監控知識：弱電防雷設備

一、 引言

隨著安全監(jian)控系(xi)統在銀(yin)行、交通、小區、庫(ku)房管理中的(de)迅(xun)速普及(ji)應用(yong)，監(jian)控系(xi)統設備因雷擊破(po)壞的(de)可(ke)能性就(jiu)大大增加了。其(qi)后果可(ke)能會(hui)使整個監(jian)控系(xi)統運行失(shi)靈，并造成(cheng)難以估(gu)計的(de)經濟損(sun)失(shi)。

為(wei)了(le)對安(an)全監(jian)控(kong)系(xi)統(tong)采(cai)取有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)防雷(lei)(lei)(lei)保護措(cuo)施，保障監(jian)控(kong)系(xi)統(tong)正常可(ke)(ke)靠的(de)(de)(de)(de)(de)運行，首先應明確監(jian)控(kong)系(xi)統(tong)遭受雷(lei)(lei)(lei)擊損(sun)害的(de)(de)(de)(de)(de)主要原因(yin)以及雷(lei)(lei)(lei)電(dian)可(ke)(ke)能的(de)(de)(de)(de)(de)侵入途徑，尤(you)其(qi)是雷(lei)(lei)(lei)擊損(sun)壞較為(wei)嚴重的(de)(de)(de)(de)(de)室外(wai)監(jian)控(kong)設備(bei)(bei)，在分析其(qi)損(sun)壞原因(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)基礎上，正確選擇(ze)和使(shi)用(yong)監(jian)控(kong)系(xi)統(tong)設備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)防雷(lei)(lei)(lei)保護裝(zhuang)置，以及研究(jiu)和探(tan)討信(xin)號、電(dian)源(yuan)線路的(de)(de)(de)(de)(de)布放、屏蔽(bi)及接地方式等(deng)。可(ke)(ke)以使(shi)各安(an)防工程公(gong)司，對提高監(jian)控(kong)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)抗雷(lei)(lei)(lei)電(dian)能力，優化系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)防雷(lei)(lei)(lei)水(shui)平起到很(hen)好的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)。

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），一般由以下三部分組成：

前端部分：主要由(you)黑白（彩色）攝像機、鏡頭(tou)、云臺、防護罩、支架等組成。

傳(chuan)輸部分：使用同軸(zhou)電纜、電線、多芯(xin)線采取架(jia)空、地埋或沿墻敷(fu)設等方式傳(chuan)輸視頻、音頻或控制(zhi)信(xin)號等。

終(zhong)端部分：主要(yao)由畫面(mian)分割器、監視器、控制設備(bei)等組(zu)成。

2、 CCTV系統雷害成因

直(zhi)擊(ji)雷(lei)：雷(lei)電直(zhi)接(jie)擊(ji)在露(lu)天的(de)攝像(xiang)機上造成設備損壞；雷(lei)電直(zhi)接(jie)擊(ji)在架空線(xian)纜上造成線(xian)纜熔斷。

雷(lei)電(dian)波侵入：CCTV的電(dian)源線、信號傳(chuan)輸或進入監控室的金屬管線到雷(lei)擊或被雷(lei)電(dian)感(gan)應時，雷(lei)電(dian)波沿(yan)這些金屬導線侵入設備(bei)，造成電(dian)位差使設備(bei)損壞。

雷(lei)(lei)(lei)電感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)：當雷(lei)(lei)(lei)擊(ji)避雷(lei)(lei)(lei)針時，在(zai)引下線(xian)周(zhou)圍會(hui)產生很強的(de)(de)(de)瞬變電磁(ci)場(chang)。處在(zai)電磁(ci)場(chang)中(zhong)的(de)(de)(de)監控設(she)備(bei)和傳輸(shu)線(xian)路(lu)會(hui)感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)出(chu)較大的(de)(de)(de)電動勢(shi)。這現象叫(jiao)電磁(ci)感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)。當有帶(dai)電的(de)(de)(de)雷(lei)(lei)(lei)云(yun)出(chu)現時，在(zai)雷(lei)(lei)(lei)云(yun)下面的(de)(de)(de)建筑物和傳輸(shu)線(xian)路(lu)上(shang)都會(hui)感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)出(chu)與雷(lei)(lei)(lei)云(yun)相反的(de)(de)(de)電荷(he)。這種感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)電荷(he)在(zai)低(di)壓架空線(xian)路(lu)上(shang)可達100kv，信號線(xian)路(lu)上(shang)可40－60kv。這種現象叫(jiao)靜電感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)。電磁(ci)感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)和靜電感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)稱為感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)雷(lei)(lei)(lei)，又(you)叫(jiao)二次雷(lei)(lei)(lei)。它對設(she)備(bei)的(de)(de)(de)損害(hai)沒有直擊(ji)雷(lei)(lei)(lei)來的(de)(de)(de)猛然，但它要(yao)比(bi)直擊(ji)雷(lei)(lei)(lei)發生的(de)(de)(de)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(she)(she)(she)備(bei)有室外和室內安裝兩種(zhong)情況，安裝在室內的設(she)(she)(she)備(bei)一般不會遭受(shou)直擊(ji)雷(lei)擊(ji)，但需考慮防止雷(lei)電過電壓對(dui)設(she)(she)(she)備(bei)的侵害，而(er)室外的設(she)(she)(she)備(bei)則同時需考慮防止直擊(ji)雷(lei)擊(ji)。

