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再也不担心打雷了,城乡道路监控防雷方案

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发表于 2017-12-18 15:18:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
  
  
  外露的监控系统设计,需要考虑系统的持久性和可维护性。对于城乡道路来说,特别是雷雨多的地区,监控系统需要考虑防雷装置。
  
  城乡道路监控系统(CCTV)的防雷保护比较复杂,首先需要明确监控系统遭受雷击损害的主要原因以及雷电可能的侵入途径,尤其是雷击损坏较为严重的室外监控设备,在分析其损坏原因的基础上,以及研究和探讨信号、电源线路的布放、屏蔽及接地方式等,方可以正确选择和使用监控系统设备的防雷保护装置。
  
  一、雷电的影响有多大
  
  雷电对电气设备的影响,主要由以下几个方面造成:①直击雷;②传导雷;③感应雷;④开关过电压。
  
  直击雷
  
  雷电直接击中建筑物,雷电的不到50%的能量将会从引下线等外部避雷设施泄放到大地,其中接近40%的能量将通过建筑物的供电系统分流,其中5%左右的能量通过建筑物的通信网络线缆分流,其余的雷击能量通建筑物的其他金属管道、缆线分流。这里的能量分配比例会随着建筑物内的布线状况和管线结构而变化。直击雷波形为10/350us。
  
  
  
  传导雷(雷电波侵入)
  
  在更大的范围内(几公里甚至几十公里),雷电击中电力或信息通讯线路,然后沿着传输线路侵入设备。其中地电位反击也是传导雷中的一种:雷电击中附近建筑物或附近其他物体、地面,导致地电压升高,并在周围形成巨大的跨步电压。雷电可能通过接地系统或建筑物间的线路入侵雷电延建筑物内部设备形成地电位反击。
  
  
  
  传导雷
  
  感应雷(雷电波感应):在周围1000公尺左右范围内(有资料为 500公尺或 1500公尺,距离应随着雷击大小和屏蔽措施而变化)。发生雷击时,LEMP 在上述有效范围内,在所有的导体上产生足够强度的感应浪涌。因此分布于建筑物内外的各种电力、信息线路将会感应雷电而对设备造成危害。
  
  
  
  感应雷
  
  地电位反击:在交流地、直流地、防雷地、静电地等,按照国家相关标准做单独接地的时候,又没有达到一个有效的安全距离,20米,当雷电流流经这些接地体的时候,从另外的接地体回流至设备,从而损坏设备。
  
  
  
  地电位反击
  
  随着现代高科技的发展,精密仪器,通讯设备,数据网络的应用越来越广泛,因而感应雷造成的雷击事故也越来越多,除直接造成了巨大的经济损失外,因重要设备损坏使系统网络陷入瘫痪后造成间接的损失更是惊人。
  
  二、防雷方案是什么
  
  以城乡道路监控系统为例,一般来说,城乡道路监控系统防雷方案括外部防雷和内部防雷两个方面:
  
  
  
  外部防雷包括避雷针、引下线、接地极等等,其主要的功能是为了确保摄像机本体免受直击雷的侵袭,将可能击中摄像机的雷电通过避雷针、引下线等,泄放入大地。
  
  2、 内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。通过在需要保护设备的前端安装合适的避雷器,使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体。将可能进入的雷电流阻拦在外,将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地,确保后接设备的安全。
  
  避雷带、引下线和接地等构成的外部防雷系统,主要是为了保护摄像枪本体免受雷击引起的火灾事故及人身安全事故,而内部防雷系统则是防止感应雷和其他形式的过电压侵入设备造成损坏,这是外部防雷系统无法保证的。
  
  (1)前端设备的防雷
  
  前端设备有室外和室内安装两种情况,安装在室内的设备一般不会遭受直接雷击,但需考虑防止雷电过电压对设备的侵害,比如安装在地下停车场等的摄像机等。而室外的设备则同时需考虑防止直击雷和感应雷。前端设备如摄像头应置于接闪器(避雷针或其它接闪导体)有效保护范围之内。为了施工方便避雷针一般架设在摄像机的支撑杆上,引下线可直接利用金属杆本身或选用Φ 8的镀锌圆钢或35mm2铜导线,此时应注意依据GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》第2章、第2.5节、供电、接地与安全防护、第2.5.4条的要求,系统采用专用接地装置时,其接地电阻不得大于4Ω。
  
