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2009-05-08 18:59 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘要:隨著(zhù)安全監控系統在銀行、交通、小區、庫房管理中的迅速普及應用,監控系統設備因雷擊破壞的可能性就大大增加了。其后果可能會(huì )使整個(gè)監控系統運行失靈,并造成難以估計的經(jīng)濟損失。
關(guān)鍵詞:安全監控系統;防雷保護;設計
一、引言
隨著(zhù)安全監控系統在銀行、交通、小區、庫房管理中的迅速普及應用,監控系統設備因雷擊破壞的可能性就大大增加了。其后果可能會(huì )使整個(gè)監控系統運行失靈,并造成難以估計的經(jīng)濟損失。
為了對安全監控系統采取有效的防雷保護措施,保障監控系統正?煽康倪\行,首先應明確監控系統遭受雷擊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控設備,在分析其損壞原因的基礎上,正確選擇和使用監控系統設備的布放、屏蔽及接地方式等?梢允褂酶靼卜拦こ坦,對提高監控系統的抗雷能力,優(yōu)化系統的防雷水平起到很好的作用。
二、閉路監控系統的組成及雷害成因
1、電視監控系統: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:使用同輸電、電線(xiàn)、多芯線(xiàn)采取架空、地埋或沿墻敷設等傳輸視頻、音頻或控制信號等。
終端部分:主要由兩面分割器、監控器、控制設備等組成、
2、CCTV系統雷害成因
直擊雷:雷電直接擊在露天的攝像機上造成設備損壞;雷電直接擊在架空線(xiàn)纜上造成線(xiàn)纜熔斷。
雷電波侵入:CCTV的電源線(xiàn)、信號傳輸或進(jìn)入監控室的金屬管線(xiàn)遭到雷擊或雷電感應時(shí),雷電波沿這些金屬導線(xiàn)侵入設備,造成電位差使設備損壞。
雷電感應:當雷電避雷針時(shí),在引下線(xiàn)用周?chē)鷷?huì )產(chǎn)生很強的瞬變電磁場(chǎng)。處在電磁場(chǎng)中的監控設備和傳輸線(xiàn)路會(huì )感應出較大的電動(dòng)勢,這種現象叫電磁感應。當有帶早的雷云出現時(shí),在雷云下面的建筑物和傳輸路上都會(huì )感應出與雷云相反的電荷,這種感應電荷在低壓架空線(xiàn)路上可達100kv,信號線(xiàn)路上可達40-60kv,這種現象叫靜電感應,電磁感應和靜電感應統感應雷,又叫二次雷。它對設備的損害沒(méi)有直擊雷來(lái)的猛烈。但它要比直擊雷發(fā)生的機率大得多。
三、CCTV系統的綜合防雷
1、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(huì )遭受直擊雷擊,但需考慮防止雷電過(guò)電壓對設備的侵害,而室外的設備則同進(jìn)需考慮防止直擊雷擊、
前端設備如攝像機頭應置于接閃器(避雷針或其它接閃導體)有效保護范圍之內。當攝像機獨立架架設時(shí),辟雷針最好距離攝像機3----4米的距離。如有困難避雷針也可以架設在攝像機的支撐桿上,引下線(xiàn)可直接利用金屬桿本身或選用中8的鍍鋅圓金鋼,為防止電磁感應,沿桿上攝像機的電源的線(xiàn)和信號線(xiàn)應穿金屬屏蔽。
為防止雷電波沿線(xiàn)侵入前端設備、應在設備前的每條線(xiàn)路上加接魘避雷器,如電源線(xiàn)(220V或DC12V)、視頻線(xiàn),信號線(xiàn)和云臺控制線(xiàn)。
攝像機的電源一般使用AC220V或DC12V。攝像機由直流變壓器供電的, 單相電源避雷器應串聯(lián)或并聯(lián)在直流變壓器前端,如直流電源線(xiàn)傳 輸距離大于15米,則攝像機端還應串接壓直流避雷器。
信號線(xiàn)傳輸距離長(cháng),耐壓水平低,極易感應雷電流而損壞設備,為了將雷電流從信號傳輸線(xiàn)傳導入地,信號過(guò)電壓保護器須快速響應,在設計信號傳輸線(xiàn)的保護時(shí)必湎考慮信號的傳輸速率、信號 、啟動(dòng)電壓以及雷電通是等參數、
室外的前端設備應有良好的接地,接地電阻小于Ω,高上壤電阻率地區可放寬至<10Ω。
