監(jiān)控系統(tǒng)說明
電視監(jiān)控系統(tǒng)的防雷保護比較復雜,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重的室外監(jiān)控設備,在分析其損壞原因的基礎上,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)設備的防雷保護裝置。
監(jiān)控系統(tǒng)的組成
視頻監(jiān)控系統(tǒng)防雷本身包括了:
電源防雷部分
視頻防雷部分
通信防雷部分(包括網絡防雷)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)設備一般由以下三部分組成:
前端部分。 主要由黑白(彩色)攝像機、鏡頭、云臺、防護罩、支架等組成。
傳輸部分。 使用同軸電纜、電線、網絡雙絞線、光纖等,采取架空、地埋或沿墻敷設方式傳輸視頻、音頻或控制信號等。
終端部分。 主要由視頻分配器、矩陣、硬盤錄像機、視頻光端機、網絡光端機、網絡視頻服務器、監(jiān)視器、控制設備等組成。
監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸方式:
? 同軸電纜
? 光纖
? 網絡線
? 無線網
? 雙絞
雷電對電子設備損害途徑 : 雷電對電氣設備的影響,主要由以下四個方面造成:①直擊雷;②傳導雷; ③感應雷;④開關過電壓。
監(jiān)控系統(tǒng)防雷設計引用規(guī)范標準
? GB50198-94 《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范》
? GB50057-94 《建筑物防雷設計規(guī)范》( 2000 )
? GB50343 《建筑物信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》( 2004 )
? GB50174-93 《電子計算機機房設計規(guī)范》
? GB/T50311-2000 《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》
? JGJ/T16-92 《民用建筑電氣設計規(guī)范》
? 《計算機信息系統(tǒng)防雷保安器》 GA173-1998
? IEC 6I312 《雷電電磁脈沖的防護》
監(jiān)控系統(tǒng)綜合防雷措施:
系統(tǒng)防雷是一項綜合性工程,主要包括外部防雷和內部防雷兩個方面 :
外部防雷包括:避雷針、避雷帶、引下線、接地裝置等等,其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲,將可能擊中建筑物的雷電通過避雷針、避雷帶、引下線等,泄放入大地。
內部防雷系統(tǒng)是為保護建筑物內部的設備以及人員的安全而設置的。主要以空間屏蔽、等電位連接、減少接近耦合、安全距離、過電壓保護等措施,通過在需要保護設備的前端安裝合適的避雷器即過電壓保護,使設備、線路與大地形成一個有條件的等電位體。將可能進入的雷電流阻攔在外,將因雷擊而使內部設施所感應到的雷電流得以安全泄放入地。
雷電的全面防護圖見上圖所示
外部防雷包括避雷針、引下線、接地極等等,其主要的功能是為了確保攝像機本體免受直擊雷的侵襲,將可能擊中攝像機的雷電通過避雷針、引下線等,泄放入大地。
內部防雷系統(tǒng)是為保護建筑物內部的設備以及人員的安全而設置的。通過在需要保護設備的前端安裝合適的避雷器,使設備、線路與大地形成一個有條件的等電位體。將可能進入的雷電流阻攔在外,將因雷擊而使內部設施所感應到的雷電流得以安全泄放入地,確保后接設備的安全。
避雷帶、引下線和接地等構成的外部防雷系統(tǒng),主要是為了保護攝像槍本體免受雷擊引起的火災事故及人身安全事故,而內部防雷系統(tǒng)則是防止感應雷和其他形式的過電壓侵入設備造成損壞,這是外部防雷系統(tǒng)無法保證的。
雷電對電氣設備的影響,主要由以下四個方面造成:①直擊雷;②傳導雷; ③感應雷;④開關過電壓。
直擊雷:雷電直接擊中建筑物,雷電的不到50%的能量將會從引下線等外部避雷設施泄放到大地,其中接近40%的能量將通過建筑物的供電系統(tǒng)分流,其中5%左右的能量通過建筑物的通信網絡線纜分流,其余的雷擊能量通建筑物的其他金屬管道、纜線分流。這里的能量分配比例會隨著建筑物內的布線狀況和管線結構而變化。直擊雷波形為10/350us。
