主頁（http://www.by236.com）：安防監控系統防雷設計要點淺析

一、概述
    隨著社會的發展進步，人民生活水平的不斷提高，社會經濟越趨活躍，對“安全”的需求越來越高，安防監控系統得到了更為廣泛的普及應用。在高速公路、金融系統、軍事單位、交通監控、重要處所、各種小區、公共場所、庫房管理等各行各業中的應用越來越普遍。同時，安防監控系統自身的安全性也成為一個新的、重要的問題。

    現代的安防監控產品均系微電子化產品，這些監控設備具有高密度、高速度、低電壓和低功耗等特性。其對各種諸如雷電過電壓、電力系統操作過電壓、靜電放電、電磁輻射等電磁干擾非常敏感，這就使得監控系統設備極易遭受雷擊/過電壓破壞，其后果可能會使整個監控系統運行失靈，并造成難以估計的經濟損失和安全方面的風險。為了能夠準確、有效地提供安防監控系統的防雷解決方案，我們首先應準確了解安防監控系統的系統構成，進而，準確分析安防監控系統遭受雷擊損害的主要原因以及可能的雷擊過電壓的入侵途徑。在此基礎上，選用合適的防雷保護裝置，研究和探討信號、電源線路的合理布放，明確屏蔽及接地方式，方可給出準確的、系統的防雷解決方案。有效提高安防監控系統的抗雷擊過電壓干擾能力，優化系統的整體防雷水平。

二、安防監控系統構成、分類及雷電防護概述
2.1安防監控系統的構成
安防監控系統，一般由以下三部分組成：
    前端部分：主要由黑白(彩色)攝像機、云臺、防護罩、支架等組成。

    傳輸部分：使用同軸電纜、電線、多芯線，采取架空、地埋或沿墻敷設等方式傳輸音頻、視頻、控制信號和饋送交、直流電源等。

    終端部分：主要由控制設備、畫面分割器、監視器、錄像存儲設備等組成。

2.2安防監控系統的分類
依傳輸部分的傳輸方式分類，安防監控系統主要分為如下幾類：
A同軸電纜傳輸監控系統：雷電防護重點在于傳輸電纜的兩端線路接口防護及傳輸電纜自身的保護;
B雙絞線傳輸監控系統：雷電防護重點在于，前端及終端的電源防護及雙絞線接口防護;
C光纜傳輸監控系統：雷電防護重點在于，前端及終端的電源防護及光纜自身屏蔽鎧層及加強筋的防護;
D微波傳輸監控系統：防護重點在于，前后兩站無線設備的自身直擊雷防護。

2.3安防監控系統遭受雷擊損害的主要原因
2.3.1直擊雷
A、雷電直接擊中露天的攝像機上，直接損毀設備;
B、雷電直接擊在線纜上，造成線纜熔斷、損壞。

2.3.2雷電侵入波
    安防監控系統的電源線、信號傳輸線或進入監控室的其它金屬線纜遭到雷擊或被雷電感應時，雷電波沿這些金屬導線/導體侵入設備，導致高電位差使設備損壞。

2.3.3雷電感應
    電磁感應：當附近區域有雷擊閃絡時，在雷擊落實通道周圍會產生強大的瞬變電磁場。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，以致損壞、損毀設備。

    靜電感應：當有帶電的雷云出現時，在雷云下面的建筑物和傳輸線路上會感應出與雷云相反的束縛電荷。這種感應電荷在低壓架空線路上可達100kV靜電電位，信號線路上可達40-60kV靜電電位，一旦雷云放電后，束縛電荷迅速擴散，即引起感應雷擊。

    電磁感應和靜電感應引發的雷擊現象均稱為感應雷，又稱二次雷。它對設備的損害沒有直擊雷來的猛烈，但它要比直擊雷發生的機率大得多，有統計顯示，感應雷擊約占現代雷擊事故的80%以上。

2.3.4地電位反擊
    直擊雷防護裝置(避雷針)在引導強大的雷電流流入大地時，在它的引下線、接地體以及與它們相連接的金屬導體上產生非常高的瞬時電壓，對周圍與它們靠得近卻又沒與它們連接的金屬物體、設備、線路、人體之間產生巨大的電位差，這個電位差引起的電擊就是地電位反擊。這種反擊不僅足以損壞電器和設備，也可能造成人身傷害或火災爆炸事故。

三、安防監控系統防雷解決方案要點/常見問題/注意事項
3.1直擊雷防護
    直擊雷防護，是防雷保護不可或缺的重要基礎，是防雷保護不可忽視的組成部分。

3.1.1前端設備的直擊雷防護
    安防監控系統前端設備有室外和室內兩種，安裝在室內的設備一般不會遭受直擊雷，而安裝于室外的設備，多數處于相對的開闊地帶，直擊雷風險較大，則必須考慮直擊雷防護問題。

    安防監控系統前端設備，如攝像頭等，應置于接閃器(避雷針或其它接閃導體)有效保護范圍之內。對于已經處于其它接閃器或高層建筑原有接閃系統保護范圍之內的前端設備，一般可以不再另行考慮直擊雷防護;對于未處于任何接閃系統保護范圍之內的前端設備，則均應考慮直擊雷防護問題。從技術經濟的角度考慮，前端設備直擊雷防護安裝獨立避雷針不具備可行性，一般都采用將避雷針架設在攝像機的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身(也可采用Φ8的鍍鋅圓鋼或30×3鍍鋅扁鋼)，但為了防止電磁感應，沿桿引上攝像機的電源線和信號線應穿金屬管敷設，金屬管應可靠接地。

3.1.2傳輸線路的直擊雷防護
    為了使傳輸線路免遭直擊雷的侵害，傳輸線路應盡量避免架空敷設，最好是穿金屬管埋地敷設，金屬管的兩端應可靠接地。

3.1.3終端設備的直擊雷防護
    終端設備機房(一般稱監控機房)所在建筑物應采取防直擊雷的措施，可采用φ10的圓鋼(刷銀粉漆)在樓頂構筑避雷帶，另外用φ10的圓鋼做避雷帶支撐，支撐高度15cm，每隔1m設一支撐，并用40×4mm的鍍鋅扁鋼作為引下線與地網(地網電阻應小于10Ω)連接，引下線的間距應不大于25米。也可以采用避雷針作為防直擊雷的措施，用40×4mm的鍍鋅扁鋼作為引下線與地網連接，避雷針的高度、安裝位置應根據滾球法進行計算。

3.2防雷接地系統
    所有防雷保護系統均應有可靠、有效的接地。接地系統亦是防雷保護的必要組成部分之一。

    安防監控系統前端、終端設備均應有良好的防雷接地，相應接地系統應符合規范要求。一般獨立于監控機房所在建筑物的前端設備均須設有獨立接地。但在此需要特別指出的是：無論前端還是終端設備的接地系統，如果距離小于20米的情況，兩個接地系統之間應做等電位連接。
(中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮)