1、監控系統的防雷方案一、概述 當今社會電子計算機技術、微波通信技術日益發展，各類電子設備大量應用，雷擊電感應到附近的導體中形成過電壓，可高達幾千伏，對微電子設備的危害極大。LEMP的主要侵入通道有電源線路、各類信號傳輸線路、天饋路線和進入系統的管、纜、橋架等導體侵入設備系統，造成電子設備失效或永久性損壞。因此，雷擊脈沖的防護是在入侵通道上將雷電流泄放入地，從而達到保護電子設備的目有。其主要方法是采用隔離、等位、鉗位、均壓、濾波、屏蔽、過壓過流保護、接地等方法將雷電過電壓、過電流及雷擊電磁脈消除在設備外圍，從而有效地保護各類設備。目前主要采用氣體放電管、放電間隙、高頻二極管、壓敏電阻、瞬態二極管、

2、晶閘管、高低通濾波器等元件根據不同頻率、功率、傳輸速率、阻抗、駐波、插損、帶寬、電壓、電流等要求，組合成電源線、天饋線、信號線系列電涌保護器（SPD）安裝在微電子設備的外連線路中，地線按共用接地原則接入系統的地線，才不至于造成地電位反擊。只要設計合理、安裝合格，電涌保護器就能有效的防御雷電。二、雷電波入侵用電設備、電子系統可能途徑： 1、雷電直接擊中物理線路(電源線、網絡線、電話線 等)。a、落雷點為電源高電壓側，雷電沿供電線路侵入到電源設備、網絡、電話信號系統供電部分，產生過電流與過電壓造成電源設備、網絡供電系統的電源損壞、斷電、致使整個系統癱瘓。b、雷電直擊電源、網絡、電話信號線路、沿線路

3、進入設備、網絡、電話系統，造成信號接口、接收系統、室內單元、用電設備等主要設備損壞。2、回路感應過電壓 由于網絡、電源、電話系統在建筑物內大量布設各種導體線路，這些線路、網絡結構布局錯綜復雜，在建筑物內部的不同空間位置上構成許多回路，當建筑物遭雷擊或鄰近地區雷電放電時，將在建筑物內部空間產生脈沖暫態磁場，這種快速變化的磁場交鏈這些回路后，將在回路中感應出暫態過電壓，危及與這回路相連接的電子、電器設備。3、靜電感應過電壓 網絡通信線路上感應過電壓分靜電感應與電磁感應：靜電感應主要是指架空線路位于雷擊點附近，由雷云團先導通道中充滿電荷，對架空線產生靜電感應作用累積大量相反電荷，當雷云主放電開始，雷

4、云中電荷迅速中和，從而使架空線上原先被束縛的電荷迅速釋放，形成暫態過電壓波。這種波以接近光速向架空線兩側傳播，侵入線路兩端連接的網絡設備將其損壞。當雷電直接擊在避雷針避雷帶或建筑物上時，由于雷電流幅值大，波頭陡度高，在雷電流的通道附近產生一個很強的瞬變磁場。這強大的磁場將直接在電源線或網絡通信線路上感應出過電壓，侵入到網絡系統和用電設備中，損壞設備。高強度（30KA雷電流）雷電放電可以對距離雷擊點1km范圍內網絡系統和用電設備產生影響，甚至造成系統設備損壞。據統計，這種感應雷擊事故占網絡信號和用電設備雷擊事故的70%。4、耦合與轉移過電壓雷擊引起暫態高電壓或過電壓常常可以通過網絡線路耦合或轉移

5、到網絡設備上，造成設備的損壞。三、 系統綜合防雷設計方案的依據 系統綜合防雷在設計時主要采用以下標準，供設計時參照。1. IEC61024建筑物防雷2. IEC61312雷電電磁脈沖的防護3. GB50057-94建筑物防雷設計規范4. GB/T50311-2000建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范5. 建筑物電子信息系統防雷技術規范（GB50343-2004）6. GB50343-2002建筑物電子信息系統防雷技術規范7. VDE0675過電壓保護器8. GA1731998計算機信息系統防雷保安器9. GB2887-89監控、門禁場地技術條件10. ITU K27電信大樓內的連接結構和接地

