監控知識：弱電防雷設備

一、 引言

隨著安全監控系(xi)統(tong)在(zai)銀(yin)行、交(jiao)通、小區、庫房管理中的(de)迅速普及(ji)應用(yong)，監控系(xi)統(tong)設備因雷(lei)擊(ji)破壞(huai)的(de)可(ke)能性就大(da)大(da)增加了。其(qi)后果(guo)可(ke)能會使(shi)整個(ge)監控系(xi)統(tong)運行失靈，并(bing)造成(cheng)難以估(gu)計的(de)經濟損失。

為(wei)了對安全監(jian)控(kong)(kong)系統(tong)采(cai)取有效的(de)(de)(de)(de)(de)防雷(lei)(lei)保(bao)護措施(shi)，保(bao)障監(jian)控(kong)(kong)系統(tong)正常可(ke)靠的(de)(de)(de)(de)(de)運行，首先應明(ming)確監(jian)控(kong)(kong)系統(tong)遭受(shou)雷(lei)(lei)擊(ji)損害的(de)(de)(de)(de)(de)主要原(yuan)因(yin)以及(ji)雷(lei)(lei)電(dian)可(ke)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)侵(qin)入途徑(jing)，尤其(qi)是雷(lei)(lei)擊(ji)損壞(huai)較為(wei)嚴重的(de)(de)(de)(de)(de)室(shi)外監(jian)控(kong)(kong)設(she)(she)備，在分析其(qi)損壞(huai)原(yuan)因(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)基礎(chu)上，正確選擇和使用監(jian)控(kong)(kong)系統(tong)設(she)(she)備的(de)(de)(de)(de)(de)防雷(lei)(lei)保(bao)護裝置，以及(ji)研究和探討信(xin)號(hao)、電(dian)源線路的(de)(de)(de)(de)(de)布(bu)放、屏蔽及(ji)接地方式等。可(ke)以使各安防工程公司，對提高監(jian)控(kong)(kong)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)抗雷(lei)(lei)電(dian)能(neng)力，優(you)化系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)防雷(lei)(lei)水(shui)平起到(dao)很(hen)好的(de)(de)(de)(de)(de)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)要由黑白（彩(cai)色）攝像機、鏡頭、云(yun)臺、防護罩、支架等組成。

傳(chuan)輸(shu)部分：使用同軸(zhou)電纜、電線、多芯線采(cai)取(qu)架(jia)空、地(di)埋或沿墻敷(fu)設等方式(shi)傳(chuan)輸(shu)視頻、音頻或控制信號等。

終端部(bu)分：主要由畫面分割器、監視器、控制設備(bei)等(deng)組成(cheng)。

2、 CCTV系統雷害成因

直(zhi)擊雷(lei)(lei)：雷(lei)(lei)電直(zhi)接擊在(zai)露天的(de)攝像機上造成(cheng)設備損壞；雷(lei)(lei)電直(zhi)接擊在(zai)架(jia)空線(xian)纜上造成(cheng)線(xian)纜熔斷。

雷(lei)(lei)電(dian)波(bo)侵(qin)入：CCTV的電(dian)源線(xian)、信號傳輸(shu)或(huo)(huo)進入監控室的金(jin)(jin)屬(shu)管線(xian)到(dao)雷(lei)(lei)擊或(huo)(huo)被雷(lei)(lei)電(dian)感應時，雷(lei)(lei)電(dian)波(bo)沿這些金(jin)(jin)屬(shu)導線(xian)侵(qin)入設(she)備，造成電(dian)位差使設(she)備損壞。