前(qian)端設(she)備(bei)如攝(she)像頭應置于接(jie)(jie)閃器（避(bi)雷針(zhen)或其(qi)它(ta)接(jie)(jie)閃導體）有(you)效保護范圍之內。當攝(she)像機獨立架(jia)(jia)設(she)時(shi)，避(bi)雷針(zhen)最好(hao)距(ju)攝(she)像機3－4米(mi)的(de)(de)距(ju)離。如有(you)困(kun)難避(bi)雷針(zhen)也(ye)可(ke)以架(jia)(jia)設(she)在攝(she)像機的(de)(de)支撐桿(gan)上(shang)，引(yin)下(xia)線(xian)(xian)可(ke)直接(jie)(jie)利用金(jin)屬桿(gan)本身或選用Φ 8的(de)(de)鍍鋅圓鋼(gang)。為防止電(dian)磁感應，沿(yan)桿(gan)引(yin)上(shang)攝(she)像機的(de)(de)電(dian)源(yuan)線(xian)(xian)和信號線(xian)(xian)應穿(chuan)金(jin)屬管(guan)屏(ping)蔽。

為防止雷電(dian)波沿線路(lu)侵入前端設(she)備，應在設(she)備前的每(mei)條線路(lu)上加(jia)裝合(he)適的避雷器，如電(dian)源線（220V或DC12V）、視頻線、信(xin)號線和云臺(tai)控制線。

攝(she)像機的(de)電(dian)源一般使(shi)用AC220V或DC12V。攝(she)像機由直(zhi)流變壓器(qi)供電(dian)的(de)，單(dan)相電(dian)源避雷(lei)器(qi)應串(chuan)聯或并聯在(zai)直(zhi)流變壓器(qi)前端，如直(zhi)流電(dian)源傳輸距離大于15米，則(ze)攝(she)像機端還應串(chuan)接低壓直(zhi)流避雷(lei)器(qi)。

信(xin)號線傳(chuan)輸距離長，耐壓(ya)水平低，極易感(gan)應雷電(dian)流而(er)損壞設(she)備，為(wei)了將雷電(dian)流從信(xin)號傳(chuan)輸線傳(chuan)導入地，信(xin)號過電(dian)壓(ya)保護器須快速響應，在設(she)計信(xin)號傳(chuan)輸線的保護時必須考慮信(xin)號的傳(chuan)輸速率(lv)、信(xin)號電(dian)平，啟動電(dian)壓(ya)以及雷電(dian)通量等參數(shu)。

室外的(de)前(qian)端(duan)設備(bei)應有(you)良好的(de)接地(di)(di)，接地(di)(di)電(dian)阻小于4Ω，高土壤電(dian)阻率地(di)(di)區(qu)可放寬(kuan)至 <10Ω。

2、傳輸線路的防雷

CCTV系(xi)統主要是(shi)傳輸信號線(xian)和電源線(xian)。室外攝(she)像機(ji)的(de)電源可從(cong)終(zhong)端設備處引(yin)入，也可從(cong)監(jian)視(shi)點附近的(de)電源引(yin)入。

控制信號傳(chuan)輸線(xian)和報(bao)警信號傳(chuan)輸線(xian)一般(ban)選(xuan)用(yong)芯屏蔽(bi)軟線(xian)，架設(she)（或敷設(she)）在前端(duan)與(yu)終端(duan)之間(jian)。

