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安防技術(shù)：CCTV的LCD監(jiān)控系統(tǒng)防雷解決方案

 1、前端設(shè)備的防雷
　　 典型監(jiān)控架構(gòu)
　　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(huì)遭受直擊雷擊，但需考慮防止雷電過(guò)電壓對(duì)設(shè)備的侵害，而室外的設(shè)備則同時(shí)需考慮防止直擊雷擊。
　　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)。當(dāng)攝像機(jī)獨(dú)立架設(shè)時(shí)，原則上為了防止避雷針及引下線(xiàn)上的暫態(tài)高電位，避雷針最好距攝像機(jī)3－4米的距離。如有困難避雷針也可以架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上，引下線(xiàn)可直接利用金屬桿本身或選用Φ8的鍍鋅圓鋼。
　　為防止電磁感應(yīng)，沿電線(xiàn)桿引上的攝像機(jī)電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)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(xiàn)路侵入前端設(shè)備，應(yīng)在設(shè)備前的每條線(xiàn)路上加裝合適的避雷器，如電源線(xiàn)（DC24V或220V）、視頻線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)和云臺(tái)控制線(xiàn)。中達(dá)電通為此專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了監(jiān)控?cái)z像機(jī)多功能浪涌保護(hù)器SV3-24DC，如直流電源傳輸距離大于15米，則攝像機(jī)端還應(yīng)串接低壓 直流避雷器。

電源輸入前端還應(yīng)加裝B、C級(jí)防雷器。
　　信號(hào)線(xiàn)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(xiàn)傳導(dǎo)入地，信號(hào)過(guò)電壓保護(hù)器須快速響應(yīng)，在設(shè)計(jì)信號(hào)傳輸線(xiàn)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。中達(dá)SV系列 交/直流供電監(jiān)控?cái)z像機(jī)電涌保護(hù)器為一體化功能防雷器，可以分為對(duì)攝像機(jī)的電源、視頻/音頻、云臺(tái)控制線(xiàn)路實(shí)施浪涌保護(hù)，最高通流容量可達(dá)10000A。而限制電壓則可低至15V，反應(yīng)速度為皮秒級(jí)，可充分保護(hù)采用最新技術(shù)的監(jiān)控設(shè)備。

　　2、傳輸線(xiàn)路的防雷
　　CCTV系統(tǒng)中的線(xiàn)路主要是傳輸信號(hào)線(xiàn)和電源線(xiàn)。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。
　　控制信號(hào)傳輸線(xiàn)和報(bào)警信號(hào)傳輸線(xiàn)一般選用有加強(qiáng)芯屏蔽軟線(xiàn)，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。
　　GB50198－1994規(guī)定，傳輸部分的線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)傳輸時(shí)應(yīng)在每一電桿上做接地處理，架空線(xiàn)纜的吊線(xiàn)和架空線(xiàn)纜線(xiàn)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。
　　傳輸線(xiàn)埋地敷設(shè)并不能阻止雷擊的發(fā)生，大量的事實(shí)顯示，雷擊造成埋地線(xiàn)纜故障，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。所以采用帶屏蔽層的線(xiàn)纜或線(xiàn)纜穿鋼管埋地敷設(shè)，保持鋼管的電氣連通，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)。如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(hù)端將電纜金屬外皮、鋼管同防雷接地裝置相連。
　　電子信息系統(tǒng)線(xiàn)纜與其它管線(xiàn)的間距應(yīng)符合下表的規(guī)定。
　　布置電子信息系統(tǒng)信號(hào)線(xiàn)纜的路由走向時(shí)，應(yīng)盡量減小由線(xiàn)纜自身形成的感應(yīng)環(huán)路面積。
　　電子信息系統(tǒng)線(xiàn)纜與電力電纜的間距應(yīng)符合下表規(guī)定。

3、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)。其防直擊雷措施應(yīng)符合GB50057－94中有關(guān)直擊雷保護(hù)的規(guī)定。
　　進(jìn)入監(jiān)控室的各種金屬管線(xiàn)應(yīng)接到防感應(yīng)雷的接地裝置上。架空電纜線(xiàn)直接引入時(shí)，在入戶(hù)處應(yīng)加裝避雷器，并將線(xiàn)纜金屬外護(hù)層及自承鋼索接到接地裝置上。
　　由于有80％雷擊高電位是從電源線(xiàn)侵入的，為保證設(shè)備安全，一般電源上應(yīng)設(shè)置三級(jí)避雷保護(hù)，末級(jí)加裝中達(dá)MP3-10/2防雷模塊，該防雷模塊標(biāo)稱(chēng)通流容量為10KA，限制電壓<1200V（設(shè)備的耐壓值為1.2KA）。
　　在視頻傳輸線(xiàn)進(jìn)入中心控制臺(tái)前端加裝中達(dá)SCTV-1B避雷器。
　　在信號(hào)控制線(xiàn)進(jìn)入中心控制臺(tái)前端加裝中達(dá)24VAC/2SP避雷器。
　　在電源線(xiàn)進(jìn)入中心控制臺(tái)前端加裝中達(dá)MPDC－24防雷模塊。

