- 深波電子的安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷解決方案
防雷概述
我們知道無論是閃電在空間的先導(dǎo)通道或回?fù)敉ǖ乐虚W電產(chǎn)生的變磁場，或者是閃電進(jìn)入地面建筑物的避雷針系統(tǒng)以后所產(chǎn)生的變磁場，都會在一定空間范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁作用。它可以是法拉第電磁感應(yīng)定律所決定的電磁感應(yīng)作用，也可以是脈沖（常用lemp代表）對在三維空間范圍內(nèi)一切電子設(shè)備都發(fā)生作用，在閉合的金屬回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，或在不閉合的導(dǎo)體回路中產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓，據(jù)ccit測試一般電力線上的感應(yīng)電流在3000安培左右，不超過10ka，感應(yīng)電壓不超過6kv；在數(shù)據(jù)信號線及電話線上，感應(yīng)電壓一般在5kv左右，感應(yīng)電流約為數(shù)百安培。這樣就容易在缺口處放電產(chǎn)生火花，引起火災(zāi)。在閃電通過避雷針引下線時，在其附近空間將產(chǎn)生較強的迅變脈沖電磁場。當(dāng)磁脈沖超過0.07高斯時就將造成計算機(jī)失效，超過2.4高斯時，受感應(yīng)的集成電路將發(fā)生永久性損壞，尤其對vlsi則更為嚴(yán)重。隨著科學(xué)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，計算機(jī)在各個行業(yè)中的應(yīng)用已非常普遍。許多日常事務(wù)很大程度上都要依賴于計算機(jī)系統(tǒng)，稍有不慎，雷擊災(zāi)害將導(dǎo)致整個系統(tǒng)的癱瘓。
電視監(jiān)控系統(tǒng)防雷設(shè)計
系統(tǒng)說明
電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）的防雷保護(hù)比較復(fù)雜，首先需要明確監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因以及雷電可能的侵入途徑，尤其是雷擊損壞較為嚴(yán)重的室外監(jiān)控設(shè)備，在分析其損壞原因的基礎(chǔ)上，以及研究和探討信號、電源線路的布放、屏蔽及接地方式等，方可以正確選擇和使用監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的防雷保護(hù)裝置。
電視監(jiān)控系統(tǒng)一般由以下三部分組成：1、前端部分。主要由黑白（彩色）攝像機(jī)、鏡頭、云臺、防護(hù)罩、支架等組成。2、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(shè)等方式傳輸視頻、音頻或控制信號等。3、終端部分。主要由畫面分割器、監(jiān)視器、控制設(shè)備等組成。
A、前端設(shè)備的防雷
前端設(shè)備有室外和室內(nèi)安裝兩種情況，安裝在室內(nèi)的設(shè)備一般不會遭受直接雷擊，但需考慮防止雷電過電壓對設(shè)備的侵害，比如安裝在地下停車場等的攝像機(jī)等。而室外的設(shè)備則同時需考慮防止直擊雷和感應(yīng)雷。前端設(shè)備如攝像頭應(yīng)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)。為了施工方便避雷針一般架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身或選用Φ 8的鍍鋅圓鋼或35mm2銅導(dǎo)線，此時應(yīng)注意依據(jù)GB50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》第2章、第2.5節(jié)、供電、接地與安全防護(hù)、第2.5.4條的要求，系統(tǒng)采用專用接地裝置時，其接地電阻不得大于4Ω。
為防止電磁感應(yīng)，沿桿引上攝像機(jī)的電源線和信號線應(yīng)穿金屬管屏蔽。為防止雷電波沿線路侵入前端設(shè)備，應(yīng)在設(shè)備前的每條線路上加裝合適的避雷器，如電源線（220V或DC24V）、視頻線、信號線和云臺控制線。這樣做比較麻煩，問題比較多，且要受安裝空間的限制，因此可以選擇“三合一”或者“二合一”的監(jiān)控攝像機(jī)多功能電涌保護(hù)器。比如： SBVX3-220、SBVX3-24、SBVX2-220、SBVX2-24等。
“二合一”的監(jiān)控攝像機(jī)多功能電涌保護(hù)器。比如： SV-3/220、SV-3/024、SV-2/220、SV-2/024等。
B、傳輸線路的防雷
CCTV系統(tǒng)主要是傳輸信號線和電源線。室外攝像機(jī)的電源可從終端設(shè)備處引入，也可從監(jiān)視點附近的電源引入?？刂菩盘杺鬏斁€和報警信號傳輸線一般選用芯屏蔽軟線，架設(shè)（或敷設(shè)）在前端與終端之間。GB50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，傳輸部分的線路在城市郊區(qū)、鄉(xiāng)村敷設(shè)時，可采用直埋敷設(shè)方式，當(dāng)條件不充許時，可采用通信管道或架空方式。
采用通信管道或架空方式時，應(yīng)注意傳輸線纜與其它線路的最小間距和與其它線路共桿架設(shè)的最小垂直間距。比如與220V交流配電線的最小間距為0.5米，與通訊電纜的最小間距為0.1米，與1～10KV電力線的最小垂直間距為2.5米，與1KV以下電力線的最小垂直間距為1.5米，與廣播線的最小垂直間距為1.0米，與通信線的最小垂直間距為0.6米等等。
