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(lái)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(lái)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(wèn)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(guò)電壓、電力系統(tǒng)操作過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(wú)線設(shè)備的自身直擊雷防護(hù)。

  1.2.3安防監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因

  2.3.1直擊雷

  A、雷電直接擊中露天的攝像機(jī)上，直接損毀設(shè)備;

  B、雷電直接擊在線纜上，造成線纜熔斷、損壞。

  2.3.2雷電侵入波

  安防監(jiān)控系統(tǒng)的電源線、信號(hào)傳輸線或進(jìn)入監(jiān)控室的其它金屬線纜遭到雷擊或被雷電感應(yīng)時(shí)，雷電波沿這些金屬導(dǎo)線/導(dǎo)體侵入設(shè)備，導(dǎo)致高電位差使設(shè)備損壞。

  2.3.3雷電感應(yīng)

  電磁感應(yīng)：當(dāng)附近區(qū)域有雷擊閃絡(luò)時(shí)，在雷擊落實(shí)通道周圍會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的瞬變電磁場(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)，以致?lián)p壞、損毀設(shè)備。

  靜電感應(yīng)：當(dāng)有帶電的雷云出現(xiàn)時(shí)，在雷云下面的建筑物和傳輸線路上會(huì)感應(yīng)出與雷云相反的束縛電荷。這種感應(yīng)電荷在低壓架空線路上可達(dá)100kV靜電電位，信號(hào)線路上可40-60kV靜電電位，一旦雷云放電后，束縛電荷迅速擴(kuò)散，即引起感應(yīng)雷擊。

  電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)引發(fā)的雷擊現(xiàn)象均稱為感應(yīng)雷，又稱二次雷。它對(duì)設(shè)備的損害沒(méi)有直擊雷來(lái)的猛烈，但它要比直擊雷發(fā)生的機(jī)率大得多，有統(tǒng)計(jì)顯示，感應(yīng)雷擊約占現(xiàn)代雷擊事故的80%以上。

  2.3.4地電位反擊

  直擊雷防護(hù)裝置(避雷針)在引導(dǎo)強(qiáng)大的雷電流流入大地時(shí)，在它的引下線、接地體以及與它們相連接的金屬導(dǎo)體上產(chǎn)生非常高的瞬時(shí)電壓，對(duì)周圍與它們靠得近卻又沒(méi)與它們連接的金屬物體、設(shè)備、線路、人體之間產(chǎn)生巨大的電位差，這個(gè)電位差引起的電擊就是地電位反擊。這種反擊不僅足以損壞電器和設(shè)備，也可能造成人身傷害或火災(zāi)爆炸事故。

  三、安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷解決方案要點(diǎn)

  3.1直擊雷防護(hù)

  直擊雷防護(hù)，是防雷保護(hù)不可或缺的重要基礎(chǔ)，是防雷保護(hù)不可忽視的組成部分。

  3.1.1前端設(shè)備的直擊雷防護(hù)

  安防監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備有室外和室內(nèi)兩種，安裝在室內(nèi)的設(shè)備一般不會(huì)遭受直擊雷，而安裝于室外的設(shè)備，多數(shù)處于相對(duì)的開(kāi)闊地帶，直擊雷風(fēng)險(xiǎn)較大，則必須考慮直擊雷防護(hù)問(wèn)題。

  安防監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備，如攝像頭等，應(yīng)置于接閃器(避雷針或其它接閃導(dǎo)體)有效保護(hù)范圍之內(nèi)。對(duì)于已經(jīng)處于其它接閃器或高層建筑原有接閃系統(tǒng)保護(hù)范圍之內(nèi)的前端設(shè)備，一般可以不再另行考慮直擊雷防護(hù);對(duì)于未處于任何接閃系統(tǒng)保護(hù)范圍之內(nèi)的前端設(shè)備，則均應(yīng)考慮直擊雷防護(hù)問(wèn)題。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的角度考慮，前端設(shè)備直擊雷防護(hù)安裝獨(dú)立避雷針不具備可行性，一般都采用將避雷針架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身(也可采用Φ8的鍍鋅圓鋼或30×3鍍鋅扁鋼)，但為了防止電磁感應(yīng)，沿桿引上攝像機(jī)的電源線和信號(hào)線應(yīng)穿金屬管敷設(shè)，金屬管應(yīng)可靠接地。

  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。

  2.3.1.3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(wú)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(wèn)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(lái)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)范要求合理布線。