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河南雷诚防雷科技有限公司

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详细内容

监控系统防雷解决方案

一、防雷设计原理

1、采取接闪、分流、等电位连接、屏蔽、隔离、合理布线、电涌保护和共用接地等现代防雷技术,层层设防,多级保护,综合治理。

2、按照国家标准规范及气象行业标准进行设计。

二、设计依据标准

1、GB50057-2010建筑物防雷设计规范

2、GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范

3、GB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范

4、 GB50054-1995低压配电设计规范行业标准

5、GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

三、监控系统应用场合

平安监控工程(公安)、电信全球眼(电信)、道路监控(公安)、小区监控(楼宇物业)、环保监控(环保)、高速公路监控等领域。

四、系统说明

电视监控系统(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。

电视监控系统一般由以下三部分组成:

1、前端部分:主要由黑白(彩色)摄像机、镜头、云台、防护罩、支架等组成。

2、传输部分:使用同轴电缆、电线、多芯线、光纤采取架空、地埋或沿墙敷设等方式传输视频、音频或控制信号等。

3、机房终端部分:主要由矩阵、监视器、硬盘录像机等组成。

五、防雷设计实施

A、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LPZ1区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。

直击雷防护:在户外监控摄像机杆安装一支监控专用避雷针,避雷针的高度安装滚球半径法计算得到,一般情况下安装一支100cm---150cm的简易避雷针即可,避雷针的引下线可利用钢结构监控杆做为引下线,监控杆要与接地系统相连(详见下图) 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选用品牌TOP型号TC40-385/2,DC24V选用品牌TOP型号TD-24视频线选用品牌TOP型号TV-BNC,云台控制线选用品牌TOP型号TU-24。这样选型方便维护,成本较高,且要受安装空间的限制,因此推荐选择TOP一体化的监控综合防雷器品牌TOP型号TUV-3/220三合一视频防雷器,用一个产品就能做到监控摄像机的电源、视频信号和控制信号的全面雷电浪涌防护。

信号以光纤方式传送到机房的情况,往往在摄像机端加装了一个控制箱用于摆放*等设备,由于控制箱和摄像机有一定的距离,建议在*和摄像机两端各安装一个监控综合防雷器TOPTUV-3/220三合一视频防雷器。

监控前端防雷示意图



B、传输线路的防雷

监控系统线路主要是电源线、视频线和控制信号线。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。视频线一般通过光纤或同轴电缆传输。控制信号线一般选用二芯屏蔽软线,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。如果是光纤传输,只需要将光纤中的加强筋接地即可。

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、机房终端设备的防雷

在监控系统中,监控机房的防雷最为重要,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。监控机房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 50057-2010《建筑物防雷设计规范》的规定。进入监控机房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。

根据机房类别等级选择合适的防雷设计,机房的电源系统应做二或三级防雷措施。在主进线处安装一套TOP品牌TB120-385电源防雷器。二级单相电源防雷器TOP品牌TC40-385/4防雷器,在各个终端设备处安装防雷插座TD-106PDU 插座式防雷保护器。(如下图)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,需要在由外面进入中心监控机房的线路接入设备之前,安装对应的防雷器。云台控制线安装品牌TOP型号TU-24控制信号防雷器;视频信号传输线安装品牌TOP型号TV-BNC防雷器。多口矩阵需要安装品牌TOP型号TV-BNC/16路同轴信号防雷器。

机房电源安装示意图



实施方法:

1、在每个球型摄像机电源、视频、云台控制线路前各安装一套监控综合防雷器品牌TOP型号TUV-3/220或中光ZGZH-12,用于球型摄像机的防雷保护。

2、在每个固定摄像机电源、视频线路前各安装一套监控综合防雷器品牌TOP型号TUV-2/220或中光ZGZH-12,,用于固定摄像机的防雷保护。

3、在机房配电箱的进线处安装一套二级电源防雷模块TOPTC40-385/2或防雷箱中光ZGDD40,在硬盘录象机、矩阵,*,服务器等终端设备处各安装一套防雷插座TD-106或ZGJ-101插座式防雷保护器。 ,用于电源系统的防雷保护。

4、在监控中心每个16口矩阵线路前各安装一套视频信号防雷器品牌TOP型号TV-BNC/16或中光ZGXM-1B-16 ,用于矩阵线路的防雷保护。

六、接地设计实施

在计算机/监控机房的建设中,一定要求有一个良好的接地系统,因所有防雷系统都需要通过接地系统把雷电流泄入大地,从而保护设备和人身安全。如果机房接地系统做得不好,不但会引起设备故障,烧坏元器件,严重的还将危害工作人员的生命安全。另外还有防干扰的屏蔽问题,防静电的问题都需要通过建立良好的接地系统来解决。一般整个建筑物的接地系统有:建筑物地网(与法拉第网相接)、电源地(要求地阻小10欧)、逻辑地(也称信号地)、防雷地等,有的(如IBM)公司要求另设专用*地,要求地阻小于4欧(根据实际情况可能也会要求小于1欧)。然而,各地必须*时,如果相互之间距离达不到规范要求的话,则容易出现地电位反击事故,因此,各接地系统之间的距离达不到规范的要求时,应尽可能连接在一起,如实际情况不允许直接连接的,可通过地电位均衡器实现等到电位连接。为确保系统正常工作,应每年定期用精密地阻仪,检测地阻值。接地装置由接地极及一些附件、辅助材料组成。接地装置的选材和施工主要决定于土质结构,即土壤的地阻率ρ。不同层土质结构不同,因而地阻率ρ不同,为增加接地装置使用效率,应使用长效降阻剂。

具体安装:摄象机应有接地系统,接地电阻应小于4欧姆。建议采用50*50*1500镀锌钢材或ZGG-II-1高效接地模块结合使用,水平接地体采用40*4热镀锌钢材,引下线采用φ10镀锌圆钢联结 。

中心接地系统:中心接地电阻应小于4欧姆或1欧姆接地系统,接地引下线采用35平方铜线连接,建议使用非金属接地模块与降阻剂或铜包钢接地棒结合使用。

机房等电位防护

等电位连接是现代防雷技术重要的防护措施之一。将进入机房的各类管线的屏蔽层、机架等在进入大楼前进行等电位连接后接地。将机房内安装的各级防雷器的接地线分别进行等电位连接后接地,以抑制机房各个设备间的电位差。


系统设备本身(含外露可导电部分)、PE线、机柜、机架、电气和电子设备的外壳、直流工作地、防静电接地、金属屏蔽线缆外层、管道、屏蔽槽、电涌保护器SPD的接地等均应以最短的距离就近与等电位连接地网直接连接。


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