温馨提示：雷雨湿潮天请注意设备防雷

    【CPS中安网 cps.com.cn】　近日雷雨天气来袭，并将持续一段时间。在此温馨提醒：雷雨天气，请注意设备防雷工作!

　　雷电是一种极具破坏力的自然现象，设备防护等级太低、安置环境不科学、安装不规范等因素等都会造成设备受到雷电威胁。

　　如何采取防雷措施?优特普建议工程商朋友：

　　1、使用自身防雷能力较高的设备;

　　2、雷电高发区还需安装防雷器加强防护;

　　3、尽量将设备置于利于防雷(室内;室外地势低等)地点;

　　4、严格按照产品说明书对设备进行规范安装。

　　一：雷电的危害

　　雷电是一种极具破坏力的自然现象，其电压可高达数百万伏，瞬间电流更可高达数百千安。自然界每年都有几百万次闪电。

　　随着电子技术的飞速发展，各种先进的测量、网络、监控、电信和计算机等电子产品已经广泛的应用于各行各业中，人类对电子产品尤其是计算机设备的依赖越来越严重。而电子元件的微型化、集成化程度越来越高，各类电子设备的耐过电压能力下降，造成雷电和过电压破坏的比例呈上升的趋势。美国研究报告[AD-722675]指出：当雷电活动时，磁感应强度达到0.07GS时，无屏蔽的计算机会发生误动作，当磁感应强度超过2.4GS时，计算机将发生永久性损坏。一些须实时运行而因中断造成设备的瘫痪，必会带来不可估量的直接或间接经济损失。对于金融、证券、医疗、保险、航空、航天、国防等国家重要关键部门尤其是这样，根据统计，雷电对微电子设备的破坏而造成的损失，远远超过雷击火灾的损失，已成为当今电子时代的一大公害。因此，如何设置防雷措施和接地，如何保障通信设备运行完好及人身安全，以及如何有效抑制雷击过电压和电磁干扰成为一个全新的课题。

　　二、雷电侵入设备的途径

　　1、直接雷击：指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上，由于电效应、热效应和机械效应等混合力作用，直接摧毁建筑物、构筑物以及引起人员伤亡等。由于直击雷的电效应，有可能使机房微电子设备遭受浪涌过电压的危害。

　　根据建筑物防雷设计规范GB50057-94估算，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，另外50%的能量将通过建筑物的供电系统、通信网络线缆以及建筑物的其他金属管道、缆线分流。

　　2、传导雷(雷电波侵入)：在更大的范围内(几千米甚至几十千米)，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到建筑物内部设备形成地电位反击。

　　3、感应雷击(又称二次雷击)：指雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、埋地线路、金属管线或类似的传导线路上产生感应电压，该电压通过传导体传送至设备，间接摧毁微电子设备。在周围1000m左右范围内(有资料为 500m或 1500m，距离应随着雷击大小和屏蔽措施而变化)发生雷击时，LEMP(电磁脉冲) 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。

　　三、弱电系统雷害的主要原因分析

　　雷电会导致多种不同形式的危害，没有任何一种办法可以全面防止雷电的危害，通过各种有效的办法可将雷害的程度降到最低，在多年的实际中人们对直击雷、传导雷、感应雷的认识比较高，防护也相对完善，但对雷电浪涌的防护意识和防护措施相对比较薄弱，对弱电系统的雷电浪涌考虑不够造成的雷击事件屡见不鲜。

　　按照防护范围可将弱电系统的防雷措施分为两个部分进行：外部防护和内部防护。其中外部防护主要是指对安装有弱电系统的建筑物本体的雷电防护(即直击雷防护);内部防护指在建筑物内部弱电系统对过电压的雷电防护(即感应雷防护)。

　　3.1弱电监控系统的外部防护：

　　弱电系统的外部防护首先是使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引人大地;其次是在将雷电流引人大地的时候尽量将雷电流分流，避免造成过电压危害设备;第三是利用建筑物中的金属部件以及钢筋可以作为不规则的法拉第笼，起到一定的屏蔽作用，如果建筑物中的设备是低压电子逻辑系统、遥控、小功率信号电路的电器，则需要加装专门的屏蔽网，在整个屋面组成符合规范要求大小的网格，所有均压环采用避雷带等电位连接;第四是建筑物各点的电位均衡，避免由于电位差危害设备;第五是保障建筑物有良好的接地，降低雷击建筑物时接点电位损坏设备。

