監控知識：弱電防雷設備

一、 引言

隨著安全監(jian)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)在銀行、交通、小區、庫房管理中的(de)(de)(de)迅(xun)速普及應(ying)用，監(jian)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)設備因雷擊破(po)壞的(de)(de)(de)可能性就大(da)大(da)增加了。其后果(guo)可能會使(shi)整個監(jian)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)運(yun)行失(shi)靈，并造成難以估計的(de)(de)(de)經(jing)濟損失(shi)。

為了對安全(quan)監(jian)(jian)控(kong)(kong)系(xi)(xi)統采取有(you)效(xiao)的防(fang)雷(lei)保(bao)護(hu)措施，保(bao)障監(jian)(jian)控(kong)(kong)系(xi)(xi)統正(zheng)常可(ke)靠的運行，首先應明確監(jian)(jian)控(kong)(kong)系(xi)(xi)統遭受雷(lei)擊損害(hai)的主要(yao)原因以(yi)及(ji)雷(lei)電(dian)(dian)可(ke)能的侵入途徑(jing)，尤(you)其是雷(lei)擊損壞(huai)(huai)較(jiao)為嚴重的室外監(jian)(jian)控(kong)(kong)設(she)備，在分析其損壞(huai)(huai)原因的基(ji)礎(chu)上，正(zheng)確選擇(ze)和使用監(jian)(jian)控(kong)(kong)系(xi)(xi)統設(she)備的防(fang)雷(lei)保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi)，以(yi)及(ji)研究和探(tan)討信號、電(dian)(dian)源(yuan)線路(lu)的布放、屏蔽及(ji)接地(di)方式等。可(ke)以(yi)使各安防(fang)工(gong)程公司，對提(ti)高監(jian)(jian)控(kong)(kong)系(xi)(xi)統的抗雷(lei)電(dian)(dian)能力(li)，優化系(xi)(xi)統的防(fang)雷(lei)水(shui)平起到很好的作用。

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），一般由以下三部分組成：

前端部分：主(zhu)要(yao)由(you)黑白（彩色）攝(she)像機(ji)、鏡頭、云臺(tai)、防護(hu)罩、支架等組成。

傳輸部分：使用(yong)同軸電(dian)纜(lan)、電(dian)線、多芯線采取(qu)架(jia)空(kong)、地埋或沿墻敷設等方式傳輸視頻、音頻或控制信號等。

終端部分：主(zhu)要由畫面分割器、監視器、控制設備等組(zu)成。

2、 CCTV系統雷害成因

直(zhi)擊(ji)雷：雷電直(zhi)接擊(ji)在(zai)(zai)露天的(de)攝像(xiang)機上造(zao)成設備損(sun)壞；雷電直(zhi)接擊(ji)在(zai)(zai)架空線(xian)纜(lan)上造(zao)成線(xian)纜(lan)熔(rong)斷。

雷電波侵(qin)入：CCTV的電源(yuan)線(xian)(xian)、信(xin)號傳(chuan)輸或進入監控(kong)室的金屬(shu)管線(xian)(xian)到雷擊或被(bei)雷電感應時，雷電波沿這(zhe)些(xie)金屬(shu)導線(xian)(xian)侵(qin)入設備，造成(cheng)電位(wei)差使設備損壞(huai)。

