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凯发体育首页 - 产品展示 - 感应雷防护系统 - 监控系统防雷解决方案  

一、概述
随着安全监控系统在银行、交通、小区、街道及库房等管理中的迅速普及应用,监控系统设备因雷击破坏的可能性大大增加了。其后果可能会使整个监控系统运行失灵,造成难以估计的经济损失。
为了对安全监控系统采取有效的防雷保护措施,保障监控系统正常、可靠地运行,首先应明确监控系统遭受雷击损害的主要原因以及雷电可能的侵入途径,尤其是对于雷击损坏较为严重的室外监控设备,应在分析其损坏原因的基础上正确选择和使用监控系统设备的防雷保护装置,以及研究和探讨信号、电源线路的布放、屏蔽及接地方式等。这对提高监控系统的抗雷电能力、优化系统的防雷水平将起到很好的作用。
二、设计依据
系统综合防雷在设计时主要采用以下标准,供设计时参考。
(1)IEC61024《建筑物防雷》
(2)IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》
(3)ITU K25《光缆的防雷》
(4)GB50343《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
(5)GB50057-94《建筑物防雷设计规范》
(6)GB50174-93《电子计算机机房设计规范》
(7)GB50200-94《有线电视系统技术规范》
(8)GB50198-94《民用闭路监视电视系统技术规范》
(9)GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统设计规范》

三、监控系统的组成及雷害机理
1、监控系统组成
监控系统一般由以下三部分组成:
A、前端部分:主要由黑白(彩色)摄像机、镜头、云台、防护罩以及支架等组成。
B、传输部分:使用同轴电缆、电线和多芯线以架空、埋地或沿墙敷设等方式传输视频、音频或控制信号等。
C、终端部分:主要由画面分割器、监视器和控制设备等组成。
2、CCTV系统的雷害机理
直击雷:雷电直接击在露天的摄像机上造成设备损坏;雷电直接击在架空供电线缆和信号传输线缆上造成线缆熔断。
雷电波侵入:闭路监控系统的电源线、信号传输线或进入监控室的金属管线遭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,在引下线周围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被感应出较高的电压,这现象叫做电磁感应。当带电的雷云出现时,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。这种感应电压在低压架空线路上可达100KV,在信号线路上可达40~60KV 。这种现象叫做静电感应。电磁感应和静电感应称感应雷,又叫二次雷。它对监控设备的损害没有直击雷那么直接,但它发生的概率要比直击雷大得多。
四、雷击防护措施
(一)直击雷防护
监控系统前端设备包括带云台摄像枪、无云台摄像枪等,这些设备安装在室外,比较容易受到雷击,因此要安装防直击雷系统,需在户外做独立防雷接地网。按设备的最小值要求,接地电阻:R<4Ω。
1、监控系统前端设备直击雷防护措施
(1)户外监控摄像枪防直击雷设施:在户外监控摄像枪的杆顶安装一支避雷针。避雷针的引下线利用钢结构立柱做泄流线,并在杆底座旁与独立防雷接地网相连。取立杆高度为4~6米,避雷针长度为1.5~2米,利用滚球法计算可知摄像枪在避雷针的保护范围内。(参见下图示,摄像枪处于LPZ0B区内。)
(2)户外摄像枪接地及地网
如果摄像枪附近有地网,则就近引接地线至附近地网接地,如果附近没有地网,则要另
外建造独立地网,地网方案如下:
A、在摄像枪立杆周围分别埋设热镀锌角钢接地极(5×50×50×2500mm),间距为5米。

B、角钢接地极用4×40mm扁钢组成网,环网连通。
C、将接地系统和立杆底座连接。
(3)地网施序:施工前首先要充分了解施工现场的地形地貌、地质结构,然后根据方案设计和现场情况定出各处接地极的孔位和连接导体沟槽,再进行施工安装。注意避开电缆沟、管道和其它导电装置,施工前要向建设单位提出书面申请,同意动工方可进行。(设计用土壤的电阻率取250Ω·m。)
A、挖沟:合理使用挖掘工具,采取逐层下挖法,沟槽深度至少0.8米,沟槽宽度以能挖深为宜。
B、打入:采用适当工具打入角钢接地极。角钢接地极埋深0.8米以下,即接地极头部平沟槽底部。
C、连接:把安装好的角钢接地极用4×40mm扁钢连接起来,形成网状;全部连接均采用焊接。
D、引入:将接地系统接到立杆底座。
E、回填:先填净土,逐层夯实,整理好路面。