　　3.2弱电监控系统的内部防护：

　　从EMC(电磁兼容)的观点来看，防雷保护由外到内应划分为多级保护区。最外层为0级，是直接雷击区域，危险性最高，主要是由外部(建筑)防雷系统保护，越往里则危险程度越低。保护区的界面划分主要通过防雷系统、钢筋混凝土及金属管道等构成的屏蔽层而形成，从0级保护区到最内层保护区，必须实行分层多级保护，从而将过电压降到设备能承受的水平。一般而言，雷电流经传统避雷装置后约有50%是直接泄人大地，还有50%将平均流人各电气通道(如电源线，信号线和金属管道等)。

　　3.2.1电源部分的防雷措施

　　弱电设备的电源雷电侵害主要是通过线路侵入。高压部分有专用高压避雷装置，电力传输线把对地的电压限制到小于6000V(1EEEEC62.41)，而线对线则无法控制。所以，对380V低压线路应进行过电压保护，按国家规范应有三部分：建议在高压变压器后端到二次低压设备的总配电盘间的电缆内芯线两端应对地加防雷器，作一级保护;在二次低压设备的总配电盘至二次低压设备的配电箱间电缆内芯线两端应对地加装防雷器，作二级保护;在所有重要的、精密的设备以及UPS的前端应对地加装避雷器或保护器，作为三级保护。目的是用分流(限幅)技术即采用高吸收能量的分流设备(避雷器)将雷电过电压(脉冲)能量分流泄人大地，达到保护目的，所以，分流(限幅)技术中采用防护器的品质、性能的好坏是直接关系网络保护的关键，因此，选择合格优良的避雷器或保护器至关重要。

　　3.2.2 信号传输部分的防雷措施

　　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、网线、电线、多芯线采取架空、地埋或沿墙敷设等方式传输视频、音频或控制信号以及传输设备等。3、终端部分主要由画面分割器、监视器、控制设备等组成。

　　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Φ8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。

　　B、传输线路以及传输设备的防雷

　　无论是网络监控系统还是模拟监控系统其传输主要是用信号线、电源线以及传输设备。所以在做防雷系统时主要的防雷举措也就是针对传输线路以及传输设备。

　　针对传输线路

　　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。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，当条件不充许时，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。

　　针对传输设备

　　在很多监控系统中，由于监控场合复杂、传输距离相对较远，就不得另外加上信号的延长传输设备，在面对雷击保护时，首先要考虑的就是选购具备一定防雷能力的传输产品，其次在一些雷电高发区域还应另外选购各种防雷器针对单一或者组合传输信号进行防雷保护。

　　根据传输信号的不同我们选购的防雷产品也要有所区别，比如在传输网络信号时我们就需要根据实际情况选择不同的防雷器产品：有单路的网络电涌防雷、POE电涌保护器、网络、电源二合一电涌保护器等产品。

　　网络信号电涌保护器PoE电涌保护器网络、电源二合一电涌保护器

　　而在传统模拟信号的防雷保护中我们也可以选择一下产品：

　　单路视频电涌保护器16路视频电涌保护器

　　也可以根据需要选择单一控制信号的防雷器或者组合信号的防雷器。

　　控制信号电涌保护器二合一电涌保护器三合一电涌保护器

　　应用图  

　　C、终端设备的防雷

　　在监控系统中，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GB5005794《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。

　　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BSSP-06-1信号及通讯电涌保护器;视频信号传输线安装BSSB075-06-MF同轴通讯信号电涌保护器等。多口矩阵需要安装BSSB075-6-MF/16同轴通讯信号电涌保护器。

　　3.3 等电位连接及接地处理

　　均衡弱电系统各设备设施间的电位差对其防护来说是至关重要的，另外一定要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人大地，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。

　　3.4、弱电系统的接地措施：

　　一个良好的接地系统是保护人身、设备安全、系统稳定工作的重要保证，也是防雷系统的重要基础。在《电子计算机房防雷设计规范》(GB 5O174-93)中，第6.4.3条明确提出：交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置，其接地电阻按其中最小值确定;若防雷接地单独设置接地装置时，其余三种接地宜共用一组接地装置，其接地电阻不应大于其中最小值，并应按现行国标《建筑防雷设计规范》要求采取防止反击措施。

　　接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷、感应雷、或其他形式的雷，最终都是把雷电流送入大地。接地电阻越小，散流就越快，被雷击物体高电位保持时间就越短，危险性就越小。对于场地的接地电阻要求≤4欧姆，并且采取共用接地的方法将避雷接地、电器安全接地、交流地、直流地统一为一个接地装置。如有特殊要求设置独立地，则应在两地网间用地极保护器连接，这样，两地网之间平时是独立的，防止干扰，当雷电流来到时两地网间通过地极保护器瞬间连通，形成等电位连接。

　　四、 总结

　　监控系统的防雷问题是一个综合性的工作，尤其是弱电系统的雷电浪涌防护还重视不够，也常常由其而引起设备的损坏，所以在完善弱电系统外部防护的同时，要加强弱电系统的内部防护。