傳導雷(雷電波侵入)
在更大的范圍內(幾公里甚至幾十公里),雷電擊中電力或信息通訊線路,然后沿著傳輸線路侵入設備。其中地電位反擊也是傳導雷中的一種:雷電擊中附近建筑物或附近其他物體、地面,導致地電壓升高,并在周圍形成巨大的跨步電壓。雷電可能通過接地系統(tǒng)或建筑物間的線路入侵雷電延建筑物內部設備形成地電位反擊。
感應雷(雷電波感應)
在周圍 1000公尺 左右范圍內(有資料為 500公尺 或 1500公尺 ,距離應隨著雷擊大小和屏蔽措施而變化)。發(fā)生雷擊時,LEMP 在上述有效范圍內,在所有的導體上產生足夠強度的感應浪涌。因此分布于建筑物內外的各種電力、信息線路將會感應雷電而對設備造成危害。
隨著現代高科技的發(fā)展,精密儀器,通訊設備,數據網絡的應用越來越廣泛,因而感應雷造成的雷擊事故也越來越多,除直接造成了巨大的經濟損失外,因重要設備損壞使系統(tǒng)網絡陷入癱瘓后造成間接的損失更是驚人。
前端設備的防雷
前端設備有室外和室內安裝兩種情況,安裝在室內的設備一般不會遭受直接雷擊,但需考慮防止雷電過電壓對設備的侵害,比如安裝在地下停車場等的攝像機等。而室外的設備則同時需考慮防止直擊雷和感應雷。前端設備如攝像頭應置于接閃器(避雷針或其它接閃導體)有效保護范圍之內。為了施工方便避雷針一般架設在攝像機的支撐桿上,引下線可直接利用金屬桿本身或選用 Φ 8 的鍍鋅圓鋼或 35mm 2 銅導線,此時應注意依據 GB50198-94 《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范 》第 2 章、第 2.5 節(jié)、供電、接地與安全防護。
為防止電磁感應,沿桿引上攝像機的電源線和信號線應穿金屬管屏蔽。為防止雷電波沿線路侵入前端設備,應在設備前的每條線路上加裝合適的避雷器,如電源線( 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)控攝像機多功能電涌保護器。比如 : 230BC-3D、230BC-2D等。
CCTV 系統(tǒng)主要是傳輸信號線和電源線。室外攝像機的電源可從終端設備處引入,也可從監(jiān)視點附近的電源引入。控制信號傳輸線和報警信號傳輸線一般選用芯屏蔽軟線,架設(或敷設)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)村敷設時,可采用直埋敷設方式,當條件不允許時,可采用通信管道或架空方式。
采用通信管道或架空方式時,應注意傳輸線纜與其它線路的zui小間距和與其它線路共桿架設的zui小垂直間距。比如與 220V 交流配電線的zui小間距為 0.5 米 ,與通訊電纜的zui小間距為 0.1 米 ,與 1 ~ 10KV 電力線的zui小垂直間距為 2.5 米 ,與 1KV 以下電力線的zui小垂直間距為 1.5 米 ,與廣播線的zui小垂直間距為 1.0 米 ,與通信線的zui小垂直間距為 0.6 米 等等。
直埋敷設方式防雷效果較好,而架空線比較容易感應雷擊。為避免首尾端設備損壞,在使用架空線傳輸時,應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接地。中間轉換設備輸入端的信號和電源均應分別接入合適的避雷器。
傳輸線埋地敷設也并不能*阻止雷擊設備的發(fā)生,統(tǒng)計數據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,保持鋼管的電氣連通。對防護電磁干擾和電磁感應非常有效,這主要是由于金屬管的屏蔽作用和雷電流的集膚效應。如電纜全程穿金屬管有困難時,可在電纜進入終端和前端設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。
終端設備的防雷
在監(jiān)控系統(tǒng)中,監(jiān)控室的防雷zui為重要,應從直擊雷防護、雷電波侵入、等電位連接和電涌保護多方面進行。監(jiān)控室所在建筑物應有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網,防直擊雷措施應符合 GB 50057 94 《建筑物防雷設計規(guī)范》 的規(guī)定。進入監(jiān)控室的各種金屬管線應接到共用的接地裝置上,易采用一點法接地。