來源:優特普
近日雷雨天氣來襲，並將持續一段時間。在此溫馨提醒：雷雨天氣，請注意設備防雷工作!
雷電是一種極具破壞力的自然現象，設備防護等級太低、安置環境不科學、安裝不規範等因素等都會造成設備受到雷電威脅。
如何採取防雷措施? 建議工程商朋友：
1、使用自身防雷能力較高的設備;
2、雷電高發區還需安裝防雷器加強防護;
3、儘量將設備置於利於防雷(室內;室外地勢低等)地點;
4、嚴格按照產品說明書對設備進行規範安裝。
一：雷電的危害
雷電是一種極具破壞力的自然現象，其電壓可高達數百萬伏，瞬間電流更可高達數百千安。自然界每年都有幾百萬次閃電。
隨著電子技術的飛速發展，各種先進的測量、網路、監控、電信和電腦等電子產品已經廣泛的應用於各行各業中，人類對電子產品尤其是電腦設備的依賴越來越嚴重。而電子元件的微型化、集成化程度越來越高，各類電子設備的耐過電壓能力下降，造成雷電和過電壓破壞的比例呈上升的趨勢。
美國研究報告[AD-722675]指出：當雷電活動時，磁感應強度達到0.07GS時，無遮罩的電腦會發生誤動作，當磁感應強度超過2.4GS時，電腦將發生永久性損壞。一些須即時運行而因中斷造成設備的癱瘓，必會帶來不可估量的直接或間接經濟損失。對於金融、證券、醫療、保險、航空、航太、國防等國家重要關鍵部門尤其是這樣，根據統計，雷電對微電子設備的破壞而造成的損失，遠遠超過雷擊火災的損失，已成為當今電子時代的一大公害。因此，
如何設置防雷措施和接地，如何保障通信設備運行完好及人身安全，以及如何有效抑制雷擊過電壓和電磁干擾成為一個全新的課題。
二、雷電侵入設備的途徑
1、直接雷擊：指雷電直接擊在建築物、構架、樹木、動植物上，由於電效應、熱效應和機械效應等混合力作用，直接摧毀建築物、構築物以及引起人員傷亡等。由於直擊雷的電效應，有可能使機房微電子設備遭受浪湧過電壓的危害。
根據估算，雷電直接擊中建築物，雷電的不到50%的能量將會從引下線等外部避雷設施泄放到大地，另外50%的能量將通過建築物的供電系統、通信網路線纜以及建築物的其他金屬管道、纜線分流。
2、傳導雷(雷電波侵入)：在更大的範圍內(幾千米甚至幾十千米)，雷電擊中電力或資訊通訊線路，然後沿著傳輸線路侵入設備。其中地電位反擊也是傳導雷中的一種：雷電擊中附近建築物或附近其他物體、地面，導致地電壓升高，並在周圍形成巨大的跨步電壓。雷電可能通過接地系統，或建築物間的線路入侵到建築物內部設備，形成地電位反擊。
3、感應雷擊(又稱二次雷擊)：指雷雲之間或雷雲對地之間的放電而在附近的架空線路、埋地線路、金屬管線或類似的傳導線路上產生感應電壓，該電壓通過傳導體傳送至設備，間接摧毀微電子設備。在周圍1000m左右範圍內(有資料為 500m或 1500m，距離應隨著雷擊大小和遮罩措施而變化)發生雷擊時，LEMP(電磁脈衝) 在上述有效範圍內，在所有的導體上產生足夠強度的感應浪湧。因此分佈於建築物內外的各種電力、資訊線路將會感應雷電而對設備造成危害。
三、弱電系統雷害的主要原因分析
雷電會導致多種不同形式的危害，沒有任何一種辦法可以全面防止雷電的危害，通過各種有效的辦法可將雷害的程度降到最低，在多年的實際中人們對直擊雷、傳導雷、感應雷的認識比較高，防護也相對完善，但對雷電浪湧的防護意識和防護措施相對比較薄弱，對弱電系統的雷電浪湧考慮不夠造成的雷擊事件屢見不鮮。
按照防護範圍可將弱電系統的防雷措施分為兩個部分進行：外部防護和內部防護。其中外部防護主要是指對安裝有弱電系統的建築物本體的雷電防護(即直擊雷防護);內部防護指在建築物內部弱電系統對過電壓的雷電防護(即感應雷防護)。
3.1弱電監控系統的外部防護：
弱電系統的外部防護首先是使用建築物的避雷針將主要的雷電流引人大地;其次是在將雷電流引人大地的時候儘量將雷電流分流，避免造成過電壓危害設備;第三是利用建築物中的金屬部件以及鋼筋可以作為不規則的法拉第籠，起到一定的遮罩作用，如果建築物中的設備是低壓電子邏輯系統、遙控、小功率信號電路的電器，則需要加裝專門的遮罩網，在整個屋面組成符合規範要求大小的網格，所有均壓環採用避雷帶等電位連接;第四是建築物各點的電位均衡，避免由於電位差危害設備;第五是保障建築物有良好的接地，降低雷擊建築物時接點電位損壞設備。
3.2弱電監控系統的內部防護：
從EMC(電磁相容)的觀點來看，防雷保護由外到內應劃分為多級保護區。最外層為0級，是直接雷擊區域，危險性最高，主要是由外部(建築)防雷系統保護，越往裡則危險程度越低。保護區的介面劃分主要通過防雷系統、鋼筋混凝土及金屬管道等構成的遮罩層而形成，從0級保護區到最內層保護區，必須實行分層多級保護，從而將過電壓降到設備能承受的水準。一般而言，雷電流經傳統避雷裝置後約有50%是直接泄人大地，還有50%將平均流人各電氣通道(如電源線，信號線和金屬管道等)。
