- 深波電子的安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷解決方案
防雷概述
我們知道無論是閃電在空間的先導通道或回擊通道中閃電產(chǎn)生的變磁場，或者是閃電進入地面建筑物的避雷針系統(tǒng)以后所產(chǎn)生的變磁場，都會在一定空間范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁作用。它可以是法拉第電磁感應定律所決定的電磁感應作用，也可以是脈沖（常用lemp代表）對在三維空間范圍內(nèi)一切電子設備都發(fā)生作用，在閉合的金屬回路中產(chǎn)生感應電流，或在不閉合的導體回路中產(chǎn)生很高的感應電壓，據(jù)ccit測試一般電力線上的感應電流在3000安培左右，不超過10ka，感應電壓不超過6kv；在數(shù)據(jù)信號線及電話線上，感應電壓一般在5kv左右，感應電流約為數(shù)百安培。這樣就容易在缺口處放電產(chǎn)生火花，引起火災。在閃電通過避雷針引下線時，在其附近空間將產(chǎn)生較強的迅變脈沖電磁場。當磁脈沖超過0.07高斯時就將造成計算機失效，超過2.4高斯時，受感應的集成電路將發(fā)生永久性損壞，尤其對vlsi則更為嚴重。隨著科學和經(jīng)濟的發(fā)展，計算機在各個行業(yè)中的應用已非常普遍。許多日常事務很大程度上都要依賴于計算機系統(tǒng)，稍有不慎，雷擊災害將導致整個系統(tǒng)的癱瘓。
電視監(jiān)控系統(tǒng)防雷設計
系統(tǒng)說明
電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）的防雷保護比較復雜，首先需要明確監(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，尤其是雷擊損壞較為嚴重的室外監(jiān)控設備，在分析其損壞原因的基礎上，以及研究和探討信號、電源線路的布放、屏蔽及接地方式等，方可以正確選擇和使用監(jiān)控系統(tǒng)設備的防雷保護裝置。
電視監(jiān)控系統(tǒng)一般由以下三部分組成：1、前端部分。主要由黑白（彩色）攝像機、鏡頭、云臺、防護罩、支架等組成。2、傳輸部分。使用同軸電纜、電線、多芯線采取架空、地埋或沿墻敷設等方式傳輸視頻、音頻或控制信號等。3、終端部分。主要由畫面分割器、監(jiān)視器、控制設備等組成。
A、前端設備的防雷
前端設備有室外和室內(nèi)安裝兩種情況，安裝在室內(nèi)的設備一般不會遭受直接雷擊，但需考慮防止雷電過電壓對設備的侵害，比如安裝在地下停車場等的攝像機等。而室外的設備則同時需考慮防止直擊雷和感應雷。前端設備如攝像頭應置于接閃器（避雷針或其它接閃導體）有效保護范圍之內(nèi)。為了施工方便避雷針一般架設在攝像機的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身或選用Φ 8的鍍鋅圓鋼或35mm2銅導線，此時應注意依據(jù)GB50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》第2章、第2.5節(jié)、供電、接地與安全防護、第2.5.4條的要求，系統(tǒng)采用專用接地裝置時，其接地電阻不得大于4Ω。
為防止電磁感應，沿桿引上攝像機的電源線和信號線應穿金屬管屏蔽。為防止雷電波沿線路侵入前端設備，應在設備前的每條線路上加裝合適的避雷器，如電源線（220V或DC24V）、視頻線、信號線和云臺控制線。這樣做比較麻煩，問題比較多，且要受安裝空間的限制，因此可以選擇“三合一”或者“二合一”的監(jiān)控攝像機多功能電涌保護器。比如： SBVX3-220、SBVX3-24、SBVX2-220、SBVX2-24等。
“二合一”的監(jiān)控攝像機多功能電涌保護器。比如： SV-3/220、SV-3/024、SV-2/220、SV-2/024等。
B、傳輸線路的防雷
CCTV系統(tǒng)主要是傳輸信號線和電源線。室外攝像機的電源可從終端設備處引入，也可從監(jiān)視點附近的電源引入。控制信號傳輸線和報警信號傳輸線一般選用芯屏蔽軟線，架設（或敷設）在前端與終端之間。GB50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，傳輸部分的線路在城市郊區(qū)、鄉(xiāng)村敷設時，可采用直埋敷設方式，當條件不充許時，可采用通信管道或架空方式。
采用通信管道或架空方式時，應注意傳輸線纜與其它線路的最小間距和與其它線路共桿架設的最小垂直間距。比如與220V交流配電線的最小間距為0.5米，與通訊電纜的最小間距為0.1米，與1～10KV電力線的最小垂直間距為2.5米，與1KV以下電力線的最小垂直間距為1.5米，與廣播線的最小垂直間距為1.0米，與通信線的最小垂直間距為0.6米等等。