雷(lei)電(dian)(dian)(dian)感(gan)應(ying)(ying)：當(dang)雷(lei)擊避雷(lei)針時，在(zai)(zai)(zai)引下線周圍會產生很強的(de)瞬變電(dian)(dian)(dian)磁(ci)場(chang)。處在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)場(chang)中的(de)監控設(she)備和傳(chuan)(chuan)輸(shu)線路(lu)(lu)(lu)會感(gan)應(ying)(ying)出較(jiao)大的(de)電(dian)(dian)(dian)動勢。這現象(xiang)叫(jiao)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)感(gan)應(ying)(ying)。當(dang)有(you)(you)帶電(dian)(dian)(dian)的(de)雷(lei)云出現時，在(zai)(zai)(zai)雷(lei)云下面的(de)建筑物和傳(chuan)(chuan)輸(shu)線路(lu)(lu)(lu)上(shang)都會感(gan)應(ying)(ying)出與雷(lei)云相反的(de)電(dian)(dian)(dian)荷。這種感(gan)應(ying)(ying)電(dian)(dian)(dian)荷在(zai)(zai)(zai)低壓架空線路(lu)(lu)(lu)上(shang)可達100kv，信號線路(lu)(lu)(lu)上(shang)可40－60kv。這種現象(xiang)叫(jiao)靜電(dian)(dian)(dian)感(gan)應(ying)(ying)。電(dian)(dian)(dian)磁(ci)感(gan)應(ying)(ying)和靜電(dian)(dian)(dian)感(gan)應(ying)(ying)稱(cheng)為感(gan)應(ying)(ying)雷(lei)，又叫(jiao)二次雷(lei)。它對設(she)備的(de)損害沒有(you)(you)直擊雷(lei)來的(de)猛(meng)然，但它要比直擊雷(lei)發生的(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(duan)設備有室(shi)外和室(shi)內(nei)安裝兩種情況(kuang)，安裝在(zai)室(shi)內(nei)的(de)設備一般不會遭受(shou)直(zhi)擊雷(lei)擊，但需考慮防止雷(lei)電過電壓(ya)對設備的(de)侵害，而室(shi)外的(de)設備則同(tong)時需考慮防止直(zhi)擊雷(lei)擊。

前端設(she)備如(ru)攝(she)(she)(she)像(xiang)頭應置(zhi)于接(jie)閃器（避雷針(zhen)或其它接(jie)閃導體）有效保(bao)護范(fan)圍之(zhi)內。當攝(she)(she)(she)像(xiang)機獨立架(jia)設(she)時(shi)，避雷針(zhen)最好(hao)距攝(she)(she)(she)像(xiang)機3－4米的距離(li)。如(ru)有困難避雷針(zhen)也(ye)可以架(jia)設(she)在攝(she)(she)(she)像(xiang)機的支(zhi)撐桿上，引下線可直接(jie)利用金屬(shu)桿本身或選用Φ 8的鍍(du)鋅圓鋼(gang)。為防止電磁感應，沿桿引上攝(she)(she)(she)像(xiang)機的電源線和信號線應穿金屬(shu)管屏蔽。

為(wei)防(fang)止雷電波沿線路侵(qin)入(ru)前端設(she)備，應在設(she)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、信號線和(he)云臺(tai)控制線。

攝(she)(she)像機(ji)的(de)電(dian)源(yuan)一般使用(yong)AC220V或DC12V。攝(she)(she)像機(ji)由直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)變(bian)壓(ya)器(qi)供電(dian)的(de)，單相電(dian)源(yuan)避雷器(qi)應串(chuan)聯或并聯在直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)變(bian)壓(ya)器(qi)前端(duan)，如直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)傳輸距離大于15米，則攝(she)(she)像機(ji)端(duan)還應串(chuan)接低壓(ya)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)避雷器(qi)。

信(xin)(xin)號線傳輸距離長(chang)，耐(nai)壓水(shui)平(ping)(ping)低，極(ji)易感應(ying)雷電(dian)(dian)流而(er)損(sun)壞設備，為了將雷電(dian)(dian)流從信(xin)(xin)號傳輸線傳導入地，信(xin)(xin)號過(guo)電(dian)(dian)壓保(bao)護器須(xu)快速(su)響應(ying)，在設計信(xin)(xin)號傳輸線的保(bao)護時必須(xu)考慮信(xin)(xin)號的傳輸速(su)率、信(xin)(xin)號電(dian)(dian)平(ping)(ping)，啟動(dong)電(dian)(dian)壓以(yi)及(ji)雷電(dian)(dian)通(tong)量等參數。

室外(wai)的前端(duan)設(she)備應有(you)良好(hao)的接地，接地電阻小于4Ω，高土壤電阻率地區可放(fang)寬至 <10Ω。

2、傳輸線路的防雷

CCTV系統(tong)主(zhu)要是傳輸(shu)信號線(xian)和電(dian)源線(xian)。室外攝像機的電(dian)源可(ke)從終端設備處引(yin)入，也可(ke)從監視點附近的電(dian)源引(yin)入。

控(kong)制信號(hao)傳(chuan)輸線(xian)和報(bao)警(jing)信號(hao)傳(chuan)輸線(xian)一(yi)般選用(yong)芯屏蔽軟線(xian)，架設（或(huo)敷設）在前端與終端之間。

