安防监控系统防雷设计要点分析

王小雷

摘要：随着人们生活质量的提高，对社会管理的安全要求也越来越高。如今，电子技术和网络已经普及到了每一个家庭当中，所以，安防监控系统也就更多地应用到了人们的生活当中。正因为安防监控系统的应用如此广泛，导致在一些特殊的场所，比如银行、军事、工矿企业单位等公共、危化场所，安防监控系统的设备遭到雷击而导致的破坏频率也就增加了。所以，对一些监控设备的电源、信号和设备进行防雷设计也就成了人们更加关注的一个难题。

关键词：安防监控系统；防雷设计；要点分析

引言

在传统安防监控系统无法满足日益变化的复杂环境的安全监控需求的情况下，视频监控系统作为信息化建设的具体体现，是保证实验者生命安全和财产安全的关键措施，在实验室安全管理中发挥着重要的作用。

1导致安防监控系统遭遇雷击的主要因素

就安防监控系统而言，其受到损伤主要致因为受到雷击产生的危害。雷电产生于雷雨中，当雷电产生时会向的地面进行释放，而选择的目标一般是距离雷电最近、最易导电的物体。一般情况下含有到导电微粒多的空气、较高的地面建筑物等容易受到雷击。

1.1直击雷

直击雷是雷电的一种，它能够直接击中地面上露天的摄像机，对设备造成严重损害，直接击中电缆上时会熔断损害线缆，使设备不能正常运行。

1.2雷电

侵入波就安防监控系统而言，雷击（或雷电感应）可能会作用到其电源线、信号输送、其余金属电缆线上，如此，雷电就能够沿着设备中的线缆等导电设备进入安防监控系统的内部，是系统受到损害。

1.3雷电感应

雷雨天气时产生的落雷落到一定区域，在这个区域的一定范围内会所产生瞬变的强大电磁场。安防将控设备内部一般是金属导电线路，强大的瞬变的电磁感应会使这些金属线路产生足以损害设备的电动势。雷云一般会带有大量的电荷，雷云下面的高耸建筑物或者设备内部的传输线路会产生和雷云中电荷电势相反的束缚电荷。一旦雷云将雷电释放出来，建筑物或者设备中的电荷也会以最快的速度进行扩散，从而产生感应点击，造成设备的毁坏。

2安防监控系统防雷设计的要点

2.1防雷设备电源的防雷设计

对安防监控系统的主机房和前端设备的电源系统进行雷电防护时，可以分别采取三级和二级防雷保护的设计方案。第一级设备电源的防雷器：在设计时需要将这一级的防雷器设计在主控机房所在楼层的三相电源的配电箱里面。将这个避雷器作为监控系统中主控机房的第一级的设备电源防雷保护，并且要在这个防雷设备的回路中串连一组空开，串联空开的主要目的就是保护供电线路的正常运行。第二级设备电源的防雷器：在主控机房和前端设备配电箱的输入端安装一套三相C级的防雷器。这个防雷器就可以作为设备电源的第二级电源的防雷保护，对线路中的电器设备进行保护，使它们免受各种电压浪涌的危害。

2.2对监控系统的前端设备防雷设计

监控系统的前端设备可以安装在室内，也可以安装在室外。安装在室内的监控系统的前端设备虽然在一般情况下不会受到直击雷的损害，但是在设计时一定要考虑到雷电过电压对设备造成的损坏；而安装在室外的监控系统的前端设备在进行设计时需要将以上两种情况都考虑在内。任何一个监控系统都必须要有以下4个系统，即前端系统、终端系统、传输系统以及控制系统。因为监控系统的前端系统一般都是安装在室外的，所以也是最容易遭受到直击雷和感应雷入侵的，如果前端系统遭受到了雷电入侵，那么雷电感应就会将雷电传输给监控中心，从而损坏监控系统终端的设备，使整个安防监控系统的控制系统无法正常工作。

监控系统中安装在室外的前端设备应该设计安全的接地系统。安防监控系统的前端设备在设计时应该考虑到它是否在接闪器有效的保护范围之内。如果在特殊情况下需要独立架设一台前端设备（如摄像机）时，需要将避雷针安装在离前端设备最佳的距离，这个最佳的安装距离就是离摄像机3~4米之间，如果因为周边环境或者其他原因而达不到现场安装前台设备（如摄像机）的条件，也可以在摄像机的支撑杆上面架设避雷针，沿着金属杆引入摄像机的电源线和信号线时，需要将电源线和信号线进行穿金属管而达到屏蔽的效果。

2.3传输线路

传输线路主要是传输信号线和电源线，架设的主要方式为架空和埋地两类。虽然埋地传输具备一定防雷功能，但是，并非作用充分，应当把信号线以及电源线置于较大规格的金属管中，确保屏蔽效能，应将屏蔽金属管的两头全部接地。在架空传输方面，需要在所有电杆采取接地处理，包括架空线缆的吊线及其相应的金属管道。不管是线缆，还是线缆穿钢管，在用于埋地铺设时，都要附加屏蔽层，确保钢管的电气互联，能够有效避免电磁干扰以及电磁感应，此作用机理主要为：金属管的屏蔽功能、雷电流的集肤效应。如果将整个电缆包裹上金属管存在一定难度，建议在电缆进入前端以及终端装置前，实施穿金属管埋地引入，此刻，应确保埋地长度大于15m，于入户端连接电缆金属表面、钢管以及防雷接地设备。此外，需要一个配套的避雷器接入中间放大器输入处信号源，另一个配套的避雷器接入电源位置。

2.4终端设备的防雷设计

在监控室的防雷设计中，最重要的是要做好建筑物的防雷设计和控制机房的防雷设计，重点是在机房接地网的建设上要严格地设计好等电位的连接网，以及各种防雷接地，当好几个接地共用一个接地系统时，接地装置的电阻值要满足最小电阻值的要求（<1Ω），还要从多个防雷保护方面着手。其中在设计时，可以把进入监控室的各种金属管线都接到防感应雷的接地装置上。而如果需要将架空电缆直接引入监控室时，一定要在电缆进入监控室的地方设计上避雷器装置，并且还要将线缆的金属外护层以及自承钢索一起连接到接地装置上面。

2.5分流

即所有来自室外的导体（例如电力电源线、电话线或者数据线等）同防雷接地设备（或接地线）之间并联一类避雷器SPD，在直击雷（或雷击效应）于线路上形成的过电压波顺着上述导体流至室内（或设备）环节，会发生避雷器电阻值的急剧下降，近于短路水平，在此位置，雷电流被分流至地层。在完成分流后，依然会存在少量雷电流顺导体流入设备，若后者为高压耐受性低的微电子装置，则带来很大危害，故而，就此类装置而言，当导线未进入机壳时，需要实施多级分流处理，即配备多于三级的防雷措施。

结束语

安防监控系统已经被广泛地应用在了我们生活中的每一个角落，以至于安防监控系统中的防雷设计问题也日益突出，而雷电对安防监控系统的损害是多种多样的，也就说明防雷保护是一个非常复杂的问题。而安防监控系统的防雷保护设计除了和防雷装置的性能有关外，还和安防监控系统的地理环境、线缆布放的方式、屏蔽方式以及接地方式等有关。总而言之，安防监控系统中的防雷保护设计应该结合多种因素综合考虑，才能在之后的运行当中看到良好的效果。

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