安防施工注意事项(3)

2019-04-15 22:48

壳与金属立杆连接后不存在电位差;摄像机更安全。”

防雷厂家要求安防工程设计时,考虑防止直击雷的接闪问题、电力系统的防雷问题,要求安防系统所有市电接口,通信接口,视频接口,直流电源接口等等,凡是有“口的地方”都要加防雷器,都要做好接大地;防雷投入是近几年安防工程设计者很伤脑筋的问题。

不少“只懂弱电的安防人”诚实地按照这类防雷厂家的“指导”,设计了安防系统的防雷工程:到处接大地,处处安避雷器。

“实践是检验真理的唯一标准”,一个这样布满防雷器的安防工程系统,干扰却十分严重,用抗干扰器也很难解决问题;但有时把防雷器拆了,不用抗干扰器干扰也没有了;有的抗干扰器暂时能够抗掉了干扰,后来却又出现了干扰,甚至发生成批烧毁抗干扰器,烧毁了避雷器的问题;打雷照样烧毁设备,不打雷也烧毁设备,问题到底出在哪里?

笔者认为,这第二类防雷厂家的意见,没有一点弱电系统概念和观念,没有区域大系统电磁兼容观念和意识,对远离主机的前端摄像机设备照搬了建筑物等电位连接的教条,把监控系统的安全置于死地。

本文就针对这类问题做些分析,提供一些工程参考意见,以求引起安防行业的朋友注意和思考。

【监控系统如何考虑防雷】

笔者的观点是:

1) 全面防雷不是安防工程应该考虑的问题。有些防雷的文章,让安防工程全面考虑接闪,防静电和防雷电电磁感应问题,弄得安防弱电工程商头都大了,无

所适从,只好把防雷任务交给“防雷专业厂家”设计。安防工程属于弱电工程,属于建筑物建设项目完工后的工程。建筑物的区域防雷和避雷,建筑物电力系统的防雷和避雷,都是建筑物统一设计施工的,都有安全标准和完工验收标准。入住的人员,常用设备,都应该在它们的有效保护之下安全运行,包括在它们有效保护范围之内的安防系统的安全运行。所以建筑物避雷接闪问题和电力电源取电中的雷电感应浪涌问题,都应视为已达到并符合安全标准要求。这就是常用家电都不用加装防避雷设施的原因和惯例;

2) 安防工程设计时,应该考察甲方建筑物和供电系统的防雷避雷系统的验收报告,了解有效防护范围,明确这些防雷责任在甲方;

3) 静电感应——带电云层对地面的静电感应会在局部地面形成与云层带电相反的电荷积累,从而引起地电位的剧烈变化,这一现象是靠避雷针有效放电的“中和反应”来消除并确保安全的。多数情况下避雷针有效放电的“中和反应”是随着带点云层的靠近,实时、逐步进行的,这就避免异性电荷的大量积累,避免闪电现象的发生,是在不知不觉中“避雷”的。上面引述的“防雷专家”意见,要求把摄像机壳“等电位”接大地,说“摄像机外壳与金属立杆连接后,不存在电位差;摄像机更安全”;这就是说,有带电云层对地面静电感应时,也要把摄像

机作为“大电流放电”通道。这等于说雷雨天气,把自己脚腕上绑一根导线接大地,让带电云层通过人体,以低电阻、大电流对地放电。这不是防雷,是引雷,让大电流融化摄像机。还有,安防工程是一个涉及区域广大的电气连接系统,这A点发生了静电感应,摄像机与接地立杆是“等电位”了,但是远处没有发生静电感应区域B的接大地的摄像机或主机,二者之间却制造了“不等电位的环路连接”——这就是上面说的“没有区域大系统电磁兼容观念和意识”造成的错误;

4) 雷电电磁感应指的是雷电电磁波对导线的电磁感应。暴露在外部空间的导线——电力线、监控传输线,金属立柱,金属支架等等,都可以“接收到” 雷电电磁波的感应电流或电动势。雷电电磁波脉冲是毫微秒级的“高压短脉冲”,它的频谱,可以扩展到几十到几百兆赫以上。这么高的频谱,接地线也都失去了常规的“接地”意义。一根几米几十米长的接地线,此时也变成了“接收天线”,对高频来说,它们增大了“天线有效接收面积”,可以使系统接收的电磁脉冲能量更大,更高。对于这种雷电电磁感应,传统的避雷针系统是无能为力的。所以,这才是弱电系统、安防工程必须考虑的现实问题;

5) 对于室外、超出已有防避雷系统有效保护范围的一些监控点应该考虑设独立“避雷针”,使这些点位的摄像机等安防器材在“避雷针”有效保护之下安全运行。实在要把摄像机系统支架安装在避雷针立柱或塔架上时,必须做好摄像机机壳,视频线BNC头,电源线,控制线等与避雷针接地立柱的绝缘,要高强度的绝缘.这应该是上面引用的“第一类观点”所说:“为防止电磁感应,沿电线杆引上的摄像机电源线和信号线应穿在金属管内以达到屏蔽作用,屏蔽金属管的两端均应接地”的正确理解——屏蔽线缆、与大地绝缘。而“第二类观点”错误的把它们接在一起——接大地;

6) 安防系统的防雷是为了保护安防系统的安全运行,这应该是第一原则。前面引述的所谓前端“等电位连接”接大地的意见,其实践结果是引雷,是制造地环路,制造安防系统的安全隐患(后面有进一步分析)。

7) 防雷厂家的产品,包括某些“X合一防雷器”厂家,都没有公开明确自己产品的接地关系,有的就是把视频防雷器的接大地点与视频信号地(摄像机壳、BNC外壳、电缆屏蔽层)短路。如果不考虑地环路问题,这种防雷器连接方式还不如就拉根接地导线更简单,更方便,更便宜!

