為了能夠準確有效地解決安防監控系統的防雷方案,首先應準確了解安防監控系統的系統構成,進而準確分析安防監控系統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,方可給出準確系統的防雷解決方案。這樣才能有效提高安防監控系統的抗雷擊過電壓干擾能力,優化系統的整體防雷水平。
一、首先分析視頻監控系統組成:
前端部分:主要由攝像機、鏡頭、云臺、防護罩、支架等組成。
傳輸部分:使用同軸電纜、網線、電線、多芯線采取架空、地埋或沿墻敷設等方式傳輸視頻、音頻或控制信號等。
終端部分:主要由視頻存儲、矩陣、監視器、控制設備等組成。
二、找出安防監控系統遭受雷擊損害的主要原因
(1)直擊雷:直接擊中露天的攝像機 ,直接損毀設備;直接擊在線纜上;造成線纜熔斷、損壞。
(2)雷電波入侵:安防監控系統中的電源線、信號傳輸線或進入監控室的其他金屬線纜遭到雷擊或被雷電感應時,雷電波沿這些金屬導線、導體侵入設備,導致高電位差使設備損壞。
(3)雷電感應
電磁感應:當附近區域有雷擊閃絡時,在雷擊落實通道周圍會產生強大的瞬變電磁場。處在電磁場中的監控設備和傳輸線路會感應出較大的電動勢,以致損壞、損毀設備。
靜電感應:當有帶電的雷云出現時,在雷云下面的建筑物和傳輸線路上會感應出與雷云相反的束縛電荷。這種感應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,即引起感應雷擊。
電磁感應和靜電感應引發的雷擊現象均稱為感應雷,又稱二次雷。它對設備的損害沒有直擊雷來的猛烈,但它要比直擊雷發生的機率大得多,有統計顯示,感應雷擊約占現代雷擊事故的80%以上。
(4)地電位反擊:直擊雷防護裝置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生非常高的瞬間電壓,對周圍與它們靠的近卻又沒與它們連接的金屬物體、設備、線路,人體之間產生巨大的電位差,這個電位差引起的電機就是地電位反擊。
三、清楚安防監控系統的分類
依傳輸部分的傳輸方式分類,安防監控系統主要分為如下幾類:
(1)同軸電纜傳輸監控系統: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;
(2)雙絞線傳輸監控系統: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;
(3)光纜傳輸監控系統: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;
(4)微波傳輸監控系統:雷電防護重點在于前后兩站無線設備的自身直擊防護。
四、安防視頻監控系統防雷設計方案
1、前端設備的防雷
前端設備有室外和室內安裝兩種情況,安裝在室內的設備一般不會遭受直擊雷擊,但需考慮防止雷電過電壓對設備的侵害,而室外的設備則同時需考慮防止直擊雷擊。
前端設備如攝像頭應置于接閃器(避雷針或其它接閃導體)有效保護范圍之內。當攝像機獨立架設時,避雷針最好距攝像機3-4米的距離。如有困難避雷針也可以架設在攝像機的支撐桿上,引下線可直接利用金屬桿本身或選用Φ8的鍍鋅圓鋼。為防止電磁感應,沿桿引上攝像機的電源線和信號線應穿金屬管屏蔽。
為防止雷電波沿線路侵入前端設備,應在設備前的每條線路上加裝合適的避雷器,如電源線(220V或DC12V)、視頻線、信號線和云臺控制線。
