一、概述

  隨著社會的發(fā)展進步，人民生活水平的不斷提高，社會經(jīng)濟越趨活躍，對“安全”的需求越來越高，安防監(jiān)控系統(tǒng)得到了更為廣泛的普及應(yīng)用。在高速公路、金融系統(tǒng)、軍事單位、交通監(jiān)控、重要處所、各種小區(qū)、公共場所、庫房管理等各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越普遍。同時，安防監(jiān)控系統(tǒng)自身的安全性也成為一個新的、重要的問題。

  現(xiàn)代的安防監(jiān)控產(chǎn)品均系微電子化產(chǎn)品，這些監(jiān)控設(shè)備具有高密度、高速度、低電壓和低功耗等特性。其對各種諸如雷電過電壓、電力系統(tǒng)操作過電壓、靜電放電、電磁輻射等電磁干擾非常敏感，這就使得監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備極易遭受雷擊/過電壓破壞，其后果可能會使整個監(jiān)控系統(tǒng)運行失靈，并造成難以估計的經(jīng)濟損失和安全方面的風險。

  為了能夠準確、有效地提供安防監(jiān)控系統(tǒng)的防雷解決方案，我們首先應(yīng)準確了解安防監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成，進而，準確分析安防監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因以及可能的雷擊過電壓的入侵途徑。在此基礎(chǔ)上，選用合適的防雷保護裝置，研究和探討信號、電源線路的合理布放，明確屏蔽及接地方式，方可給出準確的、系統(tǒng)的防雷解決方案。有效提高安防監(jiān)控系統(tǒng)的抗雷擊過電壓干擾能力，優(yōu)化系統(tǒng)的整體防雷水平。

  二、安防監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成、分類及雷電防護概述

  2.1安防監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

  安防監(jiān)控系統(tǒng)，一般由以下三部分組成：

  前端部分：主要由黑白(彩色)攝像機、云臺、防護罩、支架等組成。傳輸部分：使用同軸電纜、電線、多芯線，采取架空、地埋或沿墻敷設(shè)等方式傳輸音頻、視頻、控制信號和饋送交、直流電源等。終端部分：主要由控制設(shè)備、畫面分割器、監(jiān)視器、錄像存儲設(shè)備等組成。

  2.2安防監(jiān)控系統(tǒng)的分類

  依傳輸部分的傳輸方式分類，安防監(jiān)控系統(tǒng)主要分為如下幾類：A、同軸電纜傳輸監(jiān)控系統(tǒng)：雷電防護重點在于傳輸電纜的兩端線路接口防護及傳輸電纜自身的保護;B、雙絞線傳輸監(jiān)控系統(tǒng)：雷電防護重點在于，前端及終端的電源防護及雙絞線接口防護;C、光纜傳輸監(jiān)控系統(tǒng)：雷電防護重點在于，前端及終端的電源防護及光纜自身屏蔽鎧層及加強筋的防護;D、微波傳輸監(jiān)控系統(tǒng)：防護重點在于，前后兩站無線設(shè)備的自身直擊雷防護。

  1.2.3安防監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因

  2.3.1直擊雷

  A、雷電直接擊中露天的攝像機上，直接損毀設(shè)備;

  B、雷電直接擊在線纜上，造成線纜熔斷、損壞。

  2.3.2雷電侵入波

  安防監(jiān)控系統(tǒng)的電源線、信號傳輸線或進入監(jiān)控室的其它金屬線纜遭到雷擊或被雷電感應(yīng)時，雷電波沿這些金屬導線/導體侵入設(shè)備，導致高電位差使設(shè)備損壞。

  2.3.3雷電感應(yīng)

  電磁感應(yīng)：當附近區(qū)域有雷擊閃絡(luò)時，在雷擊落實通道周圍會產(chǎn)生強大的瞬變電磁場。處在電磁場中的監(jiān)控設(shè)備和傳輸線路會感應(yīng)出較大的電動勢，以致?lián)p壞、損毀設(shè)備。

  靜電感應(yīng)：當有帶電的雷云出現(xiàn)時，在雷云下面的建筑物和傳輸線路上會感應(yīng)出與雷云相反的束縛電荷。這種感應(yīng)電荷在低壓架空線路上可達100kV靜電電位，信號線路上可40-60kV靜電電位，一旦雷云放電后，束縛電荷迅速擴散，即引起感應(yīng)雷擊。

  電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)引發(fā)的雷擊現(xiàn)象均稱為感應(yīng)雷，又稱二次雷。它對設(shè)備的損害沒有直擊雷來的猛烈，但它要比直擊雷發(fā)生的機率大得多，有統(tǒng)計顯示，感應(yīng)雷擊約占現(xiàn)代雷擊事故的80%以上。