GB50198－1994規(gui)定，傳輸(shu)部(bu)分的線(xian)路在城(cheng)市郊區(qu)、鄉村敷設時(shi)，可采用直埋(mai)敷設方(fang)式(shi)。當條件不充許時(shi)，可采用通(tong)信管道或架(jia)空方(fang)式(shi)，此時(shi)規(gui)定了傳輸(shu)線(xian)纜與其它線(xian)路其它線(xian)路其溝的最(zui)小間距（見表1）和與其它線(xian)路共桿架(jia)設的最(zui)小垂直間距（見表2）

表1電(dian)(dian)纜(lan)與(yu)其它線路共(gong)溝（隧道）的(de)最(zui)小(xiao)間(jian)距(ju)（m）種類最(zui)小(xiao)間(jian)距(ju)220V交流(liu)電(dian)(dian)線0.5通訊電(dian)(dian)纜(lan)0.1表2電(dian)(dian)纜(lan)與(yu)其它線路共(gong)桿架設的(de)最(zui)小(xiao)垂直間(jian)距(ju)（m）種類最(zui)小(xiao)垂直間(jian)距(ju)1—10KV電(dian)(dian)力線2.51KV以下(xia)電(dian)(dian)力線1.5廣(guang)播線1.0通信線0.6

從防(fang)雷(lei)角看，直埋敷(fu)設(she)方式防(fang)雷(lei)效果(guo)最佳，架空(kong)(kong)線(xian)最容易遭受雷(lei)擊(ji)，并且破壞性大(da)，波(bo)及范圍廣，為避免首尾端(duan)設(she)備損壞，架空(kong)(kong)線(xian)傳輸時應在每一電桿上做接(jie)地(di)處(chu)理，架空(kong)(kong)線(xian)纜的(de)吊線(xian)和架空(kong)(kong)線(xian)纜線(xian)路中的(de)金(jin)屬(shu)管(guan)道均應接(jie)地(di)。中間放大(da)器(qi)輸入端(duan)的(de)信號源和電源均應分別(bie)接(jie)入合適的(de)避雷(lei)器(qi)。

傳輸(shu)線埋(mai)地敷設(she)(she)并不(bu)能阻止(zhi)雷(lei)(lei)擊設(she)(she)備的(de)發(fa)生，大量的(de)事實顯示，雷(lei)(lei)擊造(zao)成(cheng)埋(mai)地線纜(lan)故(gu)障，大約(yue)占總(zong)故(gu)障的(de)30％左右，即(ji)使雷(lei)(lei)擊比(bi)較遠的(de)地方，也(ye)仍然(ran)會(hui)有部分雷(lei)(lei)電(dian)(dian)(dian)流流入電(dian)(dian)(dian)纜(lan)。所以采用帶(dai)屏(ping)蔽層的(de)線纜(lan)或線纜(lan)穿(chuan)鋼(gang)管埋(mai)地敷設(she)(she)，保持鋼(gang)管的(de)電(dian)(dian)(dian)氣連通。對防護電(dian)(dian)(dian)磁(ci)干擾和電(dian)(dian)(dian)磁(ci)感應非常有效(xiao)，這(zhe)主要(yao)是由(you)于(yu)金(jin)屬(shu)管的(de)屏(ping)蔽作用和雷(lei)(lei)電(dian)(dian)(dian)流的(de)集(ji)膚效(xiao)應。如電(dian)(dian)(dian)纜(lan)全程穿(chuan)金(jin)屬(shu)管有困難時，可在電(dian)(dian)(dian)纜(lan)進(jin)入終端和前端設(she)(she)備前穿(chuan)金(jin)屬(shu)管埋(mai)地引(yin)入，但埋(mai)地長度不(bu)得小于(yu)15米，在入戶端將電(dian)(dian)(dian)纜(lan)金(jin)屬(shu)外皮、鋼(gang)管同防雷(lei)(lei)接地裝置相連。

3、終端設備的防雷

在CCTV系(xi)統中(zhong)，監控室的防雷(lei)最為重要，應從直(zhi)擊雷(lei)防護、雷(lei)電(dian)波(bo)侵(qin)入(ru)、等電(dian)位連(lian)接和(he)電(dian)涌保(bao)護多方面進行。