攝像機的電源一般使用AC220V或DC12V。攝像機由直流變壓器供電的,單相電源避雷器應串聯或并聯在直流變壓器前端,如直流電源傳輸距離大于15米,則攝像機端還應串接低壓直流避雷器。
信號線傳輸距離長,耐壓水平低,極易感應雷電流而損壞設備,為了將雷電流從信號傳輸線傳導入地,信號過電壓保護器須快速響應,在設計信號傳輸線的保護時必須考慮信號的傳輸速率、信號電平,啟動電壓以及雷電通量等參數。
室外的前端設備應有良好的接地,接地電阻小于4Ω,高土壤電阻率地區可放寬至 <10Ω。
2、傳輸線路的防雷
視頻監控系統主要是傳輸信號線和電源線。室外攝像機的電源可從終端設備處引入,也可從監視點附近的電源引入。
控制信號傳輸線和報警信號傳輸線一般選用芯屏蔽軟線,架設(或敷設)在前端與終端之間。
傳輸部分的線路在城市郊區、鄉村敷設時,可采用直埋敷設方式。當條件不充許時,可采用通信管道或架空方式,此時規定了傳輸線纜與其它線路的最小間距和與其它線路共桿架設的最小垂直間距。
從防雷角度看,直埋敷設方式防雷效果最佳,架空線最容易遭受雷擊,并且破壞性大,波及范圍廣,為避免首尾端設備損壞,架空線傳輸時應在每一電桿上做接地處理,架空線纜的吊線和架空線纜線路中的金屬管道均應接地。中間放大器輸入端的信號源和電源均應分別接入合適的避雷器。
傳輸線埋地敷設并不能阻止雷擊設備的發生,大量的事實顯示,雷擊造成埋地線纜故障,大約占總故障的30%左右,即使雷擊比較遠的地方,也仍然會有部分雷電流流入電纜。所以采用帶屏蔽層的線纜或線纜穿鋼管埋地敷設,保持鋼管的電氣連通。對防護電磁干擾和電磁感應非常有效,這主要是由于金屬管的屏蔽作用和雷電流的集膚效應。如電纜全程穿金屬管有困難時,可在電纜進入終端和前端設備前穿金屬管埋地引入,但埋地長度不得小于15米,在入戶端將電纜金屬外皮、鋼管同防雷接地裝置相連。
3、終端設備的防雷
在視頻監控系統中,監控室的防雷最為重要,應從直擊雷防護、雷電波侵入、等電位連接和電涌保護多方面進行。
監控室所在建筑物應有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網。進入監控室的各種金屬管線應接到防感應雷的接地裝置上。架空電纜線直接引入時,在入戶處應加裝避雷器,并將線纜金屬外護層及自承鋼索接到接地裝置上。
監控室內應設置一等電位連接母線(或金屬板),該等電位連接母線應與建筑物防雷接地、PE線、設備保護地、防靜電地等連接到一起防止危險的電位差。各種電涌保護器(避雷器)的接地線應以最直和最短的距離與等電位連接母排進行電氣連接。
由于有80%雷擊高電位是從電源線侵入的,為保證設備安全,一般電源上應設置三級避雷保護。在視頻傳輸線、信號控制線,入侵報警信號線進入前端設備之前或進入中心控制臺前應加裝相應的避雷保護器。
良好的接地是防雷中至關重要的一環。接地電阻值越小過電壓值越低。監控中心采用專用接地裝置時,其接地電阻不得大于4Ω。采用綜合接地網時,其接地電阻不得大于1Ω。
4、接地系統防雷
所有防雷保護系統均應有可靠、有效的接地。接地系統亦是防雷保護的必要組成部分之一。安防監控系統前端、終端設備均應有良好的防雷接地,相應接地系統應符合規范要求。一般獨立于監控機房所在建筑物的前端設備均須設有獨立接地。但在此需要特別指出的是:
無論前端還是終端設備的接地系統,如果2個地網之間距離小于20米,2個地網要連接在一起.攝象機和避雷針的地網阻值要小于10歐姆.監控機房的地網要小于4歐姆.考慮到接地空間的限制,可以采用高科技的接地模塊。