GB50198－1994規(gui)定，傳(chuan)輸部(bu)分的(de)線(xian)(xian)(xian)路在城市郊區、鄉村敷(fu)設時，可采用直(zhi)埋敷(fu)設方式。當(dang)條件不充許時，可采用通信管道或架空方式，此(ci)時規(gui)定了傳(chuan)輸線(xian)(xian)(xian)纜與其它(ta)線(xian)(xian)(xian)路其它(ta)線(xian)(xian)(xian)路其溝(gou)的(de)最小間(jian)距(ju)（見表1）和與其它(ta)線(xian)(xian)(xian)路共(gong)桿架設的(de)最小垂直(zhi)間(jian)距(ju)（見表2）

表1電(dian)纜與其(qi)它(ta)線(xian)路共溝（隧道）的(de)最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)間距（m）種(zhong)類(lei)(lei)最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)間距220V交流電(dian)線(xian)0.5通訊電(dian)纜0.1表2電(dian)纜與其(qi)它(ta)線(xian)路共桿架設的(de)最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)垂直(zhi)(zhi)間距（m）種(zhong)類(lei)(lei)最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)垂直(zhi)(zhi)間距1—10KV電(dian)力(li)線(xian)2.51KV以下電(dian)力(li)線(xian)1.5廣播線(xian)1.0通信線(xian)0.6

從防(fang)雷角看，直埋敷設方式(shi)防(fang)雷效果最佳(jia)，架(jia)空(kong)(kong)線(xian)最容易(yi)遭受雷擊，并且破壞(huai)性大(da)，波及范圍(wei)廣(guang)，為(wei)避(bi)免首尾端設備損壞(huai)，架(jia)空(kong)(kong)線(xian)傳輸時應(ying)(ying)在每一電(dian)桿(gan)上做接(jie)地(di)處理(li)，架(jia)空(kong)(kong)線(xian)纜的吊(diao)線(xian)和架(jia)空(kong)(kong)線(xian)纜線(xian)路中的金屬管道均應(ying)(ying)接(jie)地(di)。中間放大(da)器(qi)(qi)輸入端的信號源和電(dian)源均應(ying)(ying)分別接(jie)入合適的避(bi)雷器(qi)(qi)。

傳輸線(xian)(xian)埋(mai)地敷(fu)(fu)設(she)(she)并不能阻止雷(lei)擊設(she)(she)備的(de)(de)發生(sheng)，大量(liang)的(de)(de)事實顯示，雷(lei)擊造(zao)成(cheng)埋(mai)地線(xian)(xian)纜(lan)(lan)故障，大約占總故障的(de)(de)30％左右，即(ji)使雷(lei)擊比較遠的(de)(de)地方(fang)，也仍然(ran)會有(you)部分雷(lei)電(dian)流流入(ru)電(dian)纜(lan)(lan)。所以采用帶屏蔽層的(de)(de)線(xian)(xian)纜(lan)(lan)或線(xian)(xian)纜(lan)(lan)穿(chuan)鋼管埋(mai)地敷(fu)(fu)設(she)(she)，保(bao)持鋼管的(de)(de)電(dian)氣連通。對防護電(dian)磁(ci)干擾和電(dian)磁(ci)感應(ying)非常有(you)效，這(zhe)主(zhu)要是由于(yu)金(jin)屬(shu)管的(de)(de)屏蔽作用和雷(lei)電(dian)流的(de)(de)集(ji)膚(fu)效應(ying)。如(ru)電(dian)纜(lan)(lan)全程穿(chuan)金(jin)屬(shu)管有(you)困難時，可(ke)在電(dian)纜(lan)(lan)進(jin)入(ru)終(zhong)端(duan)和前端(duan)設(she)(she)備前穿(chuan)金(jin)屬(shu)管埋(mai)地引(yin)入(ru)，但埋(mai)地長度不得小于(yu)15米，在入(ru)戶端(duan)將電(dian)纜(lan)(lan)金(jin)屬(shu)外皮、鋼管同(tong)防雷(lei)接(jie)地裝置相連。

3、終端設備的防雷

在CCTV系統(tong)中，監(jian)控室(shi)的防(fang)雷最為重要，應從直擊(ji)雷防(fang)護、雷電波侵(qin)入、等電位連接(jie)和電涌保(bao)護多方面進行。