雷(lei)(lei)電(dian)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)：當雷(lei)(lei)擊避雷(lei)(lei)針時，在(zai)引(yin)下線(xian)周(zhou)圍會產生很強的(de)瞬變電(dian)磁(ci)場(chang)(chang)。處在(zai)電(dian)磁(ci)場(chang)(chang)中的(de)監控設(she)備(bei)和(he)傳(chuan)輸線(xian)路(lu)會感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)出較(jiao)大(da)的(de)電(dian)動勢。這(zhe)現(xian)象(xiang)叫電(dian)磁(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)。當有帶電(dian)的(de)雷(lei)(lei)云(yun)(yun)出現(xian)時，在(zai)雷(lei)(lei)云(yun)(yun)下面的(de)建(jian)筑物和(he)傳(chuan)輸線(xian)路(lu)上(shang)都會感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)出與雷(lei)(lei)云(yun)(yun)相反的(de)電(dian)荷。這(zhe)種(zhong)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)電(dian)荷在(zai)低(di)壓架空線(xian)路(lu)上(shang)可達100kv，信號(hao)線(xian)路(lu)上(shang)可40－60kv。這(zhe)種(zhong)現(xian)象(xiang)叫靜電(dian)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)。電(dian)磁(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)和(he)靜電(dian)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)稱為感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)雷(lei)(lei)，又叫二次雷(lei)(lei)。它對設(she)備(bei)的(de)損(sun)害沒有直擊雷(lei)(lei)來(lai)的(de)猛(meng)然，但(dan)它要比(bi)直擊雷(lei)(lei)發生的(de)機率大(da)得多。

三、CCTV系統的綜合防雷

1、前端設備的防雷

前端設(she)備有室(shi)外(wai)和(he)室(shi)內安裝(zhuang)兩種情況，安裝(zhuang)在室(shi)內的(de)設(she)備一(yi)般(ban)不會(hui)遭受(shou)直(zhi)擊(ji)(ji)雷擊(ji)(ji)，但需考(kao)(kao)慮防(fang)止雷電過(guo)電壓(ya)對設(she)備的(de)侵害，而室(shi)外(wai)的(de)設(she)備則同時需考(kao)(kao)慮防(fang)止直(zhi)擊(ji)(ji)雷擊(ji)(ji)。

前端設(she)(she)備如(ru)攝(she)(she)像(xiang)頭應置于接(jie)(jie)閃器（避(bi)雷針或(huo)其它接(jie)(jie)閃導體(ti)）有(you)效保護范圍之內(nei)。當攝(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)獨立(li)架(jia)設(she)(she)時，避(bi)雷針最好距(ju)攝(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)3－4米的(de)(de)距(ju)離。如(ru)有(you)困難(nan)避(bi)雷針也可以(yi)架(jia)設(she)(she)在攝(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)的(de)(de)支(zhi)撐(cheng)桿(gan)上(shang)，引下線(xian)可直接(jie)(jie)利用金屬桿(gan)本身或(huo)選用Φ 8的(de)(de)鍍(du)鋅圓鋼(gang)。為防止(zhi)電(dian)磁(ci)感應，沿桿(gan)引上(shang)攝(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)的(de)(de)電(dian)源線(xian)和信號線(xian)應穿金屬管(guan)屏蔽。

為防(fang)止雷電波沿線路侵入(ru)前端(duan)設(she)備，應在設(she)備前的每條線路上(shang)加裝合適的避雷器，如電源線（220V或DC12V）、視頻線、信號線和云臺控(kong)制(zhi)線。

攝像機(ji)(ji)的(de)電(dian)源一般(ban)使用AC220V或DC12V。攝像機(ji)(ji)由直(zhi)流(liu)(liu)(liu)變壓(ya)器供(gong)電(dian)的(de)，單相電(dian)源避雷器應串聯或并聯在直(zhi)流(liu)(liu)(liu)變壓(ya)器前端，如直(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)源傳輸距離大于15米，則攝像機(ji)(ji)端還應串接低壓(ya)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)避雷器。

信號線(xian)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)距離長，耐壓(ya)水平低，極(ji)易感應(ying)雷電流(liu)而(er)損(sun)壞設備(bei)，為(wei)了將(jiang)雷電流(liu)從信號傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)傳(chuan)(chuan)導入地，信號過(guo)電壓(ya)保護(hu)器須快速(su)響應(ying)，在設計信號傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)線(xian)的(de)保護(hu)時必(bi)須考慮信號的(de)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)速(su)率、信號電平，啟動電壓(ya)以及雷電通量等參數。

室外的前端設備應有良好的接地(di)，接地(di)電阻(zu)小于4Ω，高土壤(rang)電阻(zu)率地(di)區可放寬至 <10Ω。

2、傳輸線路的防雷

CCTV系(xi)統主要是傳輸信號線和電源線。室外攝像(xiang)機的電源可(ke)(ke)從(cong)終端(duan)設(she)備處引入(ru)，也可(ke)(ke)從(cong)監視點附(fu)近的電源引入(ru)。

