監控防雷設計方案

2021-12-20 18:41:31 字數 4924 閱讀 4988

平安中國治安監控系統

一、雷電概述

眾所周知,雷電具有極大的破壞性,其電壓高達數百萬伏,瞬間電流可高達數十萬安培。雷擊所造成的破壞性後果體現於下列三種層次:①裝置損壞,人員**;②裝置或元器件壽命降低;③傳輸或儲存的訊號、資料(模擬或數字)受到干擾或丟失,甚至使電子裝置產生誤動作而暫時癱瘓或整個系統停頓。

目前,世界上各種建築、設施大多數仍在使用傳統的避雷針防雷。用避雷針防止直接雷擊實踐證明是經濟和有效的。但是,隨著現代電子技術的不斷發展,大量精密電子裝置的使用和聯網,避雷針對這些電子裝置的保護卻顯得無能為力。

避雷針不能阻止感應雷擊過電壓、操作過電壓以及雷電波入侵過電壓,而這類過電壓卻是破壞大量電子裝置的罪魁禍首。每年各種通訊控制系統或網路因雷擊而受破壞的事例屢見不鮮,其中安防監控系統因受到雷擊引起裝置損壞,自動化監控失靈的事件也常有發生。而城鄉道路監控子系統中前端攝像機往往設計為室外安裝方式,遭受雷擊損壞的可能性很大,對於雷雨多發地區必須設計安裝防雷電系統。

二、監控系統說明

電視監控系統的防雷保護比較複雜,首先需要明確監控系統遭受雷擊損害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裝置,在分析其損壞原因的基礎上,以及研究和**訊號、電源線路的布放、遮蔽及接地方式等,方可以正確選擇和使用監控系統裝置的防雷保護裝置。

2-1、監控系統的組成:

a、**監控系統防雷本身包括了:

1 電源防雷部分

2 **防雷部分

3 通訊防雷部分(包括網路防雷)

b、**監控系統裝置一般由以下三部分組成:

1 前端部分。主要由黑白(彩色)攝像機、鏡頭、雲台、防護罩、支架等組成。

2 傳輸部分。使用同軸電纜、電線、網路雙絞線、光纖等,採取架空、地埋或沿牆敷設方式傳輸**、音訊或控制訊號等。

3 終端部分。主要由**分配器、矩陣、硬碟錄影機、**光端機、網路光端機、網路**伺服器、監視器、控制裝置等組成。

c、監控系統的傳輸方式:

1 同軸電纜。

2 光纖

3 網路線

4 無線網

5 雙絞線

2-2、雷電對電子裝置損害途徑:

雷電對電氣裝置的影響,主要由以下四個方面造成:①直擊雷;②傳導雷; ③感應雷;④開關過電壓。

三、監控系統防雷設計引用規範標準

1、 gb50198-94《民用閉路監視電視系統工程技術規範》

2、 gb50057-94《建築物防雷設計規範》(2000)

3、 gb50343《建築物資訊系統防雷技術規範》(2004)

4、 gb50174-93《電子計算機機房設計規範》

5、 gb/t50311-2000《建築與建築群綜合佈線系統工程設計規範》

6、 jgj/t16-92《民用建築電氣設計規範》

7、 《計算機資訊系統防雷保安器》ga173-1998

8、 iec 6i312《雷電電磁脈衝的防護》

四、監控系統綜合防雷措施:

系統防雷是一項綜合性工程,主要包括外部防雷和內部防雷兩個方面:

外部防雷包括:避雷針、避雷帶、引下線、接地裝置等等,其主要的功能是為了確保建築物本體免受直擊雷的侵襲,將可能擊中建築物的雷電通過避雷針、避雷帶、引下線等,洩放入大地。

內部防雷系統是為保護建築物內部的裝置以及人員的安全而設定的。主要以空間遮蔽、等電位連線、減少接近耦合、安全距離、過電壓保護等措施,通過在需要保護裝置的前端安裝合適的避雷器即過電壓保護,使裝置、線路與大地形成乙個有條件的等電位體。將可能進入的雷電流阻攔在外,將因雷擊而使內部設施所感應到的雷電流得以安全洩放入地。