監控(kong)室(shi)所在建筑(zhu)物應有(you)防直(zhi)擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網。其防直(zhi)擊雷措施應符合GB50057－94中有(you)關直(zhi)擊雷保護的規定。

進入監控室(shi)的(de)(de)各(ge)種金屬(shu)管線(xian)應接(jie)到(dao)防感(gan)應雷的(de)(de)接(jie)地裝置上。架空(kong)電纜線(xian)直接(jie)引(yin)入時，在(zai)入戶處應加裝避雷器(qi)，并將線(xian)纜金屬(shu)外護層及自承鋼索接(jie)到(dao)接(jie)地裝置上。

監控室內應(ying)設(she)置一等電(dian)位(wei)連(lian)(lian)接(jie)母(mu)線（或金屬板），該等電(dian)位(wei)連(lian)(lian)接(jie)母(mu)線應(ying)與建(jian)筑物(wu)防(fang)雷接(jie)地(di)、PE線、設(she)備保(bao)護(hu)地(di)、防(fang)靜電(dian)地(di)等連(lian)(lian)接(jie)到(dao)一起防(fang)止危險的(de)(de)電(dian)位(wei)差(cha)。各種電(dian)涌保(bao)護(hu)器(qi)（避雷器(qi)）的(de)(de)接(jie)地(di)線應(ying)以最(zui)直(zhi)和最(zui)短的(de)(de)距離與等電(dian)位(wei)連(lian)(lian)接(jie)母(mu)排(pai)進行電(dian)氣連(lian)(lian)接(jie)。

由于有80％雷(lei)(lei)擊高電(dian)位是從電(dian)源線(xian)侵入(ru)的，為保證設備(bei)安(an)全，一般電(dian)源上應(ying)設置三(san)級(ji)避雷(lei)(lei)保護。在視(shi)頻傳輸(shu)線(xian)、信(xin)號控制線(xian)，入(ru)侵報警(jing)信(xin)號線(xian)進入(ru)前端設備(bei)之(zhi)前或進入(ru)中心控制臺前應(ying)加(jia)裝相應(ying)的避雷(lei)(lei)保護器(qi)。

良好的接地(di)(di)是防雷中至關重(zhong)要的一環(huan)。接地(di)(di)電(dian)阻值越小過電(dian)壓值越低(di)。監控中心采(cai)用(yong)專用(yong)接地(di)(di)裝置(zhi)時，其接地(di)(di)電(dian)阻不(bu)得(de)大于4Ω。采(cai)用(yong)綜合接地(di)(di)網時，其接地(di)(di)電(dian)阻不(bu)得(de)大于1Ω。

四、結束語

雷(lei)電(dian)對安(an)全監(jian)控系統(tong)(tong)的損(sun)害(hai)途徑是多方面的。本文主要(yao)對安(an)全監(jian)控系統(tong)(tong)遭受(shou)雷(lei)擊損(sun)害(hai)的

主要大(da)原因，以及可能的(de)(de)(de)侵(qin)入途徑作了(le)初步(bu)的(de)(de)(de)分析，同時對安(an)全(quan)監控(kong)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)防(fang)(fang)雷(lei)(lei)保(bao)護技術(shu)進行了(le)相應的(de)(de)(de)介(jie)紹(shao)。需要說明的(de)(de)(de)是(shi)，防(fang)(fang)雷(lei)(lei)保(bao)護是(shi)一(yi)個比較復(fu)雜的(de)(de)(de)問題，對安(an)全(quan)監控(kong)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)防(fang)(fang)雷(lei)(lei)保(bao)護設(she)計(ji)不(bu)僅取(qu)決于防(fang)(fang)雷(lei)(lei)裝置(zhi)的(de)(de)(de)性能，更重要的(de)(de)(de)是(shi)在(zai)監控(kong)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)設(she)計(ji)施工之前，就(jiu)要考(kao)慮到監控(kong)系(xi)統(tong)所處的(de)(de)(de)地理環境，設(she)計(ji)合適(shi)的(de)(de)(de)線纜(lan)布(bu)放(fang)方(fang)式、屏蔽(bi)及接(jie)地方(fang)式。總(zong)之，防(fang)(fang)雷(lei)(lei)保(bao)護設(she)計(ji)應綜合考(kao)慮，才(cai)能獲(huo)得良好的(de)(de)(de)效果。