視頻監(jiān)控系統(tǒng)防雷接地概述

Z.Z.視頻監(jiān)控系統(tǒng)防雷接地概述一、防雷概述雷電是一種常見且非常壯觀的自然現(xiàn)象，它具有極大的破壞力，對(duì)人類的生命、財(cái)產(chǎn)安全造成巨大的危害。隨著安全監(jiān)控系統(tǒng)在銀行、交通、小區(qū)、庫(kù)房管理中的迅速普及應(yīng)用，監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備因雷擊破壞的可能性就大大增加了，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。因此如何對(duì)安裝監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施切實(shí)有效的防雷保護(hù)，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，成為當(dāng)前一項(xiàng)緊迫的重要課題。為了對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)采取有效的防雷保護(hù)措施，保障監(jiān)控系統(tǒng)正?？煽康倪\(yùn)行，首先應(yīng)明確監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因以及雷電可能的侵入途徑，尤其是針對(duì)因雷擊點(diǎn)的調(diào)查分析，在分析其損壞原因的基礎(chǔ)上，正確選擇和使用監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的防雷保護(hù)裝置，以及對(duì)信號(hào)、電源線路的合理布線、屏蔽、等電位連接及接地方式等方面進(jìn)行深入的研究和探討。z.z.二、監(jiān)控系統(tǒng)雷擊事故分析1、 前端設(shè)備直擊雷防護(hù)措施不完善：監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備有室外和室內(nèi)安裝兩種情況，安裝在室內(nèi)的攝像機(jī)一般不用考慮直擊雷防護(hù)；安裝室外的攝像機(jī)一般是利用燈桿、獨(dú)立支撐桿或是安裝在建筑物外墻上，通過(guò)對(duì)多年來(lái)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)事故調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，有些前端設(shè)備沒(méi)有在直擊雷保護(hù)區(qū)域內(nèi)，甚至有些地方，特別是獨(dú)立架設(shè)的支撐桿沒(méi)有任何防直擊雷措施，當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)，雷電將直接擊中前端設(shè)備，直接摧毀前前端設(shè)備。2、 傳輸線路敷設(shè)不符合要求：傳輸線路是前端設(shè)備和終端設(shè)備之間的紐帶，也是雷電侵入設(shè)備的一個(gè)重要途徑，然而在工程施工中往往忽、視了傳輸線路的防雷。從防雷角看，穿金屬管埋地敷設(shè)方式防雷效果最佳，架空線最容易遭受雷擊，并且破壞性大，波及范圍廣。然而我們發(fā)現(xiàn)施工方在敷設(shè)線路時(shí)，為節(jié)約成本和降低施工難困，大多的數(shù)線路都是采用架空敷設(shè)，而且電源線與信號(hào)線纜捆扎在一起，沒(méi)有分開敷設(shè)，也沒(méi)有采取屏蔽和接地措施，此種情況下，電源線路將會(huì)通過(guò)耦合在信號(hào)線上感應(yīng)出電壓，我們通過(guò)實(shí)際測(cè)量也發(fā)現(xiàn)，在視頻同軸電纜上常常會(huì)有十幾伏甚至幾十伏的感應(yīng)過(guò)電壓，此過(guò)電壓長(zhǎng)期加在設(shè)備兩端，導(dǎo)致設(shè)備損壞。雖然*些場(chǎng)合采用的是埋地敷設(shè)，但由于埋地時(shí)是穿的PVC管而不是金屬管，當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)，PVC管并不能對(duì)雷電流起到屏蔽作用，并不能阻止雷擊事故的發(fā)生，大量的事實(shí)顯示，雷擊造成埋地線纜故障，大約占總故障的30%左右，即使雷擊比較遠(yuǎn)的地方，也仍然會(huì)有部分雷電流流入電纜。