6、11. GB50174-93電子計算機房設計規范等四、 方案設計實施 （1）電源保護根據IEC1312防雷及過電壓規范中有關防雷分區的劃分，針對重要系統的防雷應分為三個區，分別加以考慮。只做單級防雷可能會帶來，因雷電流過大而導致的泄流后殘壓過大破壞設備或者保護能力不足引起的設備損壞。電源系統多級保護，可防范從直擊雷到工業浪涌的各級過電壓的侵襲。 根據國家有關低壓防雷的有關規定，外接金屬線路進入建筑物之前必須埋地穿金屬管槽15米以上的距離進入建筑物，且要在建筑物的線路進入端加裝低壓避雷器。必須做到在電源的進入端安裝低壓端的總電源防雷器，將由外部線路可能引入的雷擊高電壓引至大地泄放，以確保后接設備

7、的安全。1）在低壓供（配）電系統裝置中的設備均應具有一定的耐受浪涌能力（耐沖擊過電壓能力）。當無法獲得220/380V三相系統各種設備的耐沖擊過電壓值時，可按IEC60664-1的給定指標選用。見表1（表1） 220/380V三相系統各種設備耐沖擊過電壓額定值設備的位置電源處的設備配電線路和最后分支線路的設備用電設備特殊需要保護的設備耐沖擊過電壓類別IV類III類II類I類耐沖擊電壓額定值（KV）642515注：I類需要將瞬態過電壓限制到特定水平的設備； II類如家用電器、手提工具和類似負荷； III類如配電盤、斷路器、布線系統（包括電纜、母線、分線盒、開關、插座），應用于工業的設備和一些其他

8、設備（例如永久接至固定裝置的固定安裝的電動機）； IV類如電氣計量儀表、一次線過流保護設備、波紋控制設備。鑒于集成化程度很高的電子設備是通過微電位和小電流進行工作的，其元件的耐沖擊能量很低，因此從一次性投資與效益（主要指該信息系統的運轉停頓的風險）之比出發，可能需要設置耐沖擊電壓更低的安裝位置類別，如將I類安裝別定為500V或耐沖擊電壓值更低，在實際低壓運行中雷電過電壓常常大于6KV，因此必須考慮SPD的選擇問題，（參看圖1）（圖1） 耐沖擊電壓類別及SPD安裝示例圖 2）需要進行風險分析，看是否需要使用SPD，需要使用多少級SPD，然后對SPD能量承受能力分析等。建議安裝：經過分析，在機房所

9、在的樓層的電源總配電箱處并聯安裝電源防雷器，型號為：HD-D380B-XL80,最大通流量為80KA，參數如下（表1）:圖片僅供參考，請以實物為準。型號HD-D380B-XL80額定工作電壓Uo380V/50Hz最大持續工作電壓Uc385V/50Hz電壓保護水平Up2.5KV最大后備保險絲強度125A標稱放電電流In(8/20s)40KA最大放電電流Imax(8/20s)80KA響應時間ta100ns接線方式并聯雷擊記數器可選外型尺寸29280*350*130mm10080KA(8/20s)一般適用于LPZ01區。在機房內的電源總開關處并聯安裝電源防雷小箱，型號為HD-D380C-XS40。最

10、大通流量為40KA，參數如下(表2)：圖片僅供參考，請以實物為準。型號HD-D380C-XS40額定工作電壓Uo380V/50Hz最大持續工作電壓Uc385V/50Hz電壓保護水平Up1.6KV最大后備保險絲強度15A標稱放電電流In(8/20s)20KA最大放電電流Imax(8/20s)40KA響應時間ta25ns接線方式并聯雷擊記數器否外型尺寸260*180*85mm2040KA(8/20s)一般適用于總電源二、三級防雷。（表2）針對安裝了非常敏感的設備（電子設備、計算機，監控主機等）或這些需要保護的設備里安裝入口的SPD太遠、在建筑物內由于雷電放電和內部干擾源而產生電磁場時又或者其它需要