控制(zhi)信號傳輸(shu)線(xian)和報(bao)警(jing)信號傳輸(shu)線(xian)一般選用(yong)芯屏蔽軟線(xian)，架(jia)設(she)（或敷設(she)）在前端與終端之間(jian)。

GB50198－1994規定，傳輸部分的線路在城市郊區、鄉村敷(fu)設時(shi)，可(ke)采用直埋(mai)敷(fu)設方(fang)(fang)式(shi)。當條(tiao)件不充許時(shi)，可(ke)采用通信管道或架空方(fang)(fang)式(shi)，此時(shi)規定了傳輸線纜與(yu)其(qi)它(ta)線路其(qi)它(ta)線路其(qi)溝的最小(xiao)間(jian)距（見(jian)表(biao)1）和與(yu)其(qi)它(ta)線路共桿架設的最小(xiao)垂直間(jian)距（見(jian)表(biao)2）

表1電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)與其它線路共溝（隧道）的最小(xiao)間(jian)距（m）種類最小(xiao)間(jian)距220V交流電(dian)(dian)(dian)(dian)線0.5通訊電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)0.1表2電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)與其它線路共桿架設的最小(xiao)垂(chui)直間(jian)距（m）種類最小(xiao)垂(chui)直間(jian)距1—10KV電(dian)(dian)(dian)(dian)力線2.51KV以(yi)下電(dian)(dian)(dian)(dian)力線1.5廣播線1.0通信線0.6

從防雷(lei)(lei)角看，直埋敷設方式(shi)防雷(lei)(lei)效(xiao)果最(zui)佳，架空線(xian)最(zui)容(rong)易遭受雷(lei)(lei)擊，并且破壞性(xing)大，波(bo)及(ji)范圍廣(guang)，為避免(mian)首尾端設備損(sun)壞，架空線(xian)傳輸時應在每一電(dian)桿上做接(jie)地(di)處(chu)理，架空線(xian)纜的(de)吊線(xian)和(he)(he)架空線(xian)纜線(xian)路中的(de)金屬管道均應接(jie)地(di)。中間放大器輸入端的(de)信號源(yuan)和(he)(he)電(dian)源(yuan)均應分別接(jie)入合(he)適的(de)避雷(lei)(lei)器。

傳輸線(xian)埋(mai)地(di)(di)敷設并不(bu)能阻止雷(lei)(lei)擊(ji)(ji)設備的(de)發(fa)生(sheng)，大(da)量的(de)事(shi)實顯示，雷(lei)(lei)擊(ji)(ji)造成(cheng)埋(mai)地(di)(di)線(xian)纜(lan)(lan)(lan)故障，大(da)約占總故障的(de)30％左(zuo)右，即使雷(lei)(lei)擊(ji)(ji)比較遠的(de)地(di)(di)方，也仍然會有部分(fen)雷(lei)(lei)電(dian)(dian)流流入電(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)。所以采用帶屏蔽(bi)層的(de)線(xian)纜(lan)(lan)(lan)或線(xian)纜(lan)(lan)(lan)穿(chuan)鋼(gang)管(guan)(guan)埋(mai)地(di)(di)敷設，保持鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)電(dian)(dian)氣連通。對防護電(dian)(dian)磁干擾和(he)電(dian)(dian)磁感應非常有效，這主(zhu)要是由于(yu)金(jin)屬(shu)(shu)管(guan)(guan)的(de)屏蔽(bi)作用和(he)雷(lei)(lei)電(dian)(dian)流的(de)集(ji)膚效應。如電(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)全程(cheng)穿(chuan)金(jin)屬(shu)(shu)管(guan)(guan)有困難時，可在電(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)進入終端(duan)和(he)前端(duan)設備前穿(chuan)金(jin)屬(shu)(shu)管(guan)(guan)埋(mai)地(di)(di)引入，但埋(mai)地(di)(di)長度不(bu)得小于(yu)15米，在入戶端(duan)將(jiang)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)金(jin)屬(shu)(shu)外皮、鋼(gang)管(guan)(guan)同防雷(lei)(lei)接地(di)(di)裝置相連。

3、終端設備的防雷

在CCTV系統中(zhong)，監控(kong)室的防雷(lei)最為重要，應從直擊雷(lei)防護、雷(lei)電波侵(qin)入、等電位連接和電涌保護多方面進(jin)行。

