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中山监控系统防雷保护设计浅谈

作者:中山市天权电子电讯有限公司 来源:tianquan 发布时间:2019-09-05 浏览:57

中山监控系统的普及应用,对保护国家和人民群众的生命财产安全起到了极为重要的作用。随着微电子业的迅猛发展,雷电灾害的发生呈逐年上升趋势,这就对防雷安全保护提出了更高的要求。主要对中山监控系统遭受雷击损害的主要原因,以及可能的侵入途径作了初步的分析,同时对中山监控系统的防雷保护技术进行了相应的介绍,供防雷工程技术人员参考。


一、引言

随着平安监控系统在银行、交通、小区、库房管理中的疾速提高应用,监控系统设备因雷击毁坏的可能性就大大增加了。其结果可能会使整个监控系统运转失灵,并形成难以估量的经济损失。


为了对平安监控系统采取有效的防雷维护措施,保证监控系统正常牢靠的运转,首先应明白监控系统遭受雷击损伤的主要缘由以及雷电可能的侵入途径,特别是雷击损坏较为严重的室外监控设备,在剖析其损坏缘由的根底上,正确选择和运用监控系统设备的防雷维护安装,以及研讨和讨论信号、电源线路的布放、屏蔽及接中央式等。能够使各安防工程公司,对进步监控系统的抗雷电才能,优化系统的防雷程度起到很好的作用。


二、闭路监视系统的组成及雷害成因

1、电视监控系统( Closed Circait Televisiow, 简称 CCTV ),普通由以下三局部组成:


前端局部:主要由黑白(彩色)摄像机、镜头、云台、防护罩、支架等组成。


传输局部:运用同轴电缆、电线、多芯线采取架空、地埋或沿墙敷设等方式传输视频、音频或控制信号等。


终端局部:主要由画面分割器、监视器、控制设备等组成。


2 、 CCTV 系统雷害成因


直击雷:雷电直接击在露天的摄像机上形成设备损坏;雷电直接击在架空线缆上形成线缆熔断。


雷电波侵入: CCTV 的电源线、信号传输或进入监控室的金属管线到雷击或被雷电感应时,雷电波沿这些金属导线侵入设备,形成电位差使设备损坏。


雷电感应:当雷击避雷针时,在引下线四周会产生很强的瞬变电磁场。处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势。这现象叫电磁感应。当有带电的雷云呈现时,在雷云下面的建筑物和传输线路上都会感应出与雷云相反的电荷。这种感应电荷在低压架空线路上可达 100kv ,信号线路上可 40 - 60kv 。这种现象叫静电感应。电磁感应和静电感应称为感应雷,又叫二次雷。它对设备的损伤没有直击雷来的猛然,但它要比直击雷发作的机率大得多。


三、CCTV 系统的综合防雷

1、前端设备的防雷


前端设备有室外和室内装置两种状况,装置在室内的设备普通不会遭受直击雷击,但需思索避免雷电过电压对设备的损害,而室外的设备则同时需思索避免直击雷击。


前端设备如摄像头应置于接闪器(避雷针或其它接闪导体)有效维护范围之内。当摄像机独立架设时,避雷针最好距摄像机 3 - 4 米的间隔。如有艰难避雷针也能够架设在摄像机的支撑杆上,引下线可直接应用金属杆自身或选用Φ 8 的镀锌圆钢。为避免电磁感应,沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管屏蔽。


为避免雷电波沿线路侵入前端设备,应在设备前的每条线路上加装适宜的避雷器,如电源线( 220V 或 DC12V )、视频线、信号线和云台控制线。


摄像机的电源普通运用 AC220V 或 DC12V 。摄像机由直流变压器供电的,单相电源避雷器应串联或并联在直流变压器前端,如直流电源传输间隔大于 15 米,则摄像机端还应串接低压直流避雷器。


信号线传输间隔长,耐压程度低,极易感应雷电流而损坏设备,为了将雷电流从信号传输线传导入地,信号过电压维护器须快速响应,在设计信号传输线的维护时必需思索信号的传输速率、信号电平,启动电压以及雷电通量等参数。


