安防監控系統防雷保護設計淺談

一、引言

隨著平安監控系統在銀行、交通、小區、庫房管理中的疾速提高應用，監控系統設備因雷擊毀壞的可能性就大大增加了。其結果可能會使整個監控系統運轉失靈，并形成難以估量的經濟損失。

為了對平安監控系統采取有效的防雷維護措施，保證監控系統正常牢靠的運轉，首先應明白監控系統遭受雷擊損傷的主要緣由以及雷電可能的侵入途徑，特別是雷擊損壞較為嚴重的室外監控設備，在剖析其損壞緣由的根底上，正確選擇和運用監控系統設備的防雷維護安裝，以及研討和討論信號、電源線路的布放、屏蔽及接中央式等。能夠使各安防工程公司，對進步監控系統的抗雷電才能，優化系統的防雷程度起到很好的作用。

二、閉路監視系統的組成及雷害成因

1 、電視監控系統( Closed Circait Televisiow, 簡稱 CCTV )，普通由以下三局部組成：

前端局部：主要由黑白(彩色)攝像機、鏡頭、云臺、防護罩、支架等組成。

傳輸局部：運用同軸電纜、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。

終端局部：主要由畫面分割器、監視器、控制設備等組成。 2 、 CCTV 系統雷害成因

直擊雷：雷電直接擊在露天的攝像機上形成設備損壞;雷電直接擊在架空線纜上形成線纜熔斷。

雷電波侵入： CCTV 的電源線、信號傳輸或進入監控室的金屬管線到雷擊或被雷電感應時，雷電波沿這些金屬導線侵入設備，形成電位差使設備損壞。

雷電感應：當雷擊避雷針時，在引下線四周會產生很強的瞬變電磁場。處在電磁場中的監控設備和傳輸線路會感應出較大的電動勢。這現象叫電磁感應。當有帶電的雷云呈現時，在雷云下面的建筑物和傳輸線路上都會感應出與雷云相反的電荷。這種感應電荷在低壓架空線路上可達 100kv ，信號線路上可 40 - 60kv 。這種現象叫靜電感應。電磁感應和靜電感應稱為感應雷，又叫二次雷。它對設備的損傷沒有直擊雷來的猛然，但它要比直擊雷發作的機率大得多。

三、 CCTV 系統的綜合防雷

1 、前端設備的防雷

前端設備有室外和室內裝置兩種狀況，裝置在室內的設備普通不會遭受直擊雷擊，但需思索避免雷電過電壓對設備的損害，而室外的設備則同時需思索避免直擊雷擊。

前端設備如攝像頭應置于接閃器(避雷針或其它接閃導體)有效維護范圍之內。當攝像機獨立架設時，避雷針最好距攝像機 3 - 4 米的間隔。如有艱難避雷針也能夠架設在攝像機的支撐桿上，引下線可直接應用金屬桿自身或選用Φ 8 的鍍鋅圓鋼。為避免電磁感應，沿桿引上攝像機的電源線和信號線應穿金屬管屏蔽。

為避免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適宜的避雷器，如電源線( 220V 或 DC12V )、視頻線、信號線和云臺控制線。

攝像機的電源普通運用 AC220V 或 DC12V 。攝像機由直流變壓器供電的，單相電源避雷器應串聯或并聯在直流變壓器前端，如直流電源傳輸間隔大于 15 米，則攝像機端還應串接低壓直流避雷器。

信號線傳輸間隔長，耐壓程度低，極易感應雷電流而損壞設備，為了將雷電流從信號傳輸線傳導入地，信號過電壓維護器須快速響應，在設計信號傳輸線的維護時必需思索信號的傳輸速率、信號電平，啟動電壓以及雷電通量等參數。

室外的前端設備應有良好的接地，接地電阻小于 4 Ω，高土壤電阻率地域可放寬至 <10 Ω。

2 、傳輸線路的防雷

CCTV 系統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，也可從監視點左近的電源引入。

控制信號傳輸線和報警信號傳輸線普通選用芯屏蔽軟線，架設(或敷設)在前端與終端之間。

GB50198 - 1994 規則，傳輸局部的線路在城市郊區、鄉村敷設時，可采用直埋敷設方式。當條件不充許時，可采用通訊管道或架空方式，此時規則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 )品種最小間距 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的最小垂直間距( m )品種最小垂直間距 1 — 10KV 電力線 2.51KV 以下電力線 1.5 播送線 1.0 通訊線 0.6

從防雷角看，直埋敷設方式防雷效果最佳，架空線最容易遭受雷擊，并且毀壞性大，涉及范圍廣，為防止首尾端設備損壞，架空線傳輸時應在每一電桿上做接地處置，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適宜的避雷器。

傳輸線埋地敷設并不能阻止雷擊設備的發作，大量的事實顯現，雷擊形成埋地線纜毛病，大約占總毛病的 30 %左右，即便雷擊比擬遠的中央，也依然會有局部雷電流流入電纜。所以采用帶屏蔽層的線纜或線纜穿鋼管埋地敷設，堅持鋼管的電氣連通。對防護電磁干擾和電磁感應十分有效，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艱難時，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、鋼管同防雷接地安裝相連。

3 、終端設備的防雷

在 CCTV 系統中，監控室的防雷最為重要，應從直擊雷防護、雷電波侵入、等電位銜接和電涌維護多方面停止。

監控室所在建筑物應有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網。其防直擊雷措施應契合 GB50057 - 94 中有關直擊雷維護的規則。

進入監控室的各種金屬管線應接到防感應雷的接地安裝上。架空電纜線直接引入時，在入戶處應加裝避雷器，并將線纜金屬外護層及自承鋼索接到接地安裝上。

監控室內應設置一等電位銜接母線(或金屬板)，該等電位銜接母線應與建筑物防雷接地、 PE 線、設備維護地、防靜電地等銜接到一同避免風險的電位差。各種電涌維護器(避雷器)的接地線應以最直和最短的間隔與等電位銜接母排停止電氣銜接。

由于有 80 %雷擊高電位是從電源線侵入的，為保證設備平安，普通電源上應設置三級避雷維護。在視頻傳輸線、信號控制線，入侵報警信號線進入前端設備之前或進入中心控制臺前應加裝相應的避雷維護器。

良好的接地是防雷中至關重要的一環。接地電阻值越小過電壓值越低。監控中心采用專用接地安裝時，其接地電阻不得大于 4 Ω。采用綜合接地網時，其接地電阻不得大于 1 Ω。

四、完畢語

雷電對平安監控系統的損傷途徑是多方面的。本文主要對平安監控系統遭受雷擊損傷的

主要大緣由，以及可能的侵入途徑作了初步的剖析，同時對平安監控系統的防雷維護技術停止了相應的引見。需求闡明的是，防雷維護是一個比擬復雜的問題，對平安監控系統的防雷維護設計不只取決于防雷安裝的性能，更重要的是在監控系統的設計施工之前，就要思索到監控系統所處的天文環境，設計適宜的線纜布放方式、屏蔽及接中央式。總之，防雷維護設計應綜合思索，才干取得良好的效果。

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