　　4、閉路監(jiān)視機(jī)房的等電位連接
　　監(jiān)控室內(nèi)應(yīng)設(shè)置一等電位連接母線(xiàn)（或金屬板），該等電位連接母線(xiàn)應(yīng)與建筑物防雷接地、PE線(xiàn)、設(shè)備保護(hù)地、防靜電地等連接到一起防止危險(xiǎn)的電位差。各種電涌保護(hù)器（避雷器）的接地線(xiàn)應(yīng)以最直和最短的距離與等電位連接母排進(jìn)行電氣連接。
　　GB50057-94（2000年版）條文說(shuō)明第3.1.2條第3.1.1款："為減小在需要防雷的空間內(nèi)發(fā)生火災(zāi)、爆炸、生命危險(xiǎn)，等電位是一項(xiàng)很重要的措施。"和第3.3款："在需要防雷的空間內(nèi)防止發(fā)生生命危險(xiǎn)的最重要措施是采用等電位連接。"
　　等電位連接是內(nèi)部防雷裝置的一部分，其目的在于減少雷電流所引起的電位差。等電位是用連接導(dǎo)線(xiàn)或過(guò)電壓（浪涌）保護(hù)器將處在需要防雷的空間內(nèi)的防雷裝置，建筑物的金屬構(gòu)架、金屬裝置、外來(lái)導(dǎo)線(xiàn)、電氣裝置、電信裝置等連接起來(lái)，形成一個(gè)等電位連接網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)均壓等電位，防止需要防雷空間內(nèi)的火災(zāi)、爆炸、生命危險(xiǎn)和設(shè)備損壞。
　　為實(shí)施等電位和浪涌保護(hù)器的安裝，IEC標(biāo)準(zhǔn)將需要保護(hù)的空間劃分為不同的雷電防護(hù)區(qū)（LPZ），以規(guī)定各部分空間不同的雷電電磁脈沖（LEMP）的嚴(yán)重程度和指明各區(qū)交界處等電位連接點(diǎn)的位置。
　　監(jiān)控機(jī)房設(shè)備間內(nèi)敷設(shè)400×100×10mm的銅板作為設(shè)備接地的局部等電位連接排。將室內(nèi)所有電子設(shè)備以及所有進(jìn)入機(jī)房的金屬管道、金屬門(mén)窗、信號(hào)電纜外屏蔽層、電力電纜外鎧裝、計(jì)算機(jī)裝置本身（含外露可導(dǎo)電部分）、PE線(xiàn)、防靜電地板、電力線(xiàn)（通過(guò)SPD連接）等與等電位端子排連接并接地。

5、閉路監(jiān)視系統(tǒng)的接地
　　GB 50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》：
　　第2．5．8條：“防雷接地裝置宜與電氣設(shè)備接地裝置和埋地金屬管道相連，當(dāng)不相連時(shí)，兩者間的距離不宜小于20m”
　　第2．5．4條：“系統(tǒng)采用專(zhuān)用接地裝置時(shí)，其接地電阻不得大于4Ω，采用綜合接地網(wǎng)時(shí)，其接地電阻不得大于1Ω。”
　　GB50343－2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》：
　　第5．2．5條（本條為強(qiáng)制性條款）：“防雷接地應(yīng)與交流工作接地、直流工作接地、安全保護(hù)接地共用一組接地裝置，接地裝置的接地電阻值必須按接入設(shè)備中要求的最小值確定。”
　　第5．2．6條（本條為強(qiáng)制性條款）：“接地裝置應(yīng)利用建筑物的自然接地體，當(dāng)自然接地體的接地電阻達(dá)不到要求時(shí)必須增加人工接地體。
　　根據(jù)以上條款分析：監(jiān)控系統(tǒng)的防雷接地應(yīng)與系統(tǒng)的交流工作接地、直流工作接地、安全保護(hù)接地共用一組接地裝置，接地電阻不得大于1Ω。

監(jiān)控系統(tǒng)防雷防護(hù)特點(diǎn)：
　　雷電對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)的損害途徑是多方面的。本文主要對(duì)閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因，以及可能的侵入途徑作了初步的分析，同時(shí)對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)的防雷保護(hù)技術(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的介紹。需要說(shuō)明的是，防雷保護(hù)是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)的防雷保護(hù)設(shè)計(jì)不僅取決于防雷裝置的性能，更重要的是在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工之前，就要考慮到監(jiān)控系統(tǒng)所處的地理環(huán)境，設(shè)計(jì)合適的線(xiàn)纜布放方式、屏蔽及接地方式。總之，防雷保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮，才能獲得良好的效果。

　　注意事項(xiàng)：
　　1、在制定方案之前應(yīng)對(duì)保護(hù)的對(duì)象進(jìn)行雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確定防雷等級(jí)。
　　2、防雷方案設(shè)計(jì)，應(yīng)認(rèn)真調(diào)查地理、地質(zhì)、地貌、土壤、氣象、環(huán)境等條件和雷電活動(dòng)規(guī)律以及被保護(hù)物的特點(diǎn)等基礎(chǔ)上，詳細(xì)研究防雷裝置的形式及其布置，因地制宜地采取防雷措施，做到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。
　　3、本方案僅對(duì)系統(tǒng)的防雷保護(hù)作了簡(jiǎn)單介紹，其它規(guī)定及施工要求參見(jiàn)相關(guān)規(guī)范。