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视频监控系统采用外置防雷器还是内置防雷器?

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2015-08-31 21:20:19

视频监控系统中防雷器的选择

防雷器

一般情况下,视频监控系统前端部分主要由摄像机、镜头、云台、防护罩、支架、解码器等组成;传输部分有使用电缆、电线采取架空、地埋或沿墙敷设等方式传输视频、音频或控制信号等;终端部分主要由画面分割器、监视器、控制设备、录像存储设备等组成。不同区域位置分工明确。

一、视频监控系统遭受雷击损害的主要原因

Ⅰ.直击雷:雷电直接击在露天的摄像机上造成设备损坏或雷电直接击在架空线缆上造成线缆损毁。这种雷击方式造成的破坏最严重,但出现机率比较小。

Ⅱ.感应雷:又称二次雷,它分为电磁感应和静电感应。当附近区域有雷击闪落时,在雷击落实通道周围会产生强大的瞬变电磁场。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,这种现象叫电磁感应;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会感应出与雷云相反的电荷,这种现象叫静电感应。感应雷造成的设备损坏没有直击雷造成的破坏大,但出现的机率十分高,约占现代雷击事故的80%以上。

Ⅲ.雷电侵入波:监控系统的电源线、信号传输线或进入监控室的其它金属线缆遭到雷击或被雷电感应时,雷电波沿这些金属导线/导体侵入设备,导致高电位差使设备损坏。
所以,针对极端天气极,安防监控工程设备尤其是前端摄像机要充分做好雷电防护设计,保证感应雷击时设备不会损坏。
时代进步,视频监控系统内置防雷器有效吗?

然而,有些消费者会质疑,随着多年的发展,难道监控摄像机本身没有防雷功能吗?目前,市场上出现部分防雷型摄像机,使摄像机本身具备防雷功能,这类防雷摄像机通常是在电路板上集成GDT(气放管)或TVS(瞬态抑制二极管)等过电压器件,起到雷电浪涌抑制作用。这和专业的防雷器SPD的作用相比还是有很大缺陷。

缺陷一:雷电浪涌往往是沿着摄像机的传输线路引入,进入摄像机的线路包含电源、同轴、信号、网络等,由于线路板上的集成器件往往只针对部分线路进行防护,无法阻止雷电浪涌通过其他线路进入,从而损坏摄像机。

缺陷二:单一的器件保护不符合防雷的多级保护、逐级限压的要求,如单一TVS虽然能够极快吸收雷电浪涌能量,但自身承受能力有限(只有几百安),面对几kA、几十kA的雷电浪涌电流,自身都很容易损坏,而单一的GDT器件虽然可承受的能量高,但反应速度慢、残压高,无法做到充分保护。

缺陷三:单一的过电压器件在线路中缺乏安全保护器件配合,一旦过电压器件性能降低或损坏,却无法从线路中断开,会导致持续发热致燃烧损坏摄像机。

缺陷四:过电压器件集成在设备电路板上,一旦发生故障,就需要更换摄像机,不但非常麻烦,而且成本会大大增加。

缺陷五:组合式过电压器件受监控摄像机内部空间以及电路板设计限制,导致无法充分安装,从而无法达到理想的保护状态。而解决前端监控摄像机的防雷保护,最有效、最合理、风险最低的解决方案其实就是采用了安装组合式监控防雷器(SPD)为主的集成式解决方案,通过接闪、屏蔽、接地、分流、等电位等防雷原理来设计,从而达到对监控摄像机的全方位保护。

二、外置防雷器的选择

外置防雷器优于内置防雷器。安防工程商更青睐谁不言而喻。外置防雷器指的是安装在供电线路及信号线路上的SPD,内置防雷器是指集成在设备内部的防雷元器件或防雷模块,目前内置防雷器成熟的产品比较少,一般是在线路板上加装防雷元器件比如放电管、TVS等。目前安防系统中,防雷器90%以上都是采用外置。

外置防雷器成本高于内置防雷器,但整体来说外置防雷器更受工程商青睐。

1、前端设备防护

前端设备主要分为室内、室外两种,室外设备如果远离建筑,不在建筑物直接雷保护装置的有效保护范围内的,则要考虑安装直击雷防护装置;对于已经处于接闪器(避雷针或其它接闪导体)或高层建筑原有接闪系统保护范围之内的前端设备,一般不再另行考虑直击雷防护。

如室外摄像机,在建筑接闪器有效保护范围之内,为防止雷电感应,(电工技术之家 www.dgjs123.com)沿电线杆引上的摄像机电源线和信号线除应穿在接地的钢管内以达到屏蔽作用外,为防止雷电感应电流沿线路侵入前端设备,则在设备前的每条线路上都应加装相应的避雷器,并该避雷器要接大地,并确保接地质量,否则避雷器等于没装。

注意,室外孤立的立杆摄像机防直击雷应设置独立避雷针,但立杆摄像机应被置于独立避雷针的有效防护范围内,并独立避雷针与立杆摄像机的距离尽可能地远(保证有效防护前提下)应避免避雷针引下线上强大的泄放雷电流的感应磁场对摄像机线缆的影响,另外摄像机立杆及安装支架最好是钢制的(既有抗风的钢性,又导电性能和屏蔽性好),并也要做非常良好的接地(接地电阻要达到防雷要求);室内前端设备需做好雷电感应浪涌防护,视频监控系统通过常规的三合一(视频 控制 供电)、二合一(视频 供电)防雷产品,对前端设备如摄像机的电源、视频、云台控制等进行防护。

2、传输防护

主要包括传输信号线和电源线防护。传输线路应强力建议采用直埋敷设方式,不建议采用架空方式,因为架空线最容易遭受雷击。如非架空不可,为避免首尾端设备损坏,架空线缆自身要做强化处理,譬如采用高质量的屏蔽线缆,增加屏蔽铜网的密度,屏蔽铜网做好接地处理;并尽量让架空线沿建筑物走,但要远离接闪导体的引下扁钢,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。

3、后端存储与监控中心设备防护

从直击雷防护来说,监控中心所在建筑物应有防直击雷的避雷针、避雷带或避雷网。

从感应雷电防护来说,进入监控中心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。监控中心应设置等电位连接箱,并用铜排引出,最好环绕监控中心墙面走一圈(在抗静电地板下),并将防雷器接地端、PE线、设备保护地、防静电地、金属管槽等都连接到等电位铜排上,以防止危险的电位差。

各种电涌保护器(避雷器)等的接地线应采用铜质线,并以最短及尽可能粗的线径与等电位铜排进行电气连接。

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