直埋敷設(shè)方式防雷效果較好，而架空線比較容易感應(yīng)雷擊。為避免首尾端設(shè)備損壞，在使用架空線傳輸時，應(yīng)在每一支撐桿上做接地處理，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源和電源均應(yīng)分別接入合適的避雷器。如SBVXJ-24/2S、SBVXJ-24/4S；SBVT-BNC/75D5、SBVT-F/75D5等。
傳輸線埋地敷設(shè)也并不能完全阻止雷擊設(shè)備的發(fā)生，統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示雷擊造成埋地電纜故障大約占總故障的30 ％左右，即使雷擊比較遠(yuǎn)的地方，也仍然會有部分雷電流流入電纜。所以采用帶屏蔽層的線纜或線纜穿鋼管埋地敷設(shè)，保持鋼管的電氣連通。對防護(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)。如電纜全程穿金屬管有困難時，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。
C、終端設(shè)備的防雷
在CCTV系統(tǒng)中，監(jiān)控室的防雷最為重要，應(yīng)從直擊雷防護(hù)、雷電波侵入、等電位連接和電涌保護(hù)多方面進(jìn)行。監(jiān)控室所在建筑物應(yīng)有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)，防直擊雷措施應(yīng)符合GB 5005794《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。進(jìn)入監(jiān)控室的各種金屬管線應(yīng)接到共用的接地裝置上，易采用一點法接地。
按照YD/T 5098-2001《通信局（站）雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計規(guī)范》第五部分：SPD 的選擇；第5.3條：信號線用SPD；第5.5條：計算機(jī)、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線用SPD的要求規(guī)范的要求，通流容量應(yīng)大于3KA。
與硬盤錄像機(jī)等連接且布線經(jīng)過室外的信號線路主要為視頻信號傳輸線及云臺控制線，因此對于硬盤攝像機(jī)的信號保護(hù)，需要在由外面進(jìn)入中心監(jiān)控機(jī)房的線路接入設(shè)備之前，安裝對應(yīng)的浪涌保護(hù)器。云臺控制線安裝SBVXJ-24/2S、SBVXJ-24/4S信號及通訊電涌保護(hù)器；視頻信號傳輸線安裝SBVT-BNC/75D5、SBVT-F/75D5同軸通訊信號電涌保護(hù)器等。多口矩陣需要安裝SBVT-F/75-16口同軸通訊信號電涌保護(hù)器。
實施方法：
在球型攝像機(jī)電源、視頻、云臺控制線路前安裝壹套SBVX3-220或SBVX3-24攝像機(jī)多功能電涌保護(hù)器，用于球型攝像機(jī)的防雷保護(hù)。
在固定攝像機(jī)電源、視頻線路前安裝壹套SBVX2-220或SBVX2-24 攝像機(jī)多功能電涌保護(hù)器，用于固定攝像機(jī)的防雷保護(hù)。
在中間放大器輸入端的信號線上安裝壹套SBVT-BNC/75D或SBVT-F/75D5 同軸通訊信號電涌保護(hù)器在中間放大器輸入端的電源線上安裝壹套SBVXJ-24/2S、SBVXJ-24/4S信號及通訊電涌保護(hù)器用于中間放大器的保護(hù)。
在監(jiān)控中心16口矩陣線路前安裝壹套SBVT-F/75-16口同軸通訊信號電涌保護(hù)器，用于矩陣線路的防雷保護(hù)。
在監(jiān)控幕墻信號線路前安裝壹套SBVT-BNC/75D5同軸通訊信號電涌保護(hù)器，用于矩陣線路的防雷保護(hù)。
附錄系統(tǒng)圖：
主要依據(jù)
1、中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50074-1994《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》
2、國際電工委員會IEC1312-1～3《雷電電磁脈沖的防護(hù)》
3、中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》
4、中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50174-93《電子計算機(jī)機(jī)房設(shè)計規(guī)范》
5、《防雷及接地安裝工藝標(biāo)準(zhǔn)》(322-1998)
6、GA267-2000《計算機(jī)信息系統(tǒng)雷電電磁脈沖安全防護(hù)規(guī)范》
7、DL/T620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》
8、GB 50054-95《低壓配電設(shè)計規(guī)范》
9、JGJ/T 16-92《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》
10、GBJ 64-83《工業(yè)與民用電力裝置的過電壓保護(hù)設(shè)計規(guī)范》
11、DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》
12、GB50169-92《電器裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》
13、DL 548-94《電力系統(tǒng)通信站防雷運行管理規(guī)程》