雷電對安防監控系統的損害途徑是多方面的。需要說明的是,防雷保護是一個比較復雜的問題,對安防監控系統的防雷保護設計不僅取決于防雷裝置的性能,更重要的是在監控系統的設計施工之前,就要考慮到監控系統所處的地理環境,設計合適的線纜布放方式、屏蔽及接地方式??傊?,防雷保護設計應綜合考慮,才能獲得良好的效果。
篇2:建筑防雷設計
建筑防雷設計
針對自然界產生的直擊雷、球雷、雷電感應、雷電波給建筑物本身和建筑物內部存放的危險物品帶來破壞、燒毀和爆炸等災害,應對建筑物進行防雷設計。按照《電力設計技術規范》把工業建筑和構筑物防雷分為三類,把民用建筑防雷分為二類。民用建筑中主要從政治影響、建筑的重要性、人員多少及在國民經濟上、科學文化上或建筑藝術上的價值來劃分。對于各地區雷擊選擇性比較高的區域所設的建筑物,以及高度在15~20米以上的孤立、高聳構筑物如煙囪和水塔,均應進行建筑防雷設計。
在建筑物防雷設計中,應著重考慮以下六個重要因素:1.按接閃功能,合理選擇防雷方式。2.從分流角度考慮,設置防雷引下線的數量可適當多些,且位置合適。3.從屏蔽作用考慮,應對建筑物作屏蔽設計。4.從均衡電位考慮,應使建筑物的地面、墻面和人們能接觸到的部位的金屬設備及管、線路等,能達到同一電位,這是保證人身安全和各類金屬設備不受損壞的重要條件。5.從接地效果考慮,每個建筑物要考慮采用哪種接地方式散流效果好,電位分布曲線的陡度比較小。接地裝置既要經濟適用又要耐久,同時必須達到規定接地電阻數值的要求。6.從合理布線考慮,各種金屬線都和防雷系統有關系。對于建筑物的電力系統、照明系統、通訊系統和各種金屬管線的布線位置、走向,對于建筑物內部的各種金屬設備均應與防雷系統有合理的距離,因此重要建筑物內的各種電氣線路都必須穿金屬管和采用金屬屏蔽電纜。在設計中上述六個方面應綜合全面考慮。
篇3:恒大地產建筑防雷接地設計要求
恒大地產建筑防雷與接地設計要求
1.防雷與接地設計以通過當地驗收為準;
2.應按規范要求安裝避雷器,下列部位須加設避雷器:
(1)屋面用電設備(風機、穩壓泵、電梯)配電箱、航空照明配電箱及泛光照明配電箱;
?。?)低壓電源引入總箱處;
?。?)高壓引入高壓配電柜處;
?。?)變壓器低壓端;
(5)消防監控中心配電箱;
?。?)室外攝像槍末端、室外攝像槍信號、電源及控制線引入機房處;
(7)電視、網絡、電信防雷由專業公司負責;按專業公司要求預埋接地連接點。
3.除別墅、疊加別墅房及情景洋房,采用暗裝避雷帶加避雷短針方式外,其他類型建筑屋面避雷帶采用明敷。
4.利用柱內鋼筋作引下線時,暗裝接地電阻測試端子板做法參照標準圖執行,見下圖。
5.各地項目可根據當地氣象部門意見做局部調整。
6.對廣東地區項目,另規定如下:
?。?)高層建筑30m及以上每兩層(隔層)利用建筑物圈梁內主筋(不少于φ12)兩根環周焊接連通,并與所有引下線相連接,作為防側擊雷的避雷帶和均壓環。30m及以上外墻上的金屬門窗、金屬欄桿等較大金屬物,須就近與均壓環或引下線相連接。
(2)屋面避雷帶材料不少于φ10mm,避雷針材料不少于φ12mm,高度不少于500mm;
(3)利用基礎地梁內鋼筋做接地裝置時,當所有地梁面敷土深度不少于0.5m時,可利用地梁面兩條縱向主筋焊接連通做接地體,否則必須利用地梁底部兩條縱向主筋焊接連通做接地體;當利用基礎樁內鋼筋做接地裝置時,單樁承臺利用樁(圖中尺寸單位:mm)內4條主鋼筋與承臺內接地用鋼筋焊接,多樁承臺利用樁內2條主鋼筋與承臺內接地用鋼筋焊接。