地网示意图
(二)感应雷防护
1、设备前端的感应雷防护
雷击电磁脉冲(LEMP)所产生的感应电动势通过侵入通道叠加在线路信号上产生瞬间高电压,击毁各类用电设备和微电子芯片,因此在实施防雷时必须将防感应雷作为重点,
进行有效的防御。在设计综合防雷时,应从以上通道进行重点防护,同时做好等电位连接和共用接地系统。
(1)前端带云台摄像枪的感应雷防雷措施:摄像枪前端安装组合式视频、云台、电源三合一避雷器一个。
实物图及技术参数
三合一视频线路避雷器,

保护对象
视频线
电源线
485控制线
标称电压Un
—10V/+1V
220V/24V/12V
12V/24V
最大持续工作电压
—11V/+1.4V
275V/32V/18V
15V/32V
标称放电电流In(8/20μs)
2.5/5KA(芯线/屏蔽)
5/10KA(屏蔽/芯线)
5KA/10KA
2.5KA/5KA
最大放电电流Imax(8/20μs)
5/10KA(芯线/屏蔽)
10KA(屏蔽/芯线)
10KA/20KA
5KA/10KA
电压保护水平Up
1KV/(1.2/50μs)
﹤600V(屏蔽/芯线)
﹤15V(芯线/屏蔽)
1KV
18V/36V(线对线)
响应时间ta
﹤1ns
﹤1ns
﹤1ns
插入损耗aE
﹤0.5dB
﹤0.3dB
接口方式
BNC接头
接线端子
接线端子
外型尺寸
78*64*26mm
一般适用于监控带云台或者快球摄像机防雷保护。

(2)前端无云台摄像枪的感应雷防雷措施:摄像枪前端安装组合式视频、电源二合一避雷器一个。


二合一视频线路避雷器
保护对象
视频线
电源线
标称电压Un
—10V/+1V
220V/24V/12V
最大持续工作电压
—11V/+1.4V
275V/32V/18V
标称放电电流In(8/20μs)
2.5/5KA(芯线/屏蔽)5/10KA(屏蔽/芯线)
5KA/10KA
最大放电电流Imax(8/20μs)
5/10KA(芯线/屏蔽)10KA(屏蔽/芯线)
10KA/20KA
电压保护水平Up
1KV/(1.2/50μs)
﹤600V(屏蔽/芯线)﹤15V(芯线/屏蔽)
1KV
响应时间ta
﹤1ns
﹤1ns
插入损耗aE
﹤0.5dB
接口方式
BNC接头
接线端子
外型尺寸
78*64*26mm
一般适用于监控不带云台控制线摄像机防雷保护。

(3)防雷器接地线:防雷器用≥2.5mm2的绝缘多股铜芯黄绿色软线直接与地网连接,接地线和用作直击雷引下线的立杆之间要彼此绝缘,并且尽量做到短而直。接地线宜放置在立杆内。

2、传输线路的防护
监控系统的传输线路主要有光纤、同轴电缆及双绞线。在系统防雷时应针对不同的传输线路分别做不同的防护。
光纤作为传输线路时,由于本身不是导体,对雷电流没有感应,所以线芯不考虑做防雷措施,但加强芯应接地处理。
同轴电缆做传输线路时,应该在传输线路两端安装同轴避雷器,并对传输线路进行穿钢管埋地敷设,在线路的两端对钢管分别接地,做等电位连接;
双绞线做传输线路时,应该在传输线路两端安装数据信号避雷器,并对传输线路进行穿钢管埋地敷设,在线路的两端对钢管分别接地,做等电位连接;

3、传输线路的布线
监控系统传输线路主要是信号线和电源线。室外摄像机的电源可从终端设备处引入,也可从监视点附近的电源引入。
控制信号传输线和报警信号传输线一般选用铜芯屏蔽软线,架设(或敷设)在前端与终端之间。
传输部分的线路建议采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设,保持钢管的电气连接,这样对防护电磁干扰和电磁感应比较有效。如电缆全程穿金属管有困难时,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、钢管同防雷接地装置相连。当条件不允许时,可采用通信管道或架空方式,此时传输线缆与其它线路其沟的最小间距和与其它线路共杆架设的最小垂直间距,可参照GB50198-94《民用闭路监视电视系统技术规范》进行敷设。如:传输线缆与220V交流电线线路共沟(隧道)的最小间距为0.5 m,与通讯电缆的最小间距为0.1 m;传输线缆与1~10KV电力线共杆架设的最小垂直间距这2.5 m,1KV以下电力线最小垂直间距为1.5 m,与广播线最小垂直间距为1.0 m ,与通信线最小垂直间距为0.6 m。
从防雷角度看,套金属管埋设方式防雷效果最佳,架空线最容易遭受雷击,并且破坏性大,波及范围广,为避免首尾端设备损坏,架空线传输时应在每一电杆上做接地处理,架空线缆的吊线和架空线缆线路中的金属管道均应地。

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