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来自于防雷网 1 监控系统防雷设计方案书监控系统防雷设计方案书 设计单位：郑州普天防雷科技有限公司 设计证号：31162008019 施工证号：32162008019 时间：2010-2-22 Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.来自于防雷网 2 一、概述一、概述 随着社会的发展进步，人民生活水平的不断提高，社会经济越趋活跃，对“安全”的需求越来越高，安防监控系统得到了更为广泛的普及应用。在高速公路、金融系统、军事单位、交通监控、重要处所、各种小区、公共场所、库房管理等各行各业中的应用越来越普遍。同时，安防监控系统自身的安全性也成为一个新的、重要的问题。现代的安防监控产品均系微电子化产品，这些监控设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性。其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感，这就使得监控系统设备极易遭受雷击/过电压破坏，其后果可能会使整个监控系统运行失灵，并造成难以估计的经济损失和安全方面的风险。为了能够准确、有效地提供安防监控系统的防雷解决方案，我们首先应准确了解安防监控系统的系统构成，进而，准确分析安防监控系统遭受雷击损害的主要原因以及可能的雷击过电压的入侵途径。在此基础上，选用合适的防雷保护装置，研究和探讨信号、电源线路的合理布放，明确屏蔽及接地方式，方可给出准确的、系统的防雷解决方案。有效提高安防监控系统的抗雷击过电压干扰能力，优化系统的整体防雷水平。二、安防监控系统构成、分类及雷电防护概述二、安防监控系统构成、分类及雷电防护概述?安防监控系统的构成 安防监控系统，一般由以下三部分组成：前端部分：主要由黑白（彩色）摄像机、云台、防护罩、支架等组成。传输部分：使用同轴电缆、电线、多芯线，采取架空、地埋或沿墙敷设等方式传输音频、视频、控制信号和馈送交、直流电源等。终端部分：主要由控制设备、画面分割器、监视器、录像存储设备等组成。?安防监控系统的防雷分类 依传输部分的传输方式分类，安防监控系统主要分为如下几类：A同轴电缆传输监控系统：雷电防护重点在于传输电缆的两端线路接口防护及传输电缆自身的保护；B双绞线传输监控系统：雷电防护重点在于，前端及终端的电源防护及双绞线接口防护；C光缆传输监控系统：雷电防护重点在于，前端及终端的电源防护及光缆自Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.来自于防雷网 3 身屏蔽铠层及加强筋的防护；D微波传输监控系统：防护重点在于，前后两站无线设备的自身直击雷防护。?安防监控系统遭受雷击损害的主要原因 2.3.1直击雷 A雷电直接击中露天的摄像机上，直接损毁设备；B雷电直接击在线缆上，造成线缆熔断、损坏。2.3.2雷电侵入波 安防监控系统的电源线、信号传输线或进入监控室的其它金属线缆遭到雷击或被雷电感应时，雷电波沿这些金属导线/导体侵入设备，导致高电位差使设备损坏。2.3.3雷电感应 电磁感应：当附近区域有雷击闪络时，在雷击落实通道周围会产生强大的瞬变电磁场。处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势，以致损坏、损毁设备。静电感应：当有带电的雷云出现时，在雷云下面的建筑物和传输线路上会感应出与雷云相反的束缚电荷。这种感应电荷在低压架空线路上可达100kV静电电位，信号线路上可4060kV静电电位，一旦雷云放电后，束缚电荷迅速扩散，即引起感应雷击。电磁感应和静电感应引发的雷击现象均称为感应雷，又称二次雷。