監控室所在建(jian)筑(zhu)物應有(you)(you)防直擊(ji)(ji)雷的避雷針、避雷帶或避雷網。其防直擊(ji)(ji)雷措施應符合(he)GB50057－94中有(you)(you)關直擊(ji)(ji)雷保(bao)護的規定。

進入(ru)監控(kong)室的各種金(jin)屬管線(xian)應接到防感應雷的接地(di)(di)裝(zhuang)置上。架(jia)空電纜線(xian)直接引入(ru)時，在入(ru)戶處應加裝(zhuang)避(bi)雷器(qi)，并將線(xian)纜金(jin)屬外護層(ceng)及自承(cheng)鋼索接到接地(di)(di)裝(zhuang)置上。

監控室內應(ying)設(she)置一等(deng)電(dian)(dian)位連(lian)接(jie)母線(xian)(xian)（或金屬(shu)板(ban)），該等(deng)電(dian)(dian)位連(lian)接(jie)母線(xian)(xian)應(ying)與(yu)建筑物防雷(lei)接(jie)地(di)、PE線(xian)(xian)、設(she)備保護(hu)地(di)、防靜電(dian)(dian)地(di)等(deng)連(lian)接(jie)到一起(qi)防止危險的電(dian)(dian)位差(cha)。各種電(dian)(dian)涌(yong)保護(hu)器(qi)（避雷(lei)器(qi)）的接(jie)地(di)線(xian)(xian)應(ying)以(yi)最(zui)(zui)直和最(zui)(zui)短的距離與(yu)等(deng)電(dian)(dian)位連(lian)接(jie)母排(pai)進行電(dian)(dian)氣連(lian)接(jie)。

由于有(you)80％雷擊高電(dian)位是從(cong)電(dian)源線(xian)侵入的，為保(bao)證(zheng)設備(bei)安全，一般電(dian)源上應(ying)(ying)設置(zhi)三級避(bi)雷保(bao)護。在視(shi)頻(pin)傳輸線(xian)、信號控制線(xian)，入侵報警(jing)信號線(xian)進(jin)入前(qian)(qian)端(duan)設備(bei)之(zhi)前(qian)(qian)或進(jin)入中心控制臺前(qian)(qian)應(ying)(ying)加裝相應(ying)(ying)的避(bi)雷保(bao)護器。

良好(hao)的(de)接(jie)(jie)地(di)是防雷中至關重(zhong)要的(de)一(yi)環。接(jie)(jie)地(di)電(dian)阻值(zhi)越小過電(dian)壓值(zhi)越低。監控(kong)中心采用專用接(jie)(jie)地(di)裝置(zhi)時，其接(jie)(jie)地(di)電(dian)阻不得大于4Ω。采用綜(zong)合(he)接(jie)(jie)地(di)網(wang)時，其接(jie)(jie)地(di)電(dian)阻不得大于1Ω。

四、結束語

雷(lei)電對(dui)安(an)全監控(kong)系統(tong)的(de)損害途徑(jing)是多(duo)方面的(de)。本文主要(yao)對(dui)安(an)全監控(kong)系統(tong)遭受(shou)雷(lei)擊損害的(de)

主要大原因，以及可能的(de)侵(qin)入途徑作了(le)初(chu)步的(de)分析(xi)，同時(shi)對安(an)(an)全監(jian)控系統(tong)的(de)防(fang)雷(lei)(lei)(lei)保護(hu)(hu)技術進行(xing)了(le)相應的(de)介紹。需要說明的(de)是，防(fang)雷(lei)(lei)(lei)保護(hu)(hu)是一個比較復雜的(de)問題，對安(an)(an)全監(jian)控系統(tong)的(de)防(fang)雷(lei)(lei)(lei)保護(hu)(hu)設(she)計(ji)不僅取(qu)決于(yu)防(fang)雷(lei)(lei)(lei)裝(zhuang)置的(de)性能，更重要的(de)是在監(jian)控系統(tong)的(de)設(she)計(ji)施工之前(qian)，就要考(kao)慮(lv)到監(jian)控系統(tong)所(suo)處的(de)地(di)理環境，設(she)計(ji)合(he)適的(de)線纜布放(fang)方式(shi)、屏(ping)蔽及接地(di)方式(shi)。總之，防(fang)雷(lei)(lei)(lei)保護(hu)(hu)設(she)計(ji)應綜合(he)考(kao)慮(lv)，才(cai)能獲(huo)得良好的(de)效果(guo)。