  2.3.4地電位反擊

  直擊雷防護裝置(避雷針)在引導強大的雷電流流入大地時，在它的引下線、接地體以及與它們相連接的金屬導體上產(chǎn)生非常高的瞬時電壓，對周圍與它們靠得近卻又沒與它們連接的金屬物體、設(shè)備、線路、人體之間產(chǎn)生巨大的電位差，這個電位差引起的電擊就是地電位反擊。這種反擊不僅足以損壞電器和設(shè)備，也可能造成人身傷害或火災(zāi)爆炸事故。

  三、安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷解決方案要點

  3.1直擊雷防護

  直擊雷防護，是防雷保護不可或缺的重要基礎(chǔ)，是防雷保護不可忽視的組成部分。

  3.1.1前端設(shè)備的直擊雷防護

  安防監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備有室外和室內(nèi)兩種，安裝在室內(nèi)的設(shè)備一般不會遭受直擊雷，而安裝于室外的設(shè)備，多數(shù)處于相對的開闊地帶，直擊雷風險較大，則必須考慮直擊雷防護問題。

  安防監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備，如攝像頭等，應(yīng)置于接閃器(避雷針或其它接閃導體)有效保護范圍之內(nèi)。對于已經(jīng)處于其它接閃器或高層建筑原有接閃系統(tǒng)保護范圍之內(nèi)的前端設(shè)備，一般可以不再另行考慮直擊雷防護;對于未處于任何接閃系統(tǒng)保護范圍之內(nèi)的前端設(shè)備，則均應(yīng)考慮直擊雷防護問題。從技術(shù)經(jīng)濟的角度考慮，前端設(shè)備直擊雷防護安裝獨立避雷針不具備可行性，一般都采用將避雷針架設(shè)在攝像機的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身(也可采用Φ8的鍍鋅圓鋼或30×3鍍鋅扁鋼)，但為了防止電磁感應(yīng)，沿桿引上攝像機的電源線和信號線應(yīng)穿金屬管敷設(shè)，金屬管應(yīng)可靠接地。

  3.1.2傳輸線路的直擊雷防護

  為了使傳輸線路免遭直擊雷的侵害，傳輸線路應(yīng)盡量避免架空敷設(shè)，最好是穿金屬管埋地敷設(shè)，金屬管的兩端應(yīng)可靠接地。

  2.3.1.3終端設(shè)備的直擊雷防護終端設(shè)備機房(一般稱監(jiān)控機房)所在建筑物應(yīng)采取防直擊雷的措施，可采用φ10的圓鋼(刷銀粉漆)在樓頂構(gòu)筑避雷帶，另外用φ10的圓鋼做避雷帶支撐，支撐高度15cm，每隔1m設(shè)一支撐，并用40×4mm的鍍鋅扁鋼作為引下線與地網(wǎng)(地網(wǎng)電阻應(yīng)小于10Ω)連接，引下線的間距應(yīng)不大于25米。

  也可以采用避雷針作為防直擊雷的措施，用40×4mm的鍍鋅扁鋼作為引下線與地網(wǎng)連接，避雷針的高度、安裝位置應(yīng)根據(jù)滾球法進行計算。

  3.2防雷接地系統(tǒng)

  所有防雷保護系統(tǒng)均應(yīng)有可靠、有效的接地。接地系統(tǒng)亦是防雷保護的必要組成部分之一。

  安防監(jiān)控系統(tǒng)前端、終端設(shè)備均應(yīng)有良好的防雷接地，相應(yīng)接地系統(tǒng)應(yīng)符合規(guī)范要求。一般獨立于監(jiān)控機房所在建筑物的前端設(shè)備均須設(shè)有獨立接地。但在此需要特別指出的是：無論前端還是終端設(shè)備的接地系統(tǒng)，如果距離小于20米的情況，兩個接地系統(tǒng)之間應(yīng)做等電位連接。

  3.3沿墻敷設(shè)應(yīng)注意的問題

  許多布線人員，因?qū)Ψ览字R了解有限，或者圖簡單方便，習慣于將戶外走線線路與建筑物避雷帶、引下線相互捆綁。方便了工程施工與美觀的同時，也帶來了較大的防雷安全隱患。這一點是值得重視和注意的。為減小雷害風險，任何導線/金屬線路均應(yīng)盡可能避免與直擊雷防護系統(tǒng)平行捆扎，而應(yīng)依有關(guān)規(guī)范要求合理布線。