監控系統防雷知識

一、 閉路電視監控系統簡介：

CCTV系統構造：

電視監控系統(Closed Circuit Television,簡稱CCTV)，普通由以下三局部組成：

前端局部：主要由黑白(彩色)攝像機、鏡頭、云臺、防護罩、支架等組成。

傳輸局部：運用同軸電纜、電線、多芯線采取架空、地埋或沿墻敷設等方式傳輸視頻、音頻或控制信號等。

終端局部：主要由畫面分割器、監視器、控制設備等組成。

二、 雷擊毀壞途徑：

中達電通以為，CCTV這樣一個電視監控系統假如遭受雷擊，將可能由以下幾種途徑對系統產生毀壞。

①、直擊雷：

雷電直接擊在露天的攝像機上形成設備損壞;雷電直接擊在架空線纜上形成線纜熔斷。

②、雷電波侵入：

CCTV的電源線、信號傳輸或進入監控室的金屬管線遭到雷擊或被雷電感應時，雷電波沿這些金屬導線侵入設備，形成電位差使設備損壞。

③、雷電感應：

當雷擊中避雷針時，在引下線四周會產生很強的瞬變電磁場。處在電磁場中的監控設備和傳輸線路會感應出較大的電動勢。這種現象叫電磁感應。

當有帶電的雷云呈現時，在雷云下面的建筑物和傳輸線路上都會感應出與雷云相反的電荷。這種感應電荷在低壓架空線路上可達100kv，信號線路上可40-60kv。這種現象叫靜電感應。研討標明：靜電感應方式惹起的浪涌數倍于電磁感應惹起的浪涌。

電磁感應和靜電感應稱為感應雷，又叫二次雷擊。它對設備的損傷沒有直擊雷來的猛然，但它要比直擊雷發作的機率大得多，按原郵電部的統計感應雷形成的雷擊事故約占雷擊事故總和的80%。

三、 CCTV系統防雷措施

依據對CCTV電視監控系統的構造剖析，以及雷電可能的侵入途徑，中達電通為CCTV的電視監控系統設計了以下防雷處理計劃。

1、前端設備的防雷

典型監控架構

前端設備有室外和室內裝置兩種狀況，裝置在室內的設備普通不會遭受直擊雷擊，但需思索避免雷電過電壓對設備的損害，而室外的設備則同時需思索避免直擊雷擊。

前端設備如攝像頭應置于接閃器(避雷針或其它接閃導體)有效維護范圍之內。當攝像機獨立架設時，準繩上為了避免避雷針及引下線上的暫態高電位，避雷針最好距攝像機3-4米的間隔。如有艱難避雷針也能夠架設在攝像機的支撐桿上，引下線可直接應用金屬桿自身或選用Φ 8的鍍鋅圓鋼。

為避免電磁感應，沿電線桿引上的攝像機電源線和信號線應穿在金屬管內以到達屏蔽作用，屏蔽金屬管的兩端均應接地。

為避免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適宜的避雷器，如電源線(DC24V或220V)、視頻線、信號線和云臺控制線。中達電通為此特地開發了監控攝像機多功用浪涌維護器SV3-24DC，如直流電源傳輸間隔大于15米，則攝像機端還應串接低壓 直流避雷器。電源輸入前端還應加裝B、C級防雷器。

信號線傳輸間隔長，耐壓程度低，極易感應雷電流而損壞設備，為了將雷電流從信號傳輸線傳導入地，信號過電壓維護器須快速響應，在設計信號傳輸線的維護時必需思索實踐狀況，依據信號的傳輸速率、信號電平，啟動電壓以及雷電通量等參數等選取正確的防雷設備。中達SV系列 交/直流供電監控攝像機電涌維護器為一體化功用防雷器，能夠分為對攝像機的電源、視頻/音頻、云臺控制線路施行浪涌維護，最高通流容量可達10000A。而限制電壓則可低至15V，反響速度為皮秒級，可充沛維護采用最新技術的監控設備。

2、 傳輸線路的防雷

CCTV系統中的線路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，也可從監視點左近的電源引入。

控制信號傳輸線和報警信號傳輸線普通選用有增強芯屏蔽軟線，架設(或敷設)在前端與終端之間，其中的增強芯與屏蔽層兩端均應做良好的接地。GB50198-1994規則，傳輸局部的線路在城市郊區、鄉村敷設時，可采用直埋敷設方式。當條件不充許時，可采用通訊管道或架空方式。

從防雷角度看，直埋敷設方式防雷效果最佳，架空線最容易遭受雷擊，并且毀壞性大，涉及范圍廣，為防止首尾端設備損壞，架空線傳輸時應在每一電桿上做接地處置，架空線纜的吊線和架空線纜線路中的金屬管道均應接地。中間放大器輸入端的信號源和電源均應分別接入適宜的避雷器。

傳輸線埋地敷設并不能阻止雷擊的發作，大量的事實顯現，雷擊形成埋地線纜毛病，大約占總毛病的30%左右，即便間隔雷擊比擬遠的中央，也依然會有局部雷電流流入電纜。所以采用帶屏蔽層的線纜或線纜穿鋼管埋地敷設，堅持鋼管的電氣連通，對防護電磁干擾和電磁感應十分有效，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艱難，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、鋼管同防雷接地安裝相連。