3、等電位連接及接地措施不完善：等電位連接是將分開的裝置、諸導(dǎo)電物體用等電位連接導(dǎo)體或電涌保護(hù)器連接起來(lái)以減小雷電流在它們之間產(chǎn)生的電位差，等電位連接在現(xiàn)代綜合防雷措施中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。對(duì)電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架、金屬管、屏蔽線纜外層、信息設(shè)備的各種接地以及電涌保護(hù)器的接地均應(yīng)以最短的距離與等電位連接網(wǎng)絡(luò)的接地端子連接。然而在實(shí)際工程中，我們通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的勘察發(fā)現(xiàn)，由于施工人員為省事或是由于防雷意識(shí)談薄，往往忽、視了等電位連接這一環(huán)節(jié)，許多光纖以及屏蔽線纜在進(jìn)入機(jī)房或設(shè)備前光纖的金屬加強(qiáng)筋和屏蔽線纜的屏蔽層沒(méi)有做接地處理，及易與設(shè)備及其它導(dǎo)體之間產(chǎn)生相關(guān)大的電位差，對(duì)設(shè)備造成損壞。三、防雷解決措施1、前端設(shè)備直擊雷防護(hù)：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）滾球半徑的保護(hù)范圍之內(nèi)。對(duì)于安裝在建筑物女兒墻上且不在避雷帶保護(hù)范圍之內(nèi)的攝像機(jī)，可以在避雷帶上安裝一支避雷短針或?qū)z像機(jī)移到避雷帶保護(hù)范圍之內(nèi)；采用獨(dú)立支撐桿安裝的攝像機(jī)，可將避雷針架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身或用鍍鋅圓鋼，避雷針安裝及保護(hù)半徑示意圖如圖1所示。避雷針的高度應(yīng)按GB50057-94標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中關(guān)于滾球半徑法進(jìn)行計(jì)算。z.z.Z.Z.圖1避雷針保護(hù)范圍示圖p2、傳輸線路的防護(hù)：電源線路與信號(hào)號(hào)線路宜全程分開穿金屬管埋地敷設(shè)，并保持整個(gè)金屬管道的電氣連通，宜應(yīng)至少在金屬管兩端做接地處理，對(duì)防護(hù)雷電干擾和電磁感應(yīng)是非常有效,這主要是由于金屬管的屏蔽作用和雷電流的集膚效應(yīng)。但在實(shí)際工程中，有時(shí)前端設(shè)備至機(jī)房有數(shù)百米甚至上千米的距離，此時(shí)如采用全程穿金屬管敷設(shè)時(shí)，受條件限制施工難度非常之大，此時(shí)可只在電纜進(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，在入戶端以及進(jìn)入前端設(shè)備前將電纜金屬外皮、金屬管同防雷接地裝置相連。電源線應(yīng)與信號(hào)線纜分開穿管敷設(shè)，其之間的最小間距應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的要求，信號(hào)線纜與其它線纜共桿架空敷設(shè)段之間的最小垂直間距應(yīng)符合下表的要求。種類最小垂直間距(m)1?10KV電力線2.51KV以下電力線1.5廣播線1通訊線 0.63、 等電位連接前端設(shè)備的等電位連接宜在控制箱內(nèi)設(shè)置S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示，設(shè)備外殼、線纜屏蔽層、光纖金屬加強(qiáng)筋、金屬立桿、防雷器接地等均應(yīng)與地網(wǎng)做等電位連接。監(jiān)控機(jī)房等電位連接網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》局部修訂條文規(guī)范要求，等電位連接應(yīng)采用S型星形結(jié)構(gòu)和M型網(wǎng)形結(jié)構(gòu)。