它对设备的损害没有直击雷来的猛烈，但它要比直击雷发生的机率大得多，有统计显示，感应雷击约占现代雷击事故的80%以上。2.3.4地电位反击 直击雷防护装置（避雷针）在引导强大的雷电流流入大地时，在它的引下线、接地体以及与它们相连接的金属导体上产生非常高的瞬时电压，对周围与它们靠得近却又没与它们连接的金属物体、设备、线路、人体之间产生巨大的电位差，这个电位差引起的电击就是地电位反击。这种反击不仅足以损坏电器和设备，也可能造成人身伤害或火灾爆炸事故。三、安防监控系统防雷解决方案要点安防监控系统防雷解决方案要点/常见问题常见问题/注意事项注意事项 3.1 直击雷防护 直击雷防护，是防雷保护不可或缺的重要基础，是防雷保护不可忽视的组成部分。推荐安装避雷针PTZ-1.5，防侧击避雷针。3.1.1前端设备的直击雷防护 安防监控系统前端设备有室外和室内两种，安装在室内的设备一般不会遭受直击雷，而安装于室外的设备，多数处于相对的开阔地带，直击雷风险较大，则必须考虑直击雷防护问题。安防监控系统前端设备，如摄像头等，应置于接闪器（避雷针或其它接闪导体）有效保护范围之内。对于已经处于其它接闪器或高层建筑原有接闪系统保护范围之内的前端设备，一般可以不再另行考虑直击雷防护；对于未处于任何接闪系统保护范围之内的前端设备，则均应考虑直击雷防护问题。从技术经济的角度考虑，前端设备直击雷防护安装独立避雷针不具备可行性，一般都采用将避雷针架设在摄像机Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.来自于防雷网 4 的支撑杆上，引下线可直接利用金属杆本身（也可采用 8的镀锌圆钢或303镀锌扁钢），但为了防止电磁感应，沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管敷设，金属管应可靠接地。3.1.2传输线路的直击雷防护 为了使传输线路免遭直击雷的侵害，传输线路应尽量避免架空敷设，最好是穿金属管埋地敷设，金属管的两端应可靠接地。3.1.3终端设备的直击雷防护 终端设备机房（一般称监控机房）所在建筑物应采取防直击雷的措施，可采用10的圆钢（刷银粉漆）在楼顶构筑避雷带，另外用10的圆钢做避雷带支撑，支撑高度15cm，每隔1m设一支撑，并用404mm的镀锌扁钢作为引下线与地网（地网电阻应小于10）连接，引下线的间距应不大于25米。也可以采用避雷针作为防直击雷的措施，用404mm的镀锌扁钢作为引下线与地网连接，避雷针的高度、安装位置应根据滚球法进行计算。3.2 防雷接地系统 所有防雷保护系统均应有可靠、有效的接地。接地系统亦是防雷保护的必要组成部分之一。安防监控系统前端、终端设备均应有良好的防雷接地，相应接地系统应符合规范要求。一般独立于监控机房所在建筑物的前端设备均须设有独立接地。但在此需要特别指出的是：无论前端还是终端设备的接地系统，如果距离小于20米的情况，两个接地系统之间应做等电位连接。3.3 沿墙敷设应注意的问题 许多布线人员，因对防雷知识了解有限，或者图简单方便，习惯于将户外走线线路与建筑物避雷带、引下线相互捆绑。方便了工程施工与美观的同时，也带来了较大的防雷安全隐患。这一点是值得重视和注意的。为减小雷害风险，任何导线/金属线路均应尽可能避免与直击雷防护系统平行捆扎，而应依有关规范要求合理布线。3.4 交流电源防雷器的选用 对于安防监控系统的所有交流电源进线端均应做有效的防雷保护。并且应确保设备所处建筑物有良好的防雷接地系统的，进一步确认，所在建筑的雷电防护装置是否使用适当。前端设备的交流电源进线处应安装相应的电源防雷器。考虑到安防监控系统的电源系统一般都不是十分规范电源环境，零、地之间常常会有几伏、十几伏的电压，甚至是几十伏以上的电压；另外，在安装单相电源防雷器的时候，常常难以区分零、火线，鉴于这种情况，建议选用单相电源防雷器时，尽量避免选用1+NPE保护模式的产品。