直埋敷設方式防雷效果較好，而架空線比較容易感應雷擊。為避免首尾端設備損壞，在使用架空線傳輸時，應在每一支撐桿上做接地處理，架空線纜的吊線和架空線纜線路中的金屬管道均應接地。中間放大器輸入端的信號源和電源均應分別接入合適的避雷器。如SBVXJ-24/2S、SBVXJ-24/4S；SBVT-BNC/75D5、SBVT-F/75D5等。
傳輸線埋地敷設也并不能完全阻止雷擊設備的發(fā)生，統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示雷擊造成埋地電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。所以采用帶屏蔽層的線纜或線纜穿鋼管埋地敷設，保持鋼管的電氣連通。對防護電磁干擾和電磁感應非常有效，這主要是由于金屬管的屏蔽作用和雷電流的集膚效應。如電纜全程穿金屬管有困難時，可在電纜進入終端和前端設備前穿金屬管埋地引入，但埋地長度不得小于15米，在入戶端將電纜金屬外皮、鋼管同防雷接地裝置相連。
C、終端設備的防雷
在CCTV系統(tǒng)中，監(jiān)控室的防雷最為重要，應從直擊雷防護、雷電波侵入、等電位連接和電涌保護多方面進行。監(jiān)控室所在建筑物應有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)，防直擊雷措施應符合GB 5005794《建筑物防雷設計規(guī)范》的規(guī)定。進入監(jiān)控室的各種金屬管線應接到共用的接地裝置上，易采用一點法接地。
按照YD/T 5098-2001《通信局（站）雷電過電壓保護工程設計規(guī)范》第五部分：SPD 的選擇；第5.3條：信號線用SPD；第5.5條：計算機、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)線用SPD的要求規(guī)范的要求，通流容量應大于3KA。
與硬盤錄像機等連接且布線經(jīng)過室外的信號線路主要為視頻信號傳輸線及云臺控制線，因此對于硬盤攝像機的信號保護，需要在由外面進入中心監(jiān)控機房的線路接入設備之前，安裝對應的浪涌保護器。云臺控制線安裝SBVXJ-24/2S、SBVXJ-24/4S信號及通訊電涌保護器；視頻信號傳輸線安裝SBVT-BNC/75D5、SBVT-F/75D5同軸通訊信號電涌保護器等。多口矩陣需要安裝SBVT-F/75-16口同軸通訊信號電涌保護器。
實施方法：
在球型攝像機電源、視頻、云臺控制線路前安裝壹套SBVX3-220或SBVX3-24攝像機多功能電涌保護器，用于球型攝像機的防雷保護。
在固定攝像機電源、視頻線路前安裝壹套SBVX2-220或SBVX2-24 攝像機多功能電涌保護器，用于固定攝像機的防雷保護。
在中間放大器輸入端的信號線上安裝壹套SBVT-BNC/75D或SBVT-F/75D5 同軸通訊信號電涌保護器在中間放大器輸入端的電源線上安裝壹套SBVXJ-24/2S、SBVXJ-24/4S信號及通訊電涌保護器用于中間放大器的保護。
在監(jiān)控中心16口矩陣線路前安裝壹套SBVT-F/75-16口同軸通訊信號電涌保護器，用于矩陣線路的防雷保護。
在監(jiān)控幕墻信號線路前安裝壹套SBVT-BNC/75D5同軸通訊信號電涌保護器，用于矩陣線路的防雷保護。
附錄系統(tǒng)圖：
主要依據(jù)
1、中華人民共和國國家標準GB50074-1994《建筑物防雷設計規(guī)范》
2、國際電工委員會IEC1312-1～3《雷電電磁脈沖的防護》
3、中華人民共和國國家標準GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》
4、中華人民共和國國家標準GB50174-93《電子計算機機房設計規(guī)范》
5、《防雷及接地安裝工藝標準》(322-1998)
6、GA267-2000《計算機信息系統(tǒng)雷電電磁脈沖安全防護規(guī)范》
7、DL/T620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》
8、GB 50054-95《低壓配電設計規(guī)范》
9、JGJ/T 16-92《民用建筑電氣設計規(guī)范》
10、GBJ 64-83《工業(yè)與民用電力裝置的過電壓保護設計規(guī)范》
11、DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》
12、GB50169-92《電器裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》
13、DL 548-94《電力系統(tǒng)通信站防雷運行管理規(guī)程》