我国的防雷源于强电系统,但防雷进入安防行业就应研究安防行业的特点和实际情况,那些“有口就接大地”的做法,只能是“专业的外行做法”。把建筑物防雷采用的“等电位体”概念,错误的用到“安防系统”,天真的设想出一种“区域系统等电位体”,这不仅是异想天开的错误,更是系统安全的杀手;下面来分析这个问题。

监控系统的防雷保护

By hxctech at 2010/11/4 in 安防监控 | 0 comments 内容简介: 随着监控系统的迅速普及应用,监控系统设备因雷击破坏的可能性就大大增加了。其后果可能会使整个监控系统运行失灵,并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...

随着监控系统的迅速普及应用,监控系统设备因雷击破坏的可能性就大大增加了。其后果可能会使整个监控系统运行失灵,并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的运行,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,尤其是雷击损坏较为严重的室外监控设备,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。可以使各安防工程公司,对提高监控系统的抗雷电能力,优化系统的防雷水平起到很好的作用。监控系统一般都由前端部分、传输部分、终端部分组成。它们之间通过使用同轴电缆、电线、多芯线采取架空、地埋或沿墙敷设等方式传输视频、音频或控制信号等.

雷击的形成 直击雷:雷电直接击在露天的摄像机上造成设备损坏;雷电直接击在架空线缆上造成线缆熔断。雷电波侵入:CCTV的电源线、信号传输或进入监控室的金属管线到雷击或被雷电感应时,雷电波沿这些金属导线侵入设备,造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感应出较大的电动势。这现象叫电磁感应。当有带电的雷云出现时,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。这种感应电荷在低压架空线路上可达100kv,信号线路上可40-60kv。这种现象叫静电感应。电磁感应和静电感应称为感应雷,又叫二次雷。它对设备的损害没有直击雷来的猛然,但它要比直击雷发生的机率大得多。

CCTV系统的综合防雷

1、 前端设备的防雷 前端设备有室外和室内安装两种情况,安装在室内的设备一般不会遭受直击雷击,但需考虑防止雷电过电压对设备的侵害,而室外的设备则同时需考虑防止直击雷击。 前端设备如摄像头应置于接闪器(避雷针或其它接闪导体)有效保护范围之内。当摄像机独立架设时,避雷针最好距摄像机3-4米的距离。如有困难避雷针也可以架设在摄像机的支撑杆上,引下线可直接利用金属杆本身或选用Φ 8的镀锌圆钢。为防止电磁感应,沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管屏蔽。为防止雷电波沿线路侵入前端设备,应在设备前的每条线路上加装合适的避雷器,如电源线(220V或DC12V)、视频线、信号线和云台控制线。摄像机的电源一般使用AC220V或DC12V。摄像机由直流变压器供电的,单相电源避雷器应串联或并联在直流变压器前端,如直流电源传输距离大于15米,则摄像机端还应串接低压直流避雷器。信号线传输距离长,耐压水平低,极易感应雷电流而损坏设备,为了将雷电流从信号传输线传导入地,信号过电压保护器须快速响应,在设计信号传输线的保护时必须考虑信号的传输速率、信号电平,启动电压以及雷电通量等参数。室外的前端设备应有良好的接地,接地电阻小于4Ω,高土壤电阻率地区可放宽至 <10Ω。

2、传输线路的防雷 CCTV系统主要是传输信号线和电源线。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芯屏蔽软线,架设(或敷设)在前端与终端之间。Gb50198-1994规定,传输部分的线路在城市郊区、乡村敷设时,可采用直埋敷设方式。当条件不充许时,可采用通信管道或架空方式。从防雷角看,直埋敷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接地。中间放大器输入端的信号源和电源均应分别接入合适的避雷器。传输线埋地敷设并不能阻止雷击设备的发生,大量的事实显示,雷击造成埋地线缆故障,大约占总故障的30%左右,即使雷击比较远的地方,也仍然会有部分雷电流流入电缆。所以采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设,保持钢管的电气连通。对防护电磁干扰和电磁感应非常有效,这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。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。

3、终端设备的防雷在CCTV系统中,监控室的防雷最为重要,应从直击雷防护、雷电波侵入、等电位连接和电涌保护多方面进行。监控室所在建筑物应有防直击雷的避雷针、避雷带或避雷网。其防直击雷措施应符合GB50057-94中有关直击雷保护的规定。进入监控室的各种金属管线应接到防感应雷的接地装置上。架空电缆线直接引入时,在入户处应加装避雷器,并将线缆金属外护层及自承钢索接到接地装置上。监控室内应设置一等电位连接母线(或金属板),该等电位连接母线应与建筑物防雷接地、PE线、设备保护地、防静电地等连接到一起防止危险的电位差。各种电涌保护器(避雷器)的接地线应以最直和最短的距离与等电位连接母排进行电气连接。由于有80%雷击高电位是从电源线侵入的,为保证设备安全,一般电源上应设置三级避雷保护。在视频传输线、信号控制线,入侵报警信号线进入前端设备之前或进入中心控制台前应加装相应的避雷保护器。 良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。监控中心采用专用接地装置时,其接地电阻不得大于4Ω。采用综合接地网时,其接地电阻不得大于1Ω。


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