如果选用1+NPE保护模式产品，当NPE模块上有交流电压存在，在NPE模块遇有过电压发生动作时，会产生工频续流，使得NPE模块难以自行熄弧，造成NPE模块烧毁，甚至容易带来火灾等安全隐患。进入到监控机房的电源线应考虑做三级防护，可在建筑物的总配电房的电源进线处安装一级电源防雷器，在监控机房所在楼层配电箱的电源进线处安装二级电源防雷器，在监控机房重要设备的电源进线处安装三级电源防雷器。在零、地电压比Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.来自于防雷网 5 较高的情况下，不建议采用3+NPE或1+NPE保护模式的电源防雷器。所有的防雷器应可靠接地！3.5 安防监控系统的传输线路防护 统计数据资料表明，安防监控系统80%以上的雷害事故都是因为与系统相连的线路上感应的雷电侵入波过电压造成的。因此，做好与系统相连的线路防护是整体防雷中不容忽视的一环。最安全的布线方式，应采取全程穿金属管埋地敷设，同时，也请注意，金属管两端务必做好有效接地。穿金属管埋地敷设的传输线路，可以使雷电侵入波的幅值得到相当程度的衰减，从而降低设备遭受雷电侵入波损害的概率。实际工程中，很多情况下条件不允许时，可以全程穿金属管架空走线；或者不作全程穿金属管，但在电缆进入监控机房和前端设备前，务必穿金属管埋地敷设，埋地长度应不小于15米，在入户端将电缆金属外皮、金属管与防雷接地有效连接。所有传输线路的两端均应安装相应的防雷器。3.6 光纤通讯线路的防护 一般来讲，光纤线路不必加装防雷电浪涌保护装置，因为光纤线路本身不属于导体，也就不会感应/传递过电压浪涌。这一点许多人知道，但常常容易被忽视的是光纤线缆的防雷保护，从而导致一些雷电过电压闪络，损坏设备的情况发生。其发生的主要原因是，光纤线缆一般有金属加强筋和金属铠层用于保护光纤线缆，光纤本身虽不会感应和传递过电压，但其金属加强筋和金属铠层却极易感应、传递雷击过电压，必须给予妥善处理，即在光纤进户端务必做好有效的接地保护。3.7 视频信号防雷的注意事项 视频信号防雷，概念比较简单，但也常常出现因工作环节上的疏忽导致防雷保护失败，同时导致视频防雷自身遭到损坏。目前，市场上大部分信号防雷产品，一般采用两级保护方式。前一级作为粗保护，一般采用气体放电管作为保护器件；后一级为细保护，一般采用TVS作为保护器件。如此一来，信号防雷器就必然有了前后之分，进出端之分。因一般信号防雷电路采用的TVS的通流能力是非常有限的，如果前后级接反，一旦有过电压浪涌进来之后，TVS极易首先被击穿，导致防雷器损坏/失效。而这一情况，在市场上时有发生。由于许多防雷公司业务人员对此问题并不熟悉，在签合同时往往容易忽视“阴入阳出”与“阳入阴出”区别；许多防雷工程公司的采购人员也容易忽视此问题，只管下单采购“视频信号防雷器”；最后产品到了现场后，工程人员未仔细考虑、认真对待，只管其阴阳头能接上即可，最终导致一些视频信号防雷器接反的现象发生。3.8 直流电源防护，控制线信号保护。直流电源防护、控制线信号保护与视频信号保护的常见问题一致，所不同的是，直流电源防护、控制线信号保护，连接方式一般为压接式，没有“阴”“阳”头之分，也就不会出现前面所述的销错货、购错货问题。但现场工程人员必须注意，正确连接此类防雷器。一般常用标识为：输入（IN）、输出（OUT），或者：浪涌端、保护端，亦称之为：远端、近端。换言之，输入（IN），即浪涌端，也称为远端，应连接有远程线路，容易引入雷电过电压的一端；输出（OUT），即保护端，也称为近端，应连接被保护设备一端。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.