11、獨立保護的特殊設備。有必要在靠近被保護設備處或設備內部安裝末級SPD。建議安裝：在機房內的用電設備或者是室外的光端機前端安裝電源防雷插座，型號為：HD-D220CZ，最大通流量為20KA，參數如(表3)：圖片僅供參考，請以實物為準。型號HD-D220CZ額定工作電壓Uo220V/50Hz最大持續工作電壓Uc275V/50Hz電壓保護水平Up900V最大后備保險絲強度10A標稱放電電流In(8/20s)10KA最大放電電流Imax(8/20s)20KA響應時間ta25ns接線方式串聯外型尺寸225*106*30mm一般適用于家庭電源插口以及精密電子設備電源保護。(表2)（2）監控信號系統通常監控

12、部分防雷可分為以下兩部分：1、前端部分，是指視頻線路的前端即攝像頭部分，由于攝像頭基本是單獨安裝，連接的線路有視頻線路、電源線路和控制線路，其中控制線路是指帶云臺或快球攝像機2、終端部分，是指在機房內即在攝像機引入機房內的設備，同樣線路包括，視頻線路、電源線路和控制線路，其主要區別在于，后端設備為集中安裝，所以一般多路線路采用集成式安裝處理。監控系統 防雷器通用安裝位置示意圖如圖所示：在本監控系統上才用的是POE集中供電，并且利用光纖傳輸信號，在網路攝像機到POE光纖收發器之間是用雙絞線傳輸，所以在網絡攝像機到光端機之間的線路兩端安裝網絡視頻防雷器，型號為：HD-XNET-RJ45/POE,參

13、數如下：網絡視頻防雷器，型號：HD-XNET-RJ45/POE 圖片僅供參考，請以實物為準。保護對象信號線電源線標稱電壓Un5V12V保護線數1，2，3，64,5,7,8電壓保護水平Up1KV/（1.2/50s）(X-X)10V75V(X-G)10V標稱放電電流In(8/20s)2.5A2.5KA最大放電電流Imax(8/20s)5KA5KA插入損耗aE0.2dB串聯阻抗1歐數據傳輸速率Vs100Mbps接口方式RJ45接線方式串聯響應時間ta1ns25ns外形尺寸94*25*25/67*25*25一般適用網絡攝像機防雷保護。在機房內的監控信號，室外的監控信號到機房是由光纖傳輸，在這些線路上可

14、以不用裝SPD保護器，但是把光纖兩端加強芯防雷接地。五、 接地系統1.避雷器是一種雷擊放電流的泄放通道，也是一種等電位連接體。所有避雷器的保護原理是在雷擊瞬間保證設備，大地，建筑物極其附屬設備之間構成等電位體，從而避免過壓的損害，其中起最關鍵作用的就是接地系統。2.依照IEC整體防雷技術的接地要求，計算機系統和通訊系統必須設立良好的接地系統，以滿足系統的工作穩定性要求與防雷方面的要求。接地可選擇在攝像機附近墻內鋼筋結構作為接地點，接地電阻要求4歐姆。可采用焊接方式連接。3.IEC與GB相關防雷的基本要求，根據雷電防護的基本原理，將各設備的接地接入點，外部防雷設施，各種金屬管線應在專家的指導下，

15、進行等電位處理，以保證在雷電與過電壓發生時，系統內的各設備，各端口之間不會存在危險的電位差。各種防雷設備，尤其是各防雷設備的接地工藝方面，要求是非常嚴格的，必須保證各種接地設施之間可靠連接。在監控機房內可以選擇就近接地原則，利用建筑物的鋼筋柱子內的鋼筋作為接地點。在室外的攝像槍則要做人工地網。就近接地的示意圖如下：建筑物墻柱內主鋼筋進行接地人工地網的實施細則：1. 人工接地體在土壤中的埋設深度頂端距離地面不應小于0.50.8m。2. 采用鍍鋅角鋼接地極制作獨立地網，模塊規格為；2米長 。每個需要做地網的位置，開挖地槽，深度為0.50.8m。在地槽內垂直打入角鋼，并用鍍鋅扁鐵與2根防雷接地極連接，形成一個獨立的地網，3. 地網的制作方法為：接地極之間要相隔35m垂直埋入土壤地坑，用鍍鋅扁鐵與