室外的前端设备应有良好的接地,接地电阻小于 4 Ω,高土壤电阻率地域可放宽至 <10 Ω。


2、传输线路的防雷


CCTV 系统主要是传输信号线和电源线。室外摄像机的电源可从终端设备处引入,也可从监视点左近的电源引入。


控制信号传输线和报警信号传输线普通选用芯屏蔽软线,架设(或敷设)在前端与终端之间。


GB50198 - 1994 规则,传输局部的线路在城市郊区、乡村敷设时,可采用直埋敷设方式。当条件不充许时,可采用通讯管道或架空方式,此时规则了传输线缆与其它线路其它线路其沟的最小间距(见表 1 )和与其它线路共杆架设的最小垂直间距(见表 2 )


表 1 电缆与其它线路共沟(隧道)的最小间距( m )品种最小间距 220V 交流电线 0.5 通讯电缆 0.1 表 2 电缆与其它线路共杆架设的最小垂直间距( m )品种最小垂直间距 1 — 10KV 电力线 2.51KV 以下电力线 1.5 播送线 1.0 通讯线 0.6


从防雷角看,直埋敷设方式防雷效果最佳,架空线最容易遭受雷击,并且毁坏性大,涉及范围广,为防止首尾端设备损坏,架空线传输时应在每一电杆上做接地处置,架空线缆的吊线和架空线缆线路中的金属管道均应接地。中间放大器输入端的信号源和电源均应分别接入适宜的避雷器。


传输线埋地敷设并不能阻止雷击设备的发作,大量的事实显现,雷击形成埋地线缆毛病,大约占总毛病的 30 %左右,即便雷击比拟远的中央,也依然会有局部雷电流流入电缆。所以采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设,坚持钢管的电气连通。对防护电磁干扰和电磁感应十分有效,这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。如电缆全程穿金属管有艰难时,可在电缆进入终端和前端设备前穿金属管埋地引入,但埋地长度不得小于 15 米,在入户端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地安装相连。


3 、终端设备的防雷


在 CCTV 系统中,监控室的防雷最为重要,应从直击雷防护、雷电波侵入、等电位衔接和电涌维护多方面停止。


监控室所在建筑物应有防直击雷的避雷针、避雷带或避雷网。其防直击雷措施应契合 GB50057 - 94 中有关直击雷维护的规则。


进入监控室的各种金属管线应接到防感应雷的接地安装上。架空电缆线直接引入时,在入户处应加装避雷器,并将线缆金属外护层及自承钢索接到接地安装上。


监控室内应设置一等电位衔接母线(或金属板),该等电位衔接母线应与建筑物防雷接地、 PE 线、设备维护地、防静电地等衔接到一同避免风险的电位差。各种电涌维护器(避雷器)的接地线应以最直和最短的间隔与等电位衔接母排停止电气衔接。


由于有 80 %雷击高电位是从电源线侵入的,为保证设备平安,普通电源上应设置三级避雷维护。在视频传输线、信号控制线,入侵报警信号线进入前端设备之前或进入中心控制台前应加装相应的避雷维护器。


良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。监控中心采用专用接地安装时,其接地电阻不得大于 4 Ω。采用综合接地网时,其接地电阻不得大于 1 Ω。


四、完毕语


雷电对平安监控系统的损伤途径是多方面的。本文主要对平安监控系统遭受雷击损伤的


主要大缘由,以及可能的侵入途径作了初步的剖析,同时对平安监控系统的防雷维护技术停止了相应的引见。需求阐明的是,防雷维护是一个比拟复杂的问题,对平安监控系统的防雷维护设计不只取决于防雷安装的性能,更重要的是在监控系统的设计施工之前,就要思索到监控系统所处的天文环境,设计适宜的线缆布放方式、屏蔽及接中央式。总之,防雷维护设计应综合思索,才干取得良好的效果。      


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