雷電的全面防護圖見上圖所示

1、 外部防雷包括避雷針、引下線、接地極等等,其主要的功能是為了確保攝像機本體免受直擊雷的侵襲,將可能擊中攝像機的雷電通過避雷針、引下線等,洩放入大地。

2、內部防雷系統是為保護建築物內部的裝置以及人員的安全而設定的。通過在需要保護裝置的前端安裝合適的避雷器,使裝置、線路與大地形成乙個有條件的等電位體。將可能進入的雷電流阻攔在外,將因雷擊而使內部設施所感應到的雷電流得以安全洩放入地,確保後接裝置的安全。

避雷帶、引下線和接地等構成的外部防雷系統,主要是為了保護攝像槍本體免受雷擊引起的火災事故及人身安全事故,而內部防雷系統則是防止感應雷和其他形式的過電壓侵入裝置造成損壞,這是外部防雷系統無法保證的。

雷電對電氣裝置的影響,主要由以下四個方面造成:①直擊雷;②傳導雷; ③感應雷;④開關過電壓。

直擊雷:雷電直接擊中建築物,雷電的不到50%的能量將會從引下線等外部避雷設施洩放到大地,其中接近40%的能量將通過建築物的供電系統分流,其中5%左右的能量通過建築物的通訊網路線纜分流,其餘的雷擊能量通建築物的其他金屬管道、纜線分流。這裡的能量分配比例會隨著建築物內的佈線狀況和管線結構而變化。

直擊雷波形為10/350us。

傳導雷(雷電波侵入):在更大的範圍內(幾公里甚至幾十公里),雷電擊中電力或資訊通訊線路,然後沿著傳輸線路侵入裝置。其中地電位反擊也是傳導雷中的一種:

雷電擊中附近建築物或附近其他物體、地面,導致地電壓公升高,並在周圍形成巨大的跨步電壓。雷電可能通過接地系統或建築物間的線路入侵雷電延建築物內部裝置形成地電位反擊。

感應雷(雷電波感應):在周圍1000公尺左右範圍內(有資料為 500公尺或 1500公尺,距離應隨著雷擊大小和遮蔽措施而變化)。發生雷擊時,lemp 在上述有效範圍內,在所有的導體上產生足夠強度的感應浪湧。

因此分布於建築物內外的各種電力、資訊線路將會感應雷電而對裝置造成危害。

隨著現代高科技的發展,精密儀器,通訊裝置,資料網路的應用越來越廣泛,因而感應雷造成的雷擊事故也越來越多,除直接造成了巨大的經濟損失外,因重要裝置損壞使系統網路陷入癱瘓後造成間接的損失更是驚人。

傳導雷地電位反擊

a、前端裝置的防雷

前端裝置有室外和室內安裝兩種情況,安裝在室內的裝置一般不會遭受直接雷擊,但需考慮防止雷電過電壓對裝置的侵害,比如安裝在地下停車場等的攝像機等。而室外的裝置則同時需考慮防止直擊雷和感應雷。前端裝置如攝像頭應置於接閃器(避雷針或其它接閃導體)有效保護範圍之內。

為了施工方便避雷針一般架設在攝像機的支撐桿上,引下線可直接利用金屬桿本身或選用φ 8的鍍鋅圓鋼或35mm2銅導線,此時應注意依據gb50198-94《民用閉路監視電視系統工程技術規範》第2章、第2.5節、供電、接地與安全防護。

為防止電磁感應,沿杆引上攝像機的電源線和訊號線應穿金屬管遮蔽。為防止雷電波沿線路侵入前端裝置,應在裝置前的每條線路上加裝合適的避雷器,如電源線(dc24v)、**線、訊號線和雲台控制線。這樣做比較麻煩,問題比較多,且要受安裝空間的限制,因此可以選擇「三合一」或者「二合一」的監控攝像機多功能電湧保護器。

比如: sv-3/024、sv-2/024等。

b、傳輸線路的防雷

cctv系統主要是傳輸訊號線和電源線。室外攝像機的電源可從終端裝置處引入,也可從監視點附近的電源引入。控制訊號傳輸線和報警訊號傳輸線一般選用芯遮蔽軟線,架設(或敷設)在前端與終端之間。

gb50198-94《民用閉路監視電視系統工程技術規範》的規定,傳輸部分的線路在城市郊區、鄉村敷設時,可採用直埋敷設方式,當條件不允許時,可採用通訊管道或架空方式。

採用通訊管道或架空方式時,應注意傳輸線纜與其它線路的最小間距和與其它線路共桿架設的最小垂直間距。比如與220v交流配電線的最小間距為0.5公尺,與通訊電纜的最小間距為0.