  为防止电磁感应,沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管屏蔽。为防止雷电波沿线路侵入前端设备,应在设备前的每条线路上加装合适的避雷器,如电源线(220V或DC24V)、视频线、信号线和云台控制线。这样做比较麻烦,问题比较多,且要受安装空间的限制,因此可以选择“三合一”或者“二合一”的监控摄像机多功能电涌保护器。比如: SV-3/220、SV-3/024、SV-2/220、SV-2/024等。
  
  
  
  (2)传输线路的防雷
  
  CCTV系统主要是传输信号线和电源线。室外摄像机的电源可从终端设备处引入,也可从监视点附近的电源引入。控制信号传输线和报警信号传输线一般选用芯屏蔽软线,架设(或敷设)在前端与终端之间。GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》的规定,传输部分的线路在城市郊区、乡村敷设时,可采用直埋敷设方式,当条件不允许时,可采用通信管道或架空方式。
  
  采用通信管道或架空方式时,应注意传输线缆与其它线路的最小间距和与其它线路共杆架设的最小垂直间距。比如与220V交流配电线的最小间距为0.5米,与通讯电缆的最小间距为0.1米,与1~10KV电力线的最小垂直间距为2.5米,与1KV以下电力线的最小垂直间距为1.5米,与广播线的最小垂直间距为1.0米,与通信线的最小垂直间距为0.6米等等。
  
  直埋敷设方式防雷效果较好,而架空线比较容易感应雷击。为避免首尾端设备损坏,在使用架空线传输时,应在每一支撑杆上做接地处理,架空线缆的吊线和架空线缆线路中的金属管道均应接地。中间放大器输入端的信号源和电源均应分别接入合适的避雷器。如SR-E24V/2S、SR-E24V/4S;Coax N-CATV/S、Coax B-TV/S等。
  
  
  
  传输线埋地敷设也并不能完全阻止雷击设备的发生,统计数据显示雷击造成埋地电缆故障大约占总故障的30%左右,即使雷击比较远的地方,也仍然会有部分雷电流流入电缆。所以采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设,保持钢管的电气连通。对防护电磁干扰和电磁感应非常有效,这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。如电缆全程穿金属管有困难时,可在电缆进入终端和前端设备前穿金属管埋地引入,但埋地长度不得小于15米,在入户端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地装置相连。
  
  C、终端设备的防雷
  
  在CCTV系统中,监控室的防雷最为重要,应从直击雷防护、雷电波侵入、等电位连接和电涌保护多方面进行。监控室所在建筑物应有防直击雷的避雷针、避雷带或避雷网,防直击雷措施应符合GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》的规定。进入监控室的各种金属管线应接到共用的接地装置上,易采用一点法接地。
  
  按照YD/T 5098-2001《通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范》第五部分:SPD 的选择;第5.3条:信号线用SPD;第5.5条:计算机、控制终端、监控系统的网络数据线用SPD的要求规范的要求,通流容量应大于3KA。
  
  与硬盘录像机等连接且布线经过室外的信号线路主要为视频信号传输线及云台控制线,因此对于硬盘摄像机的信号保护,需要在由外面进入中心监控机房的线路接入设备之前,安装对应的浪涌保护器。云台控制线安装SR-E24V/2S、SR-E24V/4S、SR-P24V/2S信号及通讯电涌保护器;视频信号传输线安装Coax N-CATV/S、Coax B-TV/S同轴通讯信号电涌保护器等。多口矩阵需要安装CoaxB-TV/16S同轴通讯信号电涌保护器。
  
  关于防雷的具体实施细节,请点击://solution.homedo.com/Solution/Detail/143138035892535296?type=3
  
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