来自于防雷网 6 四、设计依据四、设计依据 4.1 GB50057-94 建筑物防雷设计规范 4.2 GB50174-93 计算机房防雷设计规范 4.3 GB2887-89 计算站场地技术文件 4.4 GB9361-88 计算站场地安全要求 4.5 JGJ/T16-92 民用建筑电气执行规范 4.6 GA173-1998 计算机信息系统防雷保安器 4.7 IEC1312 雷电电磁脉冲的防护 4.8 IEC 61643 SPD 电源防雷器 4.9 IEC 61644 SPD 通讯网络防雷器 4.10 VDE0675 过电压保护器 4.11 GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范 五五 防雷设计方案防雷设计方案 根据第二条的分析,结合实际情况,参考国家防雷规范,制定本设计方案.室外设备保护室外设备保护 直击雷防护直击雷防护:在室外摄象机的支撑杆上端,安装一个小避雷针(PTZ-1.5),高度要高于摄象机,避雷针的引下线,可以直接利用金属杆本身,还可以敷设人工引下线,引下线连接到下端的地网.地网的电阻要小于10欧姆.摄象机的感应雷防护摄象机的感应雷防护:在摄象机的电源,控制线,视频线路上分别安装防雷器，视频信号线路安装视频防雷器PTV-BNC,控制线路安装防雷器PT-V485，电源线路安装PT-DM40/2.也可以采用三合一集中式防雷器PTV-3/220,把三种信号进行全面保护.此防雷器的地线连接到下面的地网上.沿支撑杆引上去的电源线,视频信号线,控制线要穿金属管敷设,金属管应接到地网上.监控机房防雷保护监控机房防雷保护:第一:电源防雷保护第一:电源防雷保护 在建筑物的总配电上安装第一级电源防雷器在建筑物的总配电上安装第一级电源防雷器,型号是型号是:PT380-80KA,作为整个监控机房第一级电源防雷保护作为整个监控机房第一级电源防雷保护.在机房配电上或在机房配电上或UPS电源前安装第二级电源防雷箱电源前安装第二级电源防雷箱,型号是型号是:PT220-40,作为机房设备的第二级电源防雷保护作为机房设备的第二级电源防雷保护.在显示器、工控机等重要设备前端安装防雷插座在显示器、工控机等重要设备前端安装防雷插座ZGJ-10。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.来自于防雷网 7 第二第二 控制线防雷控制线防雷 在进入室内的在进入室内的485控制线路上控制线路上,安装安装1个防雷器个防雷器,型号是型号是PT-V485,第三第三 视频信号防雷器视频信号防雷器 对从室外摄象机引入室内的视频线路安装对从室外摄象机引入室内的视频线路安装8个防雷器个防雷器,型号型号:PT-BNC 第四第四 室内等电位连接室内等电位连接 在机房内设置一个等电位端子排在机房内设置一个等电位端子排,把所有防雷器的地线和金属外壳的设备都连接在端子排把所有防雷器的地线和金属外壳的设备都连接在端子排.接地系统接地系统 在室外的摄象机附近都要就近做一套接地网在室外的摄象机附近都要就近做一套接地网,如果如果2个地网之间距离小于个地网之间距离小于20米米,2个地网要连接在一起个地网要连接在一起.摄象机和避雷针的地网阻值要小于摄象机和避雷针的地网阻值要小于10欧姆欧姆.接地体可以采用镀锌钢管或镀锌角钢接地体可以采用镀锌钢管或镀锌角钢.监控机房的地网要小于监控机房的地网要小于4欧姆欧姆.考虑到接地空间的限制考虑到接地空间的限制,可以采用高科技的可以采用高科技的普天接地系统普天接地系统2000，该系统包含郑州普天接地模块，该系统包含郑州普天接地模块PTD-3和镀铜接地极，接地效果好，抗腐蚀性强和镀铜接地极，接地效果好，抗腐蚀性强.Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.来自于防雷网 8 Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.
