室外的监控系统怎么做防雷保护？

由于安全监测系统在银行、交通、小区、仓库管理等方面的广泛应用，受到雷击破坏的监测系统设备的可能性大大增加。由此产生的后果将导致整个监测系统无法正常运转，造成难以估计的经济损失。

为确保安全监控系统的正常可靠运行，采取有效的防雷保护措施，首先要明确监测系统遭受雷击损害的主要原因和雷电可能的侵入途径，特别是雷击损坏严重的室外监视设备，在分析其损坏原因的基础上，正确选择和使用监视系统设备的防雷保护装置，研究和探讨信号、电源线路的配置、屏蔽和接地方式等。

各安全工程公司对提高监视系统的防雷能力，优化系统的防雷水平起着良好的作用。

二、闭路监视系统的组成及雷害成因

1、电视监控系统（Closed Circait Televisiow,简称CCTV），一般由以下三部分组成：

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。

传输部分:通过架空、埋设或沿墙铺设同轴电缆、电线、多芯线传输视频、音频或控制信号。

终端部分：主要由画面分割器、监视器、控制设备等组成。

2、CCTV系统雷害成因

雷击：雷击直接击中露天摄像机，造成设备损坏；雷击直接击中架空电缆，造成电缆熔断。

雷电波入侵：当电视电源线、信号传输或进入监控室的金属管道发生雷击或被雷电感应时，雷电波沿这些金属线入侵设备，造成电位差，损坏设备。

雷电感应：当雷击避雷针时，在引下线周围会产生很强的瞬变电磁场。处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势。这现象叫电磁感应。

当有带电的雷云出现时，在雷云下面的建筑物和传输线路上都会感应出与雷云相反的电荷。这种感应电荷在低压架空线路上可达100kv，信号线路上可40－60kv。

这种现象叫静电感应。电磁感应和静电感应称为感应雷，又叫二次雷。它对设备的损害没有直击雷来的猛然，但它要比直击雷发生的机率大得多。

三、CCTV系统的综合防雷

1、前端设备的防雷

前端设备有室外和室内设置两种情况，设置在室内的设备一般不会受到直接雷击，但需要考虑防止雷电过电压对设备的侵害，室外设备需要考虑防止直接雷击。

前端设备如照相机应放置在闪光灯(避雷针或其他闪光导体)的有效保护范围内。相机独立设置时，避雷针最好离相机3~4米。

如果有困难，避雷针也可以安装在摄像机的支撑杆上，引下线可以直接使用金属杆本身或选择φ8镀锌圆钢。为了防止电磁感应，在杆上引导摄像机的电源线和信号线时，应穿过金属管进行屏蔽。

为了防止雷波沿线侵入前端设备，应在设备前的每条线路上安装适当的避雷装置，如电源线(220V或DC12V)、视频线、信号线和云控制线。

相机电源通常是AC220V或DC12V。照相机用直流变压器供电，单相电源避雷器应串联或并联在直流变压器前端，如果直流电源传输距离大于15米时，摄像机端还要串接低压直流避雷器。

由于信号线路传输距离长，耐压程度低，容易产生雷电电流而损坏设备，为将雷电电流从信号传输线引入地面，信号过电压保护器必须快速响应，对信号传输线进行保护设计，必须考虑到信号传输率、信号电平、启动电压、雷电通量等参数。

室外的前端设备应有良好的接地，接地电阻小于4Ω，高土壤电阻率地区可放宽至 <10Ω。

2、传输线路的防雷

CCTV系统主要是传输信号线和电源线。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。

GB50198－1994规定，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，此时规定了传输线缆与其它线路其它线路其沟的最小间距和与其它线路共杆架设的最小垂直间距。

电缆与其它线路共沟（隧道）的最小间距（m）种类最小间距220V交流电线0.5通讯电缆0.1，电缆与其它线路共杆架设的最小垂直间距（m）种类最小垂直间距1-10KV电力线2.51KV以下电力线1.5广播线1.0通信线0.6

从防雷角看，直埋敷设方式防雷效果最佳，架空线最容易遭受雷击，并且破坏性大，波及范围广，为避免首尾端设备损坏，架空线传输时应在每一电杆上做接地处理，架空线缆的吊线和架空线缆线路中的金属管道均应接地。中间放大器输入端的信号源和电源均应分别接入合适的避雷器。

传输线埋地敷设并不能阻止雷击设备的发生，大量的事实显示，雷击造成埋地线缆故障，大约占总故障的30％左右，即使雷击比较远的地方，也仍然会有部分雷电流流入电缆。所以采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设，保持钢管的电气连通。

对防护电磁干扰和电磁感应非常有效，这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。如电缆全程穿金属管有困难时，可在电缆进入终端和前端设备前穿金属管埋地引入，但埋地长度不得小于15米，在入户端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地装置相连。

3、终端设备的防雷

在CCTV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。其防直击雷措施应符合GB50057－94中有关直击雷保护的规定进入监控室的各种金属管线应接到防感应雷的接地装置上。架空电缆线直接引入时，在入户处应加装避雷器，并将线缆金属外护层及自承钢索接到接地装置上。

监控室内应设置一等电位连接母线（或金属板），该等电位连接母线应与建筑物防雷接地、PE线、设备保护地、防静电地等连接到一起防止危险的电位差。各种电涌保护器（避雷器）的接地线应以最直和最短的距离与等电位连接母排进行电气连接。

由于有80％雷击高电位是从电源线侵入的，为保证设备安全，一般电源上应设置三级避雷保护。在视频传输线、信号控制线，入侵报警信号线进入前端设备之前或进入中心控制台前应加装相应的避雷保护器。

良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。监控中心采用专用接地装置时，其接地电阻不得大于4Ω。采用综合接地网时，其接地电阻不得大于1Ω。

四、结束语

闪电对安全监测系统的破坏途径是多方面的。对安全监控系统遭受雷击损害的主要原因及可能的入侵途径进行了初步分析，并对安全监控系统中的防雷保护技术作了相应的介绍。

需要注意的是，防雷保护是一个复杂的问题。安全监控系统的防雷设计不仅取决于防雷装置的性能，还取决于监控系统的设计和施工。

要根据监测系统所处的地理环境，设计适当的线缆布线方式、屏蔽接地方式。因此，防雷保护设计应综合考虑，以取得较好的效果。

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