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，對人類的生命、財產(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，其后果可能會使整個監(jiān)控系統(tǒng)運行失靈，并造成難以估計的經(jīng)濟損失。因此如何對安裝監(jiān)控系統(tǒng)實施切實有效的防雷保護，保證系統(tǒng)安全可靠運行，成為當(dāng)前一項緊迫的重要課題。為了對安全監(jiān)控系統(tǒng)采取有效的防雷保護措施，保障監(jiān)控系統(tǒng)正?？煽康倪\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，尤其是針對因雷擊點的調(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)備的防雷保護裝置，以及對信號、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)的攝像機一般不用考慮直擊雷防護；安裝室外的攝像機一般是利用燈桿、獨立支撐桿或是安裝在建筑物外墻上，通過對多年來對監(jiān)控系統(tǒng)事故調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，有些前端設(shè)備沒有在直擊雷保護區(qū)域內(nèi)，甚至有些地方，特別是獨立架設(shè)的支撐桿沒有任何防直擊雷措施，當(dāng)發(fā)生雷擊時，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，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)，而且電源線與信號線纜捆扎在一起，沒有分開敷設(shè)，也沒有采取屏蔽和接地措施，此種情況下，電源線路將會通過耦合在信號線上感應(yīng)出電壓，我們通過實際測量也發(fā)現(xiàn)，在視頻同軸電纜上常常會有十幾伏甚至幾十伏的感應(yīng)過電壓，此過電壓長期加在設(shè)備兩端，導(dǎo)致設(shè)備損壞。雖然*些場合采用的是埋地敷設(shè)，但由于埋地時是穿的PVC管而不是金屬管，當(dāng)雷擊發(fā)生時，PVC管并不能對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，即使雷擊比較遠的地方，也仍然會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)體或電涌保護器連接起來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重要環(huán)節(jié)。對電子設(shè)備的金屬外殼、機柜、機架、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。然而在實際工程中，我們通過對現(xiàn)場的勘察發(fā)現(xiàn)，由于施工人員為省事或是由于防雷意識談薄，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入機房或設(shè)備前光纖的金屬加強筋和屏蔽線纜的屏蔽層沒有做接地處理，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：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）滾球半徑的保護范圍之內(nèi)。對于安裝在建筑物女兒墻上且不在避雷帶保護范圍之內(nèi)的攝像機，可以在避雷帶上安裝一支避雷短針或?qū)z像機移到避雷帶保護范圍之內(nèi)；采用獨立支撐桿安裝的攝像機，可將避雷針架設(shè)在攝像機的支撐桿上，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)于滾球半徑法進行計算。z.z.Z.Z.圖1避雷針保護范圍示圖p2、傳輸線路的防護：電源線路與信號號線路宜全程分開穿金屬管埋地敷設(shè)，并保持整個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，對防護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)。但在實際工程中，有時前端設(shè)備至機房有數(shù)百米甚至上千米的距離，此時如采用全程穿金屬管敷設(shè)時，受條件限制施工難度非常之大，此時可只在電纜進入終端和前端設(shè)備前穿金屬管埋地引入，但埋地長度不得小于15米，在入戶端以及進入前端設(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)控機房等電位連接網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計規(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)機房小、設(shè)備少而集中時采用“S”型連接方式，如圖2所示。若機房大、設(shè)備多而分散時采用“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、安全保護地、防靜電接地、防雷保護接地以及引入室內(nèi)線纜金屬屏蔽層、金屬加強筋、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，對帶云臺的攝像機應(yīng)在其前端安裝三合一組合式防雷器，對不帶云臺的攝像機應(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)備保護接地等題位連接線光纖金雇加強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)控機房示意圖設(shè)備語牌地線L金屬屏溢管等電位達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)控機房示意圖設(shè)備語牌地線L金屬屏溢管等電位達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理等電位達接網(wǎng)絡(luò)示意圖4.2對監(jiān)控機房電源系統(tǒng)防護，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)分為三級保護。第一級選用通流容量在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裝置，作為信息系統(tǒng)的各種信號線也是一個引雷的主要途徑，如果沒有對信息系統(tǒng)進行防雷保護措施，雷擊脈沖將從信號線路侵入，將會影響網(wǎng)絡(luò)的正常運行甚至徹底破壞網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使得重要數(shù)據(jù)丟失無法恢復(fù)，造成巨大損失。因此，必須各信號線路的端口處安裝與之性能參數(shù)相匹配的信號SPD圖4監(jiān)控系統(tǒng)防雷拓撲圖進行保護。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)防雷拓撲圖4z.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防雷的效果。根據(jù)國家規(guī)范要求，防雷接地與交流工作接地、直流工作接地、安全保護接地宜共用一組接地裝置時，采用共用接地系統(tǒng)的目的是達到均壓、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，則