主頁(yè)(http://www.130131.com):防雷有道 監(jiān)控設(shè)備過電壓防護(hù)全攻略 6月的到來意味著夏季已然拉開帷幕,毫無(wú)疑問,雷雨天氣也越來越多。作為安防用戶,我們不得不開始擔(dān)心戶外的一些監(jiān)控設(shè)備會(huì)受到雷電的“登門拜訪”。 這不,怕什么來什么,6月8號(hào)下午1點(diǎn)30分到2點(diǎn)30分,泉州沿海原本晴空萬(wàn)里的午后,突然迎來一個(gè)小時(shí)的雷暴和急雨,僅泉州中心市區(qū)就有14盞燈控、21處監(jiān)控和22條10千伏的電力線路在雷暴后出現(xiàn)故障,恰逢高考日,為保障高考考生的順利出行,泉州400余警力上路維持交通秩序。 然而,這并不是偶發(fā)的狀況,監(jiān)控系統(tǒng)往往容易在雷雨天“受傷”。北京市避雷裝置安全檢測(cè)中心公布的防雷年檢數(shù)據(jù)顯示,全市樓體直擊雷檢測(cè)合格率達(dá)到90%%以上,然而建筑物內(nèi)電子系統(tǒng)防間接雷擊的檢測(cè)合格率不到一半。在近年的雷電災(zāi)害中,80%以上是內(nèi)部設(shè)備包括電器、監(jiān)控系統(tǒng)、探頭等遭到損壞。一些高科技的電子設(shè)備,抗干擾的能力很弱,如有的住宅小區(qū)的監(jiān)控探頭、對(duì)講系統(tǒng)等設(shè)施根本沒有防雷裝置,感應(yīng)雷很容易乘虛而入,擊毀系統(tǒng)。 一般來說,監(jiān)控系統(tǒng)前端攝像機(jī)大多數(shù)安裝于室外,處于相對(duì)的開闊地帶,雷擊風(fēng)險(xiǎn)比較大,其對(duì)雷電過電壓、電力系統(tǒng)操作過電壓、靜電放電等電磁干擾非常敏感,使得監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備極易遭雷擊過電壓破壞,造成整個(gè)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓。下面,我們來分析一下監(jiān)控系統(tǒng)可能面臨的幾種遭雷擊現(xiàn)象。 雷電損壞現(xiàn)象之一:系統(tǒng)裝有避雷針、接地網(wǎng),并采取了聯(lián)合接地 當(dāng)雷電流通過避雷針、引入地網(wǎng)入地時(shí),地電位瞬時(shí)升高。假設(shè)雷電流I=50KA,接地電阻R=1Ω,地電位△U=I×R=50KA×1Ω=50KV。 因?yàn)椴扇÷?lián)合接地,設(shè)備地電位也相應(yīng)升高50KV,而供電電源線和信號(hào)傳輸線是由遠(yuǎn)處引來,遠(yuǎn)端地電位仍處于零電位,因此設(shè)備外殼地電位將與設(shè)備的電源輸入端間和信號(hào)輸入端間出現(xiàn)50KV的巨大電位差(在防雷技術(shù)中稱之為“反擊”或“負(fù)電位引入”),造成設(shè)備相應(yīng)部位損壞。 倘若地網(wǎng)接地不夠良好,則反擊電壓還要高,可能損壞更嚴(yán)重。 雷電損壞現(xiàn)象之二:遠(yuǎn)處打雷損毀監(jiān)控中心機(jī)房設(shè)備 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備攝像機(jī)的傳輸線由遠(yuǎn)處機(jī)房引來,假設(shè)在傳輸線附近有一落雷,傳輸線線路上感應(yīng)瞬間過電壓。感應(yīng)高電壓沿傳輸線線路向兩端擴(kuò)展,如果監(jiān)控中心機(jī)房距離落雷點(diǎn)不是太遠(yuǎn),此感應(yīng)電壓傳到機(jī)房時(shí)有可能仍有一定強(qiáng)度,以致?lián)p壞機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備。 雷電損壞現(xiàn)象之三:無(wú)雷之時(shí)電源遭損壞 對(duì)供電線路,我們總?cè)菀渍`認(rèn)為:線路中流過的是很干凈的正弦波。事實(shí)上由于電網(wǎng)的切換、同一電網(wǎng)中感性負(fù)載的啟停等原因,在供電線路中會(huì)出現(xiàn)各種電壓干擾。電網(wǎng)的有害干擾中,瞬間振蕩、瞬間脈沖的發(fā)生率很高。 這種瞬變電壓持續(xù)時(shí)間很短,短的只有幾個(gè)微秒,非專用儀器還不易發(fā)現(xiàn),但它們對(duì)設(shè)備的危害卻不可低估。因?yàn)楝F(xiàn)代的監(jiān)控安防設(shè)備均系微電子化產(chǎn)品,這些監(jiān)控設(shè)備具有高密度、高速度、低電壓和低功耗等特性,往往越先進(jìn)的設(shè)備中電路集成度越高,器件間距離有的只有零點(diǎn)幾微米,因此供電電源中只要有稍大幅度脈沖沖擊,就可能造成電路中的器件損壞。