雷电灾害

畅谈防雷 服务安防

[来源]  [作者]马宁  [发表时间]2008-9-2 15:44:00   

——广西地凯防雷工程有限公司北京分公司总经理马宁专访

    防雷与安防,是两个不同的行业,但却有着密切的关系,同样保护着安全。在安防领域,防雷日益受到重视,甚至在许多工程验收过程中,防雷已成为必不可少的一项。为此,中国安全防范行业网开设“防雷与安防”专题,希望通过此专题让大家系统的了解防雷与安防的关系,了解最新的防雷在安防行业的应用。

    广西地凯科技有限公司 (广西地凯防雷工程有限公司),创立于1989年6月,是集防雷、避雷新技术、新产品的研制、生产、开发、服务为一体的专业防雷公司,为社会各界提供完善的防雷工程设计、产品安装、检测维护及技术咨询服务。特别是在安防领域,具有很高的知名度,为此,我们专门采访了地凯公司马宁总经理,请他为我们讲述专业的防雷知识与技术。

    一、概述

   雷电是一种非常壮观的自然现象,它具有极大的破坏力,对人类的生命、财产安全造成巨大的危害。1987年联合国确定的“国际减灾十年”中,雷电是对人类危害最大的十种自然灾害之一。随着电子技术的飞速发展、网络的普及,人类越来越依赖于电子设备,尤其是计算机系统。然而电子元器件的微型化、高集成度却使各类电子设备的耐过电压能力下降,因而遭受雷电和过电压破坏的事件呈不断上升的趋势,对设备与网络的安全运行构成严重威胁。据统计,全世界每年因雷害造成的损失高达十亿美元以上。

    随着社会的发展进步,人民生活水平的不断提高,社会经济越趋活跃,对“安全”的需求越来越高,安防监控系统得到了更为广泛的普及应用。在高速公路、金融系统、军事单位、交通监控、重要处所、各种小区、公共场所、库房管理等各行各业中应用越来越普遍。同时,安防监控系统自身的安全性也成为一个新的、重要的问题。

    现代的安防监控产品均系微电子化产品,这些监控设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性。其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感,这就使得监控系统设备极易遭受雷击/过电压破坏,其后果可能会使整个监控系统运行失灵,并造成难以估计的经济损失和安全方面的风险。

    为了能够准确、有效地提供安防监控系统的防雷解决方案,首先应准确了解安防监控系统的系统构成,进而,准确分析安防监控系统遭受雷击损害的主要原因以及可能的雷击过电压的入侵途径。在此基础上,选用合适的防雷保护装置,研究和探讨信号、电源线路的合理布放,明确屏蔽及接地方式,方可给出准确的、系统的防雷解决方案。有效提高安防监控系统的抗雷击过电压干扰能力,优化系统的整体防雷水平。

    二、安防监控系统防雷解决方案要点、常见问题、注意事项

    (一)直击雷防护

    直击雷防护,是防雷保护不可或缺的重要基础,是防雷保护不可忽视的组成部分。 
 
    1.前端设备的直击雷防护

    安防监控系统前端设备有室外和室内两种,安装在室内的设备一般不会遭受直击雷,而安装于室外的设备,多数处于相对的开阔地带,直击雷风险较大,则必须考虑直击雷防护问题。

    安防监控系统前端设备,如摄像头等,应置于接闪器(避雷针或其它接闪导体)有效保护范围之内。对于已经处于其它接闪器或高层建筑原有接闪系统保护范围之内的前端设备,一般可以不再另行考虑直击雷防护;对于未处于任何接闪系统保护范围之内的前端设备,则均应考虑直击雷防护问题。从技术的角度考虑,前端设备直击雷防护安装独立避雷针不具备可行性,一般都采用将避雷针架设在摄像机的支撑杆上,引下线可直接利用金属杆本身(也可采用Φ 8的镀锌圆钢或30×3镀锌扁钢),但为了防止电磁感应,沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管敷设,金属管应可靠接地。

    2. 传输线路的直击雷防护

    为了使传输线路免遭直击雷的侵害,传输线路应尽量避免架空敷设,最好是穿金属管埋地敷设,金属管的两端应可靠接地。

    3. 终端设备的直击雷防护

    终端设备机房(一般称监控机房)所在建筑物应采取防直击雷的措施,可采用φ10的圆钢(刷银粉漆)在楼顶构筑避雷带,另外用φ10的圆钢做避雷带支撑,支撑高度15cm,每隔1m设一支撑,并用40×4mm的镀锌扁钢作为引下线与地网(地网电阻应小于10Ω)连接,引下线的间距应不大于25米。也可以采用避雷针作为防直击雷的措施,用40×4mm的镀锌扁钢作为引下线与地网连接,避雷针的高度、安装位置应根据滚球法进行计算。