電子信息系統線纜與其它管線的間距應契合下表的規則。

布置電子信息系統信號線纜的路由走向時，應盡量減小由線纜本身構成的感應環路面積。

電子信息系統線纜與電力電纜的間距應契合下表規則。

3、終端設備的防雷

在CCTV系統中，監控室的防雷最為重要，應從直擊雷防護、雷電波侵入、等電位銜接和電涌維護多方面停止。

監控室所在建筑物應有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網。其防直擊雷措施應契合GB50057-94中有關直擊雷維護的規則。

進入監控室的各種金屬管線應接到防感應雷的接地安裝上。架空電纜線直接引入時，在入戶處應加裝避雷器，并將線纜金屬外護層及自承鋼索接到接地安裝上。

由于有80%雷擊高電位是從電源線侵入的，為保證設備平安，普通電源上應設置三級避雷維護，末級加裝中達MP3-10/2防雷模塊，該防雷模塊標稱通流容量為10KA，限制電壓<1200V(設備的耐壓值為1.2KA)。

在視頻傳輸線進入中心控制臺前端加裝中達SCTV-1B避雷器。

在信號控制線進入中心控制臺前端加裝中達24VAC/2SP避雷器。

在電源線進入中心控制臺前端加裝中達MPDC-24防雷模塊。

4、閉路監視機房的等電位銜接

監控室內應設置一等電位銜接母線(或金屬板)，該等電位銜接母線應與建筑物防雷接地、PE線、設備維護地、防靜電地等銜接到一同避免風險的電位差。各種電涌維護器(避雷器)的接地線應以最直和最短的間隔與等電位銜接母排停止電氣銜接。

GB50057-94(2000年版)條文闡明第3.1.2條第3.1.1款：\"為減小在需求防雷的空間內發作火災、爆炸、生命風險，等電位是一項很重要的措施。\"和第3.3款：\"在需求防雷的空間內避免發作生命風險的最重要措施是采用等電位銜接。\"

等電位銜接是內部防雷安裝的一局部，其目的在于減少雷電流所惹起的電位差。等電位是用銜接導線或過電壓(浪涌)維護器將處在需求防雷的空間內的防雷安裝，建筑物的金屬構架、金屬安裝、外來導線、電氣安裝、電信安裝等銜接起來，構成一個等電位銜接網絡，以完成均壓等電位，避免需求防雷空間內的火災、爆炸、生命風險和設備損壞。

為施行等電位和浪涌維護器的裝置，IEC規范將需求維護的空間劃分為不同的雷電防護區(LPZ)，以規則各局部空間不同的雷電電磁脈沖(LEMP)的嚴重水平和指明各區接壤處等電位銜接點的位置。

監控機房設備間內敷設400×100×10mm的銅板作為設備接地的部分等電位銜接排。將室內一切電子設備以及一切進入機房的金屬管道、金屬門窗、信號電纜外屏蔽層、電力電纜外鎧裝、計算機安裝自身(含外露可導電局部)、PE線、防靜電地板、電力線(經過SPD銜接)等與等電位端子排銜接并接地。

5、閉路監視系統的接地

GB 50198-94《民用閉路電視監控系統工程技術標準》：

第2.5.8條：“防雷接地安裝宜與電氣設備接地安裝和埋地金屬管道相連，當不相連時，兩者間的間隔不宜小于20m”

第2.5.4條：“系統采用專用接地安裝時，其接地電阻不得大于4Ω，采用綜合接地網時，其接地電阻不得大于1Ω。”

GB50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術標準》：

第5.2.5條(本條為強迫性條款)：“防雷接地應與交流工作接地、直流工作接地、平安維護接地共用一組接地安裝，接地安裝的接地電阻值必需按接入設備中請求的最小值肯定。”

第5.2.6條(本條為強迫性條款)：“接地安裝應應用建筑物的自然接地體，當自然接地體的接地電阻達不到請求時必需增加人工接地體。

依據以上條款剖析：監控系統的防雷接地應與系統的交流工作接地、直流工作接地、平安維護接地共用一組接地安裝，接地電阻不得大于1Ω。

監控系統防雷防護特性

雷電對平安監控系統的損傷途徑是多方面的。本文主要對閉路電視監控系統遭受雷擊損傷的主要緣由，以及可能的侵入途徑作了初步的剖析，同時對平安監控系統的防雷維護技術停止了相應的引見。需求闡明的是，防雷維護是一個比擬復雜的問題，對平安監控系統的防雷維護設計不只取決于防雷安裝的性能，更重要的是在監控系統的設計施工之前，就要思索到監控系統所處的天文環境，設計適宜的線纜布放方式、屏蔽及接中央式。總之，防雷維護設計應綜合思索，才干取得良好的效果。

留意事項：

1、 在制定計劃之前應對維護的對象停止雷擊風險評價，肯定防雷等級。

2、 防雷計劃設計，應認真調查天文、地質、地貌、土壤、氣候、環境等條件和雷電活動規律以及被維護物的特性等根底上，細致研討防雷安裝的方式及其布置，量體裁衣地采取防雷措施，做到平安牢靠、技術先進、經濟合理。

3、 本計劃僅對系統的防雷維護作了簡單引見，其它規則及施工請求參見相關標準。

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