只是它們較為隱蔽,而且是逐步造成損壞,損壞也不如雷電那么嚴(yán)重,主要體現(xiàn)在壽命縮短上,所以不易引起注意。 對(duì)電源中這種瞬間過電壓,UPS和穩(wěn)壓器不但不能起到保護(hù)作用,相反地它們自己也成為需保護(hù)的對(duì)象。 我們發(fā)現(xiàn),不僅僅是戶外的攝像機(jī)會(huì)受到雷電的損壞,監(jiān)控中心機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備也會(huì)由于雷電的襲擊而遭到“傷害”。那么,我們可以從哪幾個(gè)方面下手去“搞定”雷電以保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)呢?一般來說,監(jiān)控系統(tǒng)分為前端攝像、中間傳輸、后端監(jiān)控中心幾部分,從上面出現(xiàn)的幾大問題分析可知,監(jiān)控系統(tǒng)防雷也可以從三個(gè)地方下手。 1、前端設(shè)備的防雷 前端攝像機(jī)的安裝位置往往有室內(nèi)和室外之分,安裝在室內(nèi)的攝像機(jī)一般不會(huì)遭受直擊雷擊,但是,雷電過電壓也有可能對(duì)攝像機(jī)造成侵害,而室外的設(shè)備需要考慮防止直擊雷擊。面對(duì)這種情況,我們?cè)撊绾芜M(jìn)行防雷處理呢? 通常的方法是,我們會(huì)將前端設(shè)備如攝像頭置于接閃器(避雷針或其它接閃導(dǎo)體)有效保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)攝像機(jī)獨(dú)立架設(shè)時(shí),為了防止避雷針及引下線上的暫態(tài)高電位,避雷針最好距攝像機(jī)3-4米的距離。 另外,為防止電磁感應(yīng),沿電線桿引上的攝像機(jī)電源線和信號(hào)線應(yīng)穿在金屬管內(nèi)以達(dá)到屏蔽作用,屏蔽金屬管的兩端均應(yīng)接地。 為防止雷電波沿線路侵入前端設(shè)備,我們通常會(huì)在設(shè)備前的每條線路上加裝合適的避雷器,如電源線(DC24V或220V)、視頻線、信號(hào)線和云臺(tái)控制線;電源輸入前端還應(yīng)加裝B、C級(jí)防雷器。 信號(hào)線傳輸距離長(zhǎng),耐壓水平低,極易感應(yīng)雷電流而損壞設(shè)備,為了將雷電流從信號(hào)傳輸線傳導(dǎo)入地,信號(hào)過電壓保護(hù)器須快速響應(yīng),在設(shè)計(jì)信號(hào)傳輸線的保護(hù)時(shí)必須考慮實(shí)際情況,根據(jù)信號(hào)的傳輸速率、信號(hào)電平,啟動(dòng)電壓以及雷電通量等參數(shù)等選取正確的防雷設(shè)備。 2、傳輸線路的防雷 對(duì)于模擬系統(tǒng)來說,其線路主要是傳輸信號(hào)線和電源線。室外攝像機(jī)的電源可從終端設(shè)備處引入,也可從監(jiān)視點(diǎn)附近的電源引入?刂菩盘(hào)傳輸線和報(bào)警信號(hào)傳輸線一般選用有加強(qiáng)芯屏蔽軟線,架設(shè)(或敷設(shè))在前端與終端之間,其中的加強(qiáng)芯與屏蔽層兩端均應(yīng)做良好的接地。 按規(guī)定,傳輸部分的線路在城市郊區(qū)、鄉(xiāng)村敷設(shè)時(shí),可采用直埋敷設(shè)方式。當(dāng)條件不充許時(shí),可采用通信管道或架空方式。從防雷角度看,直埋敷設(shè)方式防雷效果最佳,架空線最容易遭受雷擊,并且破壞性大,波及范圍廣,為避免首尾端設(shè)備損壞,架空線傳輸時(shí)應(yīng)在每一電桿上做接地處理,架空線纜的吊線和架空線纜線路中的金屬管道均應(yīng)接地。中間放大器輸入端的信號(hào)源和電源均應(yīng)分別接入合適的避雷器。 不過需要注意的是,傳輸線埋地敷設(shè)并不能阻止雷擊的發(fā)生,大量事實(shí)顯示,雷擊造成埋地線纜的故障大約占總故障的30%左右,即使距離雷擊比較遠(yuǎn)的地方,也仍然會(huì)有部分雷電流流入電纜。因此,如果采用帶屏蔽層的線纜或線纜穿鋼管埋地敷設(shè),我們需要注意保持鋼管的電氣連通,這對(duì)防護(hù)電磁干擾和電磁感應(yīng)非常有效,這主要是由于金屬管的屏蔽作用和雷電流的集膚效應(yīng)。當(dāng)然,如果電纜全程穿金屬管有困難,可在電纜進(jìn)入終端和前端設(shè)備前穿金屬管埋地引入,但埋地長(zhǎng)度不得小于15米,在入戶端將電纜金屬外皮、鋼管同防雷接地裝置相連。
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