一,、 引言
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(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。 為了對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)采取有效的防雷保護(hù)措施,,保障監(jiān)控系統(tǒng)正??煽康倪\(yùn)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,,尤其是雷擊損壞較為嚴(yán)重的室外監(jiān)控設(shè)備,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(hù)裝置,,以及研究和探討信號(hào)、電源線路的布放,、屏蔽及接地方式等,。可以使各安防工程公司,,對(duì)提高監(jiān)控系統(tǒng)的抗雷電能力,,優(yōu)化系統(tǒng)的防雷水平起到很好的作用。 二,、 閉路監(jiān)視系統(tǒng)的組成及雷害成因 1,、電視監(jiān)控系統(tǒng)(Closed Circait Televisiow,簡(jiǎn)稱CCTV),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),、鏡頭,、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)等方式傳輸視頻、音頻或控制信號(hào)等,。 終端部分:主要由畫面分割器,、監(jiān)視器,、控制設(shè)備等組成。2,、 CCTV系統(tǒng)雷害成因 直擊雷:雷電直接擊在露天的攝像機(jī)上造成設(shè)備損壞,;雷電直接擊在架空線纜上造成線纜熔斷。 雷電波侵入:CCTV的電源線,、信號(hào)傳輸或進(jìn)入監(jiān)控室的金屬管線到雷擊或被雷電感應(yīng)時(shí),,雷電波沿這些金屬導(dǎo)線侵入設(shè)備,造成電位差使設(shè)備損壞,。 雷電感應(yīng):當(dāng)雷擊避雷針時(shí),,在引下線周圍會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)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),。這現(xiàn)象叫電磁感應(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都會(huì)感應(yīng)出與雷云相反的電荷,。這種感應(yīng)電荷在低壓架空線路上可達(dá)100kv,,信號(hào)線路上可40-60kv。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng),。電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)稱為感應(yīng)雷,,又叫二次雷。它對(duì)設(shè)備的損害沒有直擊雷來的猛然,,但它要比直擊雷發(fā)生的機(jī)率大得多,。 三、CCTV系統(tǒng)的綜合防雷 1,、前端設(shè)備的防雷 前端設(shè)備有室外和室內(nèi)安裝兩種情況,,安裝在室內(nèi)的設(shè)備一般不會(huì)遭受直擊雷擊,但需考慮防止雷電過電壓對(duì)設(shè)備的侵害,,而室外的設(shè)備則同時(shí)需考慮防止直擊雷擊,。 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)有效保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)攝像機(jī)獨(dú)立架設(shè)時(shí),,避雷針最好距攝像機(jī)3-4米的距離,。如有困難避雷針也可以架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上,引下線可直接利用金屬桿本身或選用Φ 8的鍍鋅圓鋼,。為防止電磁感應(yīng),,沿桿引上攝像機(jī)的電源線和信號(hào)線應(yīng)穿金屬管屏蔽。 為防止雷電波沿線路侵入前端設(shè)備,,應(yīng)在設(shè)備前的每條線路上加裝合適的避雷器,,如電源線(220V或DC12V)、視頻線,、信號(hào)線和云臺(tái)控制線,。 攝像機(jī)的電源一般使用AC220V或DC12V,。攝像機(jī)由直流變壓器供電的,單相電源避雷器應(yīng)串聯(lián)或并聯(lián)在直流變壓器前端,,如直流電源傳輸距離大于15米,,則攝像機(jī)端還應(yīng)串接低壓直流避雷器。 信號(hào)線傳輸距離長(zhǎng),,耐壓水平低,,極易感應(yīng)雷電流而損壞設(shè)備,為了將雷電流從信號(hào)傳輸線傳導(dǎo)入地,,信號(hào)過電壓保護(hù)器須快速響應(yīng),,在設(shè)計(jì)信號(hào)傳輸線的保護(hù)時(shí)必須考慮信號(hào)的傳輸速率、信號(hào)電平,,啟動(dòng)電壓以及雷電通量等參數(shù),。 室外的前端設(shè)備應(yīng)有良好的接地,接地電阻小于4Ω,,高土壤電阻率地區(qū)可放寬至 <10Ω,。 2、傳輸線路的防雷 CCTV系統(tǒng)主要是傳輸信號(hào)線和電源線,。室外攝像機(jī)的電源可從終端設(shè)備處引入,,也可從監(jiān)視點(diǎn)附近的電源引入。 