安防监控系统防雷设计方案

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。
 
安防监控系统构成、分类及雷电防护概述
1.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、双绞线，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。
 
2.安防监控系统遭受雷击损害的主要原因
2.1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。
2.2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40－60kV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。
2.4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。
 
设计依据
3.1 GB50057-94〈建筑物防雷设计规范〉
3.2 GB50174-93〈计算机房防雷设计规范〉
3.3 GB2887-89 〈计算站场地技术文件〉
3.4 GB9361-88 〈计算站场地安全要求〉
3.5 JGJ/T16-92 〈民用建筑电气执行规范〉
3.6 GA173-1998 〈计算机信息系统防雷保安器〉
3.7 IEC1312〈雷电电磁脉冲的防护〉
3.8 IEC 61643 〈SPD电源防雷器〉
3.9 IEC 61644 〈SPD 通讯网络防雷器〉
3.10 VDE0675〈过电压保护器〉
3.11 GB50343-2004〈建筑物电子信息系统防雷技术规范〉
 
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.
①室外设备保护
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,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:在摄象机的电源,控制线,视频线路上分别安装防雷器,可以采用三合一集中式防雷器,
 
②监控机房防雷保护:
在建筑物的总配电上安装第一级电源防雷器 ,作为整个建筑物的第一级电源防雷保护.
在机房配电上安装第二级电源防雷器,作为机房设备的第二级电源防雷保护.
在UPS电源前端,安装第三级防雷器,保护UPS和其以后的设备.
 
③接地系统
在室外的摄象机附近都要就近做一套接地网,如果2个地网之间距离小于20米,2个地网要连接在一起.摄象机和避雷针的地网阻值要小于10欧姆.
 
监控机房的地网要小于4欧姆.考虑到接地空间的限制,可以采用高科技的接地模块.