2、傳輸線(xiàn)路的防雷
CCTV系統主要是傳輸信號線(xiàn)和電源線(xiàn)
室外攝像機的電源可以從終端設備引入,也可以從監視點(diǎn)附近的電源引入。
控制信號傳輸線(xiàn)的報警線(xiàn)一般選用銅芯屏蔽軟件線(xiàn),架設(或敷設)在前端與終之間。
GB50198-1994規定,傳輸部分的線(xiàn)路在城市郊區、鄉村敷設時(shí),可采用直埋敷設方式。當條件不充許時(shí),可采用通信管道或架空方式,此時(shí)規定了傳輸線(xiàn)纜與其它線(xiàn)路共溝的最小間距(見(jiàn)表1)和與其它線(xiàn)路共桿架設的最小垂直間距(見(jiàn)表2)。
從防雷角度看,直埋敷設方式防雷效果最佳,架空線(xiàn)最容易遭到雷擊,并且破壞性大,波及范圍廣,為避免首尾端設備損壞,架空線(xiàn)傳輸時(shí)應在每一電桿上做接地處理,架空線(xiàn)纜的吊線(xiàn)的架空線(xiàn)纜線(xiàn)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遠均應分別接入合適的避雷器。
傳輸線(xiàn)埋地敷設并不能阻止雷擊設備的發(fā)生,大量的事實(shí)顯示,雷擊造成埋地線(xiàn)纜故障,大約占故障的30%左右,即使雷擊比較遠的地方,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)纜或將線(xiàn)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(shí),可在電纜時(shí)入終端和前端設備前穿金屬管埋地引入,但埋地長(cháng)度不得小于1.5米,在入戶(hù)端將電纜金屬外皮、鋼管同防雷接地接置相連。
3、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、等電位連接和電涌保護多方面進(jìn)行。
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(wǎng)。其防直擊雷措施應符合GB50057-94中有關(guān)直擊雷保護的規定。
進(jìn)入監控室的各種金屬管線(xiàn)應接到防感應雷的接地裝置上。架空電纜直接引入時(shí),在入戶(hù)處應加裝避雷器,并將線(xiàn)纜金屬外護層及自承鋼索接到接地裝置上。
監控室內應設置一等電位連接母線(xiàn)(或金屬板),該等電位連接母線(xiàn)應與建筑物防雷接地、PE線(xiàn),設備保護地、防靜電地等連接到一起防止危險的電位差。各種電涌保護器(避雷器)的接地線(xiàn)應以最直和最短的距離與等電位連接母排進(jìn)行電氣連接。
由于有80%雷擊高電位是從電源線(xiàn)侵入的,為保證設備安全,一般電源上應設置三級避雷保護。在視頻傳輸線(xiàn)、信號控制線(xiàn)、入侵報警信號位連接母排進(jìn)行電氣連接。
由于有80%雷擊高電位是從電源線(xiàn)侵入的,為保證設備安全,一般電源上應設置三級避雷保護。在視頻傳輸線(xiàn)、信號控制線(xiàn)、入侵報警信號線(xiàn)進(jìn)入前端設備之前或進(jìn)入中心控制臺前應回裝相應的避雷保護器。
良好
好的接地是防雷中至關(guān)重要的一環(huán)。接地電阻值越小過(guò)電壓值越低。監控中心采用專(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。
四、結束語(yǔ)
雷電對安全監控系統的損害途徑是多方面的,本文主要對安全監控系統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)對安全監控系統的防雷保護技術(shù)進(jìn)行了相應的介紹。需要說(shuō)明的是,防需保護是一個(gè)比較復雜的問(wèn)題,對安全監控 系統的防雷保護設計不僅取決于防雷裝置的性能,更重要的是在監控系統的設計施工之前,就要考慮到監控所處的地理環(huán)境,設計合適的線(xiàn)纜布放方式,屏蔽及接地方式,總之,防雷保護設計應綜合考慮,才能獲得良好的效果。
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