1公尺,與1~10kv電力線的最小垂直間距為2.5公尺,與1kv以下電力線的最小垂直間距為1.5公尺,與廣播線的最小垂直間距為1.

0公尺,與通訊線的最小垂直間距為0.6公尺等等。

直埋敷設方式防雷效果較好,而架空線比較容易感應雷擊。為避免首尾端裝置損壞,在使用架空線傳輸時,應在每一支撐桿上做接地處理,架空線纜的吊線和架空線纜線路中的金屬管道均應接地。中間轉換裝置輸入端的訊號和電源均應分別接入合適的避雷器。

如xp35a+mo6c;xp35a+mo6b或xp35a+m100e等。

傳輸線埋地敷設也並不能完全阻止雷擊裝置的發生,統計資料顯示雷擊造成埋地電纜故障大約佔總故障的30%左右,即使雷擊比較遠的地方,也仍然會有部分雷電流流入電纜。所以採用帶遮蔽層的線纜或線纜穿鋼管埋地敷設,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,這主要是由於金屬管的遮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,可在電纜進入終端和前端裝置前穿金屬管埋地引入,但埋地長度不得小於15公尺,在入戶端將電纜金屬外皮、鋼管同防雷接地裝置相連。

c、終端裝置的防雷

在監控系統中,監控室的防雷最為重要,應從直擊雷防護、雷電波侵入、等電位連線和電湧保護多方面進行。監控室所在建築物應有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網,防直擊雷措施應符合gb 5005794《建築物防雷設計規範》的規定。進入監控室的各種金屬管線應接到共用的接地裝置上,易採用一點法接地。

按照yd/t 5098-2001《通訊局(站)雷電過電壓保護工程設計規範》第五部分:spd 的選擇;第5.3條:

訊號線用spd;第5.5條:計算機、控制終端、監控系統的網路資料線用spd的要求規範的要求,通流容量應大於3ka。

考慮到機房裝置線路都在同乙個機房內,距離不長,與外界有聯絡的只有光纖和電源線路,因此,本設計方案,只考慮機房的電源防護,訊號部分只要求將光纜的加強芯兩端接地處理即可,同時,做好機房的接地、均壓、等電位連線、線路遮蔽等措施。

五、具體實施方法:

在球型攝像機電源、**、雲台控制線路前安裝壹套sv-3/024攝像機多功能電湧保護器,用於球型攝像機的防雷保護。

在固定攝像機電源、**線路前安裝壹套sv-2/024攝像機多功能電湧保護器,用於固定攝像機的防雷保護。

備註:sv-3/024和sv-2/024分別是三合一和二合一的多功能防雷器,如果要將它們換成單個的防雷器則:電源線路可選用sr-p24vac/2s;訊號線路可選用xp35a+m06b;控制線路可選用xp35a+m06c。

在網路智慧型球機電源線路前安裝壹套sr-p24vac/2s電湧保護器,用於網路智慧型球機的電源防雷保護。

在網路智慧型球機網路訊號線路前安裝壹套xp35a+m100e電湧保護器,用於網路智慧型球機的網路訊號防雷保護。

在網路光端機輸入端的訊號線上安裝壹套xp35a+m100e網路訊號電湧保護器用於網路光端機的網路訊號保護。

在網路光端機輸入端的電源線上串聯安裝壹套a6-42-0ns電源防雷插座用於網路光端機的電源保護。

監控系統防雷設計方案

方案 此方案僅供參考 目錄一 公司簡介 3 二 現場勘察報告 5 三 雷電與防護 6 四 依據的規範 8 五 設計的方案 9 六 工程驗收 21 七 服務與承諾 22 八 工程預算 23 第一章公司簡介 長沙普天天籟防雷科技 由中國普天和長沙天籟通訊裝置 共同投資組建,公司下設新技術應用研究所和新材...

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