當(dāng)機(jī)房小、設(shè)備少而集中時(shí)采用“S”型連接方式，如圖2所示。若機(jī)房大、設(shè)備多而分散時(shí)采用“M”型連接方式，如圖3所示。在復(fù)雜系統(tǒng)中，可以采用S和M組合型等電位連接網(wǎng)絡(luò)。等電位連接是將室內(nèi)交流工作接地，直流工作接地、安全保護(hù)地、防靜電接地、防雷保護(hù)接地以及引入室內(nèi)線纜金屬屏蔽層、金屬加強(qiáng)筋、金屬鋼門窗和一切外露可導(dǎo)電物體全部就近分別與室內(nèi)等電位接地端子板或等電位連接帶相連接。4、 安裝SPD4.1為防止雷電波沿線路侵入前端設(shè)備，對(duì)帶云臺(tái)的攝像機(jī)應(yīng)在其前端安裝三合一組合式防雷器，對(duì)不帶云臺(tái)的攝像機(jī)應(yīng)在其前端安裝二合一組合式防雷器，防雷器安裝示意圖如圖4所示。防雷器應(yīng)做可靠接地，且接地線應(yīng)盡量的短、直、粗。Z.Z.Z.Z.呂四等電位連接線防詳電地板等電位連接線設(shè)備保護(hù)接地等題位連接線光纖金雇加強(qiáng)筋等電位連接線線纜屏蔽書電位連接線金屬皆金屬箱1*等電位連接猛接地統(tǒng)「至地網(wǎng)O00接地統(tǒng)「至地網(wǎng)O000-o0$型等電位連接囲絡(luò)圖圖2&型等電位連接網(wǎng)Z備援地線

至地網(wǎng)監(jiān)控機(jī)房示意圖設(shè)備語(yǔ)牌地線L金屬屏溢管等電位達(dá)接線匕舫靜電地板等電位連搔絨X■曇等電位援地線

至地網(wǎng)監(jiān)控機(jī)房示意圖設(shè)備語(yǔ)牌地線L金屬屏溢管等電位達(dá)接線匕舫靜電地板等電位連搔絨X■曇等電位連接網(wǎng)絡(luò)r金屬當(dāng)圖3.3理等電位達(dá)接網(wǎng)絡(luò)示意圖4.2對(duì)監(jiān)控機(jī)房電源系統(tǒng)防護(hù)，按IEC防雷規(guī)范中有關(guān)防雷分區(qū)的要求，將電源系統(tǒng)分為三級(jí)保護(hù)。第一級(jí)選用通流容量在60KA或以上的電源SPD安裝在建筑的LPZ0與LPZ1區(qū)交界處；第二級(jí)選用通流容量在40KA或以上電源SPD安裝在建筑的LPZ1與LPZ2區(qū)交界處；第三級(jí)選用通流容量在20KA或以上的電源SPD安裝在建筑的

LPZ2與LPZ3區(qū)交界處。4.3盡管在外接引入的電源線路上已安裝了電源防雷保護(hù)裝置，作為信息系統(tǒng)的各種信號(hào)線也是一個(gè)引雷的主要途徑，如果沒(méi)有對(duì)信息系統(tǒng)進(jìn)行防雷保護(hù)措施，雷擊脈沖將從信號(hào)線路侵入，將會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行甚至徹底破壞網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使得重要數(shù)據(jù)丟失無(wú)法恢復(fù)，造成巨大損失。因此，必須各信號(hào)線路的端口處安裝與之性能參數(shù)相匹配的信號(hào)SPD圖4監(jiān)控系統(tǒng)防雷拓?fù)鋱D進(jìn)行保護(hù)。監(jiān)控系統(tǒng)防雷器安裝如圖4所示援』凱術(shù)端設(shè)備終端設(shè)備 包源股匿記推丄*■電SF單*n電津SPO援』凱術(shù)端設(shè)備終端設(shè)備 包源股匿記推丄*■電SF單*n電津SPO三呻電源SPO電史希圖4監(jiān)控系統(tǒng)防雷拓?fù)鋱D4z.z.5、接地:地網(wǎng)是雷電流的最終去處，地網(wǎng)的好壞將直接影響整個(gè)防雷的效果。根據(jù)國(guó)家規(guī)范要求，防雷接地與交流工作接地、直流工作接地、安全保護(hù)接地宜共用一組接地裝置時(shí)，采用共用接地系統(tǒng)的目的是達(dá)到均壓、等電位以減小各種接地設(shè)備間、不同系統(tǒng)之間的電位差，接地裝置的接地電阻值必須按接入設(shè)備中要求的最小值確定。如有特殊要求，以上同種地網(wǎng)不共地時(shí)，則