控制信號(hào)傳輸線和報(bào)警信號(hào)傳輸線一般選用芯屏蔽軟線,,架設(shè)(或敷設(shè))在前端與終端之間。 GB50198-1994規(guī)定,,傳輸部分的線路在城市郊區(qū),、鄉(xiāng)村敷設(shè)時(shí),可采用直埋敷設(shè)方式,。當(dāng)條件不充許時(shí),,可采用通信管道或架空方式,此時(shí)規(guī)定了傳輸線纜與其它線路其它線路其溝的最小間距(見表1)和與其它線路共桿架設(shè)的最小垂直間距(見表2) 表1電纜與其它線路共溝(隧道)的最小間距(m)種類最小間距220V交流電線0.5通訊電纜0.1表2電纜與其它線路共桿架設(shè)的最小垂直間距(m)種類最小垂直間距1—10KV電力線2.51KV以下電力線1.5廣播線1.0通信線0.6 從防雷角看,,直埋敷設(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,,為避免首尾端設(shè)備損壞,架空線傳輸時(shí)應(yīng)在每一電桿上做接地處理,,架空線纜的吊線和架空線纜線路中的金屬管道均應(yīng)接地,。中間放大器輸入端的信號(hào)源和電源均應(yīng)分別接入合適的避雷器。 傳輸線埋地敷設(shè)并不能阻止雷擊設(shè)備的發(fā)生,,大量的事實(shí)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(yuǎn)的地方,,也仍然會(huì)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(shè),保持鋼管的電氣連通,。對(duì)防護(hù)電磁干擾和電磁感應(yīng)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)。如電纜全程穿金屬管有困難時(shí),,可在電纜進(jìn)入終端和前端設(shè)備前穿金屬管埋地引入,,但埋地長(zhǎng)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,。 3、終端設(shè)備的防雷 在CCTV系統(tǒng)中,,監(jiān)控室的防雷最為重要,,應(yīng)從直擊雷防護(hù)、雷電波侵入,、等電位連接和電涌保護(hù)多方面進(jìn)行,。 監(jiān)控室所在建筑物應(yīng)有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng),。其防直擊雷措施應(yīng)符合GB50057-94中有關(guān)直擊雷保護(hù)的規(guī)定,。 進(jìn)入監(jiān)控室的各種金屬管線應(yīng)接到防感應(yīng)雷的接地裝置上。架空電纜線直接引入時(shí),,在入戶處應(yīng)加裝避雷器,,并將線纜金屬外護(hù)層及自承鋼索接到接地裝置上。 監(jiān)控室內(nèi)應(yīng)設(shè)置一等電位連接母線(或金屬板),,該等電位連接母線應(yīng)與建筑物防雷接地,、PE線、設(shè)備保護(hù)地,、防靜電地等連接到一起防止危險(xiǎn)的電位差,。各種電涌保護(hù)器(避雷器)的接地線應(yīng)以最直和最短的距離與等電位連接母排進(jìn)行電氣連接。 由于有80%雷擊高電位是從電源線侵入的,,為保證設(shè)備安全,,一般電源上應(yīng)設(shè)置三級(jí)避雷保護(hù)。在視頻傳輸線,、信號(hào)控制線,,入侵報(bào)警信號(hào)線進(jìn)入前端設(shè)備之前或進(jìn)入中心控制臺(tái)前應(yīng)加裝相應(yīng)的避雷保護(hù)器。 良好的接地是防雷中至關(guān)重要的一環(huán),。接地電阻值越小過電壓值越低,。監(jiān)控中心采用專用接地裝置時(shí),,其接地電阻不得大于4Ω。采用綜合接地網(wǎng)時(shí),,其接地電阻不得大于1Ω,。 四、結(jié)束語 雷電對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)的損害途徑是多方面的,。本文主要對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊損害的 主要大原因,,以及可能的侵入途徑作了初步的分析,同時(shí)對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)的防雷保護(hù)技術(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的介紹,。需要說明的是,,防雷保護(hù)是一個(gè)比較復(fù)雜的問題,對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)的防雷保護(hù)設(shè)計(jì)不僅取決于防雷裝置的性能,,更重要的是在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工之前,,就要考慮到監(jiān)控系統(tǒng)所處的地理環(huán)境,設(shè)計(jì)合適的線纜布放方式,、屏蔽及接地方式,。總之,,防雷保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮,,才能獲得良好的效果。 |
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