安防系統(tǒng)中防雷措施研究

焦冰潔

中國(guó)國(guó)家博物館 北京 100006

近年來，雖然安防設(shè)備集成度越來越高，但耐壓能力卻越來越低極其脆弱。雷電給安防設(shè)備帶來了巨大維修成本，和人員傷亡，安防人深受其害，防雷意識(shí)也就越來越高。所謂雷擊防護(hù)就是通過合理并且有效的手段將雷云放電時(shí)產(chǎn)生的電流的能量盡可能的排走即引入大地，主要是防止其進(jìn)入被保護(hù)的電子設(shè)備。因此這只是疏導(dǎo)，而不是堵雷或者消雷。安防主要是為了保護(hù)公共安全，然而防雷又是為了保護(hù)安防系統(tǒng)及操作入員的人身安全，因此其重要性不言而喻，防雷對(duì)安防系統(tǒng)至關(guān)重要。在防雷保護(hù)上，監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，首先應(yīng)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)雷擊損失的致因加以明確，同時(shí)摸準(zhǔn)雷電可能的侵入渠道，特別在雷擊危害程度較大的室外監(jiān)控設(shè)備，基于受損原因分析，主要涉及對(duì)信號(hào)的分析與探討、布置電源線路、屏蔽、接地形式等，才能夠科學(xué)選擇以及應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的防雷保護(hù)措施。

一、直擊雷與感應(yīng)雷防護(hù)

直擊雷防護(hù)，是防雷保護(hù)中不可或缺的重要基礎(chǔ)，是整個(gè)防雷保護(hù)系統(tǒng)重要組成部分，也是一個(gè)很早以前就已經(jīng)被重視的問題。現(xiàn)在的直擊雷防護(hù)主要采用有效的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)等設(shè)備作為接閃器，通過引出下線使直擊雷的能量瀉入大地。因此安裝在室內(nèi)的設(shè)備一般不會(huì)遭受直擊雷雷擊，可不考慮直擊雷防護(hù)。但是安裝于室外的設(shè)備，由于多數(shù)處于相對(duì)開闊的地帶，直擊雷風(fēng)險(xiǎn)較大，則必須考慮直擊雷的防護(hù)問題。其中包括安防監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備、傳輸線路、終端設(shè)備。安防監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備如攝像頭等，應(yīng)置于接閃器有效保護(hù)范圍之內(nèi)。

其次對(duì)于感應(yīng)雷的防護(hù)同直擊雷的防護(hù)同樣重要。感應(yīng)雷的防護(hù)就是在被保護(hù)設(shè)備前端安裝一個(gè)參數(shù)匹配的防雷器。在雷電流的沖擊下，該防雷器在極短時(shí)間內(nèi)與地網(wǎng)形成通路，使雷電流在到達(dá)設(shè)備之前，通過防雷器和地網(wǎng)泄放入地。當(dāng)雷電流脈沖泄放完成后，防雷器自動(dòng)恢復(fù)為正常高阻狀態(tài)，使被保護(hù)設(shè)備繼續(xù)工作。同時(shí)為了防止電磁感應(yīng)，攝像機(jī)的電源線和信號(hào)線應(yīng)穿金屬管敷設(shè)，金屬管應(yīng)可靠接地。傳輸線路的保護(hù)是為了使傳輸線路免遭直擊雷的侵害，傳輸線路應(yīng)盡量避免架空架設(shè)，最好穿金屬管埋地敷設(shè)，并且金屬管的兩端應(yīng)可靠接地。終端設(shè)備的直擊雷防護(hù)是主要對(duì)終端設(shè)備機(jī)房(監(jiān)控機(jī)房)所在建筑物采取的防直擊雷保護(hù)措施。

二、接地防護(hù)

接地有多種類型，有信號(hào)地、交流地、保護(hù)地、邏輯地等，再加上防雷接地。由于用途不同，對(duì)地線之要求也不相同，防雷地之物理要求是：一旦有雷電流發(fā)生，盡快把雷電散發(fā)到大地。因而其接地裝置接地電阻越低、等電位裝置與接地裝置問連接距離越短，相對(duì)而言，設(shè)備受雷電損壞之機(jī)率越低。

所有防雷保護(hù)系統(tǒng)均應(yīng)有可靠、有效的接地。接地系統(tǒng)是防雷系統(tǒng)必要組成部分之一。安防監(jiān)控系統(tǒng)前端、終端設(shè)備均應(yīng)有良好的防雷接地，同時(shí)接地系統(tǒng)應(yīng)符合規(guī)范要求。獨(dú)立于監(jiān)控機(jī)房所在建筑物的前端設(shè)備必須設(shè)有獨(dú)立接地。若不滿足獨(dú)立接地要求，則應(yīng)對(duì)建筑物的防雷接地狀況進(jìn)行檢測(cè)。電子計(jì)算機(jī)機(jī)房接地裝置應(yīng)滿足交流工作接地、安全保護(hù)接地、直流工作接地，防雷接地的要求。

三、線路防護(hù)

傳輸線路主要是傳輸信號(hào)線和電源線，架設(shè)的主要方式為架空和埋地兩類。從防雷角度看，直埋敷設(shè)方式防雷效果最佳，架空線最容易遭到雷擊，并且破壞性大，波及范圍廣，為避免首尾端設(shè)備損壞，架空線傳輸時(shí)應(yīng)在每一電桿上做接地處理，架空線纜的吊線的架空線纜線路中的金屬管道均應(yīng)接地，中間放大器輸入端的信號(hào)源和電源遠(yuǎn)均應(yīng)分別接入合適的避雷器。

傳輸線埋地敷設(shè)并不能阻止雷擊設(shè)備的發(fā)生，大量的事實(shí)顯示，雷擊造成埋地線纜故障，大約占故障的30%左右，即使雷擊比較遠(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纜或?qū)⒕€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時(shí)，可在電纜時(shí)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1.5米，在入戶端將電纜金屬外皮、鋼管同防雷接地裝置相連。

四、結(jié)語

雷電對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)的損害途徑是多方面的，本文就安防系統(tǒng)的主要組成、分類、遭受雷電危害的主要原因進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)安防系統(tǒng)防雷的措施等進(jìn)行了深入的研究并提出了相關(guān)的建議。

安防系統(tǒng)的雷電防護(hù)問題，具有較強(qiáng)的綜合性、代表性、必須嚴(yán)格按照相關(guān)防雷技術(shù)規(guī)范進(jìn)行防雷方案設(shè)計(jì)和施工，以及在日常使用中要定期進(jìn)行檢查維護(hù)。防雷器不是萬能的，很多人想通過其來解決所有防雷問題，而忽視了接地、屏蔽也是重要的防雷手段，以及避雷器安裝位置也是影響防雷效果的重要因素。安防監(jiān)控系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)該充分的考慮雷電活動(dòng)的規(guī)律、環(huán)境因素、發(fā)生雷災(zāi)的后果嚴(yán)重程度、安防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的重要性等因素，根據(jù)不同的因素，采取不同的、相應(yīng)的防護(hù)措施。

[1]吳夏軍.安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].氣象研究與應(yīng)用，2008，29(3).

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