn)生工頻續(xù)流,使NPE模塊難以熄弧,造成NPE模塊燒壞。
進(jìn)入到監(jiān)控機(jī)房的電源線應(yīng)考慮三級(jí)防護(hù),可在建筑物的總配電房的電源進(jìn)線處安裝一級(jí)電源防雷器,在監(jiān)控機(jī)房所在樓層配電箱的電源進(jìn)線處安裝二級(jí)電源防雷器,在監(jiān)控機(jī)房重要設(shè)備的電源進(jìn)線處安裝三級(jí)電源防雷器,在零、地電壓比較高的情況下,不建議采用3+NPE或1+NPE保護(hù)模式的電源防雷器。
所有的防雷器應(yīng)可靠接地。
3.5安防監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸線路防護(hù)
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資料表明,安防監(jiān)控系統(tǒng)80%以上的雷害事故都是因?yàn)榕c系統(tǒng)相連的線路上感應(yīng)的雷電侵入波過電壓造成的。
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4.2在具體工程中,防雷設(shè)備安裝位置及設(shè)備選型均應(yīng)由專業(yè)人員根據(jù)實(shí)際情況選定。
4.3應(yīng)采用技術(shù)和質(zhì)量均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的防雷設(shè)備、器件、器材,避免使用非標(biāo)準(zhǔn)防雷產(chǎn)品和器件。
4.4避雷針體、避雷帶、支架、接地引下線、接地體、連接線等部件,均應(yīng)采用熱鍍鋅等方法,有效防止銹蝕。
4.5應(yīng)定期檢查防雷器的使用情況,發(fā)現(xiàn)有損壞、老化的情況應(yīng)及時(shí)更換。
分析防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)首先應(yīng)準(zhǔn)確了解安防監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成,進(jìn)而,準(zhǔn)確分析安防監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因以及可能的雷擊過電壓的入侵途徑。在此基礎(chǔ)上,選用合適的防雷保護(hù)裝置,研究和探討信號(hào)、電源線路的合理布放,明確屏蔽及接地方式,方可給出準(zhǔn)確的、系統(tǒng)的防雷解決方案。有效提高安防監(jiān)控系統(tǒng)的抗雷擊過電壓干擾能力,優(yōu)化系統(tǒng)的整體防雷水平。