監(jian)控室所(suo)在建筑(zhu)物(wu)應有(you)防(fang)直擊(ji)雷(lei)的(de)避(bi)雷(lei)針、避(bi)雷(lei)帶或(huo)避(bi)雷(lei)網。其防(fang)直擊(ji)雷(lei)措(cuo)施應符合GB50057－94中有(you)關直擊(ji)雷(lei)保護的(de)規定。

進入(ru)(ru)監控室(shi)的各種金(jin)屬管線應(ying)(ying)接(jie)(jie)到防感應(ying)(ying)雷的接(jie)(jie)地(di)裝置上。架空(kong)電纜(lan)(lan)線直接(jie)(jie)引入(ru)(ru)時，在入(ru)(ru)戶(hu)處應(ying)(ying)加裝避雷器，并將線纜(lan)(lan)金(jin)屬外護層(ceng)及(ji)自承鋼索接(jie)(jie)到接(jie)(jie)地(di)裝置上。

監(jian)控(kong)室內應(ying)設置一等電(dian)位連(lian)(lian)(lian)接(jie)母線（或金屬(shu)板），該等電(dian)位連(lian)(lian)(lian)接(jie)母線應(ying)與建(jian)筑物防雷(lei)接(jie)地、PE線、設備保護(hu)地、防靜電(dian)地等連(lian)(lian)(lian)接(jie)到一起防止危險的電(dian)位差。各(ge)種電(dian)涌保護(hu)器(qi)（避(bi)雷(lei)器(qi)）的接(jie)地線應(ying)以最直(zhi)和最短(duan)的距離與等電(dian)位連(lian)(lian)(lian)接(jie)母排進行(xing)電(dian)氣(qi)連(lian)(lian)(lian)接(jie)。

由于有80％雷擊高電位是從電源線(xian)侵(qin)入(ru)的(de)(de)，為保(bao)證設(she)備安(an)全，一般(ban)電源上(shang)應設(she)置三級避雷保(bao)護。在視頻傳(chuan)輸線(xian)、信(xin)號控制線(xian)，入(ru)侵(qin)報警信(xin)號線(xian)進入(ru)前(qian)端設(she)備之前(qian)或(huo)進入(ru)中心控制臺(tai)前(qian)應加裝相(xiang)應的(de)(de)避雷保(bao)護器。

良好的接地(di)是(shi)防雷中至(zhi)關(guan)重要的一(yi)環。接地(di)電阻值越小過電壓值越低。監控中心采用(yong)專用(yong)接地(di)裝置時，其接地(di)電阻不得大(da)于(yu)4Ω。采用(yong)綜合接地(di)網(wang)時，其接地(di)電阻不得大(da)于(yu)1Ω。

四、結束語

雷(lei)電對(dui)安全(quan)監(jian)控系統的(de)(de)損害途徑是多(duo)方面的(de)(de)。本文主要對(dui)安全(quan)監(jian)控系統遭受雷(lei)擊損害的(de)(de)

主要(yao)(yao)大原因，以及(ji)可能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)侵入途徑作了初步的(de)(de)(de)(de)(de)分析，同時對(dui)安全監控(kong)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)防(fang)(fang)雷保(bao)(bao)(bao)護技術進行了相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)介紹。需要(yao)(yao)說(shuo)明的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)，防(fang)(fang)雷保(bao)(bao)(bao)護是(shi)一個比較復雜的(de)(de)(de)(de)(de)問題，對(dui)安全監控(kong)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)防(fang)(fang)雷保(bao)(bao)(bao)護設計(ji)不僅取決于防(fang)(fang)雷裝置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)，更重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)在監控(kong)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)設計(ji)施工(gong)之前，就要(yao)(yao)考慮(lv)到監控(kong)系(xi)統(tong)(tong)所處的(de)(de)(de)(de)(de)地理環境，設計(ji)合適的(de)(de)(de)(de)(de)線纜布放(fang)方式、屏蔽及(ji)接地方式。總之，防(fang)(fang)雷保(bao)(bao)(bao)護設計(ji)應(ying)綜合考慮(lv)，才能(neng)獲得良好的(de)(de)(de)(de)(de)效果。