    (二) 防雷接地系统

    所有防雷保护系统均应有可靠、有效的接地。接地系统亦是防雷保护的必要组成部分之一。安防监控系统前端、终端设备均应有良好的防雷接地,相应接地系统应符合规范要求。一般独立于监控机房所在建筑物的前端设备均须设有独立接地。但在此需要特别指出的是:无论前端还是终端设备的接地系统,如果距离小于20米的情况,两个接地系统之间应做等电位连接。

    (三) 沿墙敷设应注意的问题

    许多布线人员,因对防雷知识了解有限,或者为了简单方便,习惯于将户外走线线路与建筑物避雷带、引下线相互捆绑。方便了工程施工与美观的同时,也带来了较大的防雷安全隐患。这一点是值得重视和注意的。为减小雷害风险,任何导线/金属线路均应尽可能避免与直击雷防护系统平行捆扎,而应依有关规范要求。

    (四) 电源防雷器的选用

    对于安防监控系统的所有交流电源进线端均作有效的防雷保护。并且应确保设备所处建筑物系有良好的防雷接地系统的,进一步确认,所在建筑的雷电防护装置是否使用适当。前端设备的交流电源进线处应安装相应的电源防雷器。进入到监控机房的电源线应考虑三级防护,可在建筑物的总配电房的电源进线处安装一级电源防雷器,在监控机房所在楼层配电箱的电源进线处安装二级电源防雷器,在监控机房重要设备的电源进线处安装三级电源防雷器,在选用避雷器的时候建议采用地凯公司的电源防雷器。因为地凯公司所有的防雷器都经过严格的测试和检验,地凯公司拥有全国一流的雷电防护检测中心、雷电实验场和智能化的生产科研楼,所生产的设备均符合国家标准。

    (五) 安防监控系统的传输线路防护

    统计数据资料表明,安防监控系统80%以上的雷害事故都是因为与系统相连的线路上感应的雷电侵入波过电压造成的。因此,做好与系统相连的线路防护是整体防雷中不容忽视的一环。

    最安全的布线方式,应采取全程穿金属管埋地敷设,同时,也请注意,金属管两端务必做有效接地。穿金属管埋地敷设的传输线路,可以使雷电侵入波的幅值得到相当程度的衰减,从而降低设备遭受雷电侵入波损害的概率。实际工程中,很多情况下条件不允许时,可以全程穿金属管架空走线;或者不作全程穿金属管,但在电缆进入监控机房和前端设备前务必穿金属管埋地敷设,埋地长度应不小于15米,在入户端将电缆金属外皮、金属管与防雷接地有效连接。所有传输线路的两端均应安装相应的防雷器。

    (六) 光纤通讯线路的防护

    一般来讲,光纤线路不必作加装防雷电浪涌保护装置,因为光纤线路本身不属于导体,也就不会感应/传递过电压浪涌。这一点许多人知道,但常常容易被忽视的是光纤线缆的防雷保护,从而导致一些雷电过电压闪络,损坏设备的情况发生。其发生的主要原因是,光纤线缆一般有金属加强筋和金属铠层用于保护光纤线缆,光纤本身虽不会感应和传递过电压,但其金属加强筋和金属铠层却极易感应、传递雷击过电压,必须给予妥善处理,即在光纤进户端务必做好接地保护。

    (七) 视频信号防雷的注意事项

    视频信号防雷,概念比较简单,但也常常出现因工作环节上的疏忽导致防雷保护失败,同时导致视频防雷自身遭到损坏。目前,市场上大部分信号防雷产品,一般采用两级保护方式,前一级作为粗保护,一般采用气体放电管作为保护器件;后一级为细保护,一般采用TVS作为保护器件。如此一来,信号防雷器就必然有了前后之分,进出端之分。因一般信号防雷电路采用的TVS的通流能力是非常有限的,如果前后级接反,一旦有过电压浪涌进来之后,TVS极易首先被击穿,导致防雷器损坏/失效。而这一情况,在市场上时有发生。由于许多防雷公司业务人员对此问题并不熟悉,在签合同时往往容易忽视“阴入阳出”与“阳入阴出”区别;许多防雷工程公司的采购人员也容易忽视此问题,只管下单采购“视频信号防雷器”;最后产品到了现场后,工程人员未仔细考虑、认真对待,只管能接上即可,最终导致一些视频信号防雷器接反的现象发生。

    (八) 直流电源防护,控制线信号保护。

   


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