3.2.1電源部分的防雷措施
弱電設備的電源雷電侵害主要是通過線路侵入。高壓部分有專用高壓避雷裝置，電力傳輸線把對地的電壓限制到小於6000V(1EEEEC62.41)，而線對線則無法控制。所以，對380V低壓線路應進行過電壓保護，按規範應有三部分：建議在高壓變壓器後端到二次低壓設備的總配電盤間的電纜內芯線兩端應對地加防雷器，作一級保護;在二次低壓設備的總配電盤至二次低壓設備的配電箱間電纜內芯線兩端應對地加裝防雷器，作二級保護;在所有重要的、精密的設備以及UPS的前端應對地加裝避雷器或保護器，作為三級保護。目的是用分流(限幅)技術即採用高吸收能量的分流設備(避雷器)將雷電過電壓(脈衝)能量分流泄人大地，達到保護目的，所以，分流(限幅)技術中採用防護器的品質、性能的好壞是直接關係網絡保護的關鍵，因此，選擇合格優良的避雷器或保護器至關重要。
3.2.2
信號傳輸部分的防雷措施
電視監控系統一般由以下三部分組成：
1、前端部分主要由黑白(彩色)攝U/3機、鏡頭、雲台、防護罩、支架等組成。
2、傳輸部分使用同軸電纜、網線、電線、多芯線採取架空、地埋或沿牆敷設等方式傳輸影像、音訊或控制信號以及傳輸設備等。3、終端部分主要由畫面分割器、監視器、控制設備等組成。
A、前端設備的防雷
前端設備有室外和室內安裝兩種情況。安裝在室內的設備一般不會遭受直接雷擊，但需考慮防止雷電過電壓對設備的侵害，比如安裝在地下停車場等的攝影機等。而室外的設備則同時需考慮防止直擊雷和感應雷。前端設備如攝影機應置於接閃器(避雷針或其它接閃導體)有效保護範圍之內。為了施工方便避雷針一般架設在攝影機的支撐杆上，引下線可直接利用金屬杆本身或選用Φ8的鍍鋅圓鋼或35mm2銅導線，系統採用專用接地裝置時其接地電阻不得大於4Ω。
為防止電磁感應，沿杆引上攝影機的電源線和信號線應穿金屬管遮罩。為防止雷電波沿線路侵入前端設備應在設備前的每條線路上加裝合適的避雷器，如電源線(220V或DC24V)、影像線、信號線和雲台控制線。這樣做比較麻煩，問題比較多，且要受安裝空間的限制，因此可以選擇“三合一”或者“二合一”的監控攝影機多功能電湧保護器。
B、傳輸線路以及傳輸設備的防雷
無論是網路監控系統還是類比監控系統其傳輸主要是用信號線、電源線以及傳輸設備。所以在做防雷系統時主要的防雷舉措也就是針對傳輸線路以及傳輸設備。
針對傳輸線路
室外攝影機的電源可從終端設備處引入，也可從監視點附近的電源引入。控制信號傳輸線和報警信號傳輸線一般選用芯遮罩軟線，架設(或敷設)在前端與終端之間。傳輸部分的線路在城市郊區、鄉村敷設時，可採用直埋敷設方式，當條件不充許時，可採用通信管道或架空方式。
採用通信管道或架空方式時，應注意傳輸線纜與其它線路的最小間距和與其它線路共杆架設的最小垂直間距。比如與220V交流配電線的最小間距為0.5米，與通訊電纜的最小間距為0.1米，與1～10KV電力線的最小垂直間距為2.5米，與1KV以下電力線的最小垂直間距為1.5米，與廣播線的最小垂直間距為1.0米，與通信線的最小垂直間距為0.6米等等。
針對傳輸設備
在很多監控系統中，由於監控場合複雜、傳輸距離相對較遠，就不得另外加上信號的延長傳輸設備，在面對雷擊保護時，首先要考慮的就是選購具備一定防雷能力的傳輸產品，其次在一些雷電高發區域還應另外選購各種防雷器針對單一或者組合傳輸信號進行防雷保護。
根據傳輸信號的不同我們選購的防雷產品也要有所區別，比如在傳輸網路信號時我們就需要根據實際情況選擇不同的防雷器產品：有單路的網路電湧防雷、POE電湧保護器、網路、電源二合一電湧保護器等產品。
網路信號電湧保護器PoE電湧保護器網路、電源二合一電湧保護器
而在傳統類比信號的防雷保護中我們也可以選擇一下產品：
單路影像電湧保護器16路視頻電湧保護器
也可以根據需要選擇單一控制信號的防雷器或者組合信號的防雷器。
控制信號電湧保護器二合一電湧保護器三合一電湧保護器
應用圖
C、終端設備的防雷
在監控系統中，監控室的防雷最為重要，應從直擊雷防護、雷電波侵入、等電位連接和電湧保護多方面進行。監控室所在建築物應有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網，防直擊雷措施。進入監控室的各種金屬管線應接到共用的接地裝置上，易採用一點法接地。
與硬碟錄影機等連接且佈線，經過室外的信號線路主要為視訊訊號傳輸線，及雲台控制線，因此對於硬碟攝影機的信號保護需要在由外面進入中心監控機房的線路接入設備之前，安裝對應的浪湧保護器。
3.3
等電位連接及接地處理
均衡弱電系統各設備設施間的電位差對其防護來說是至關重要的，另外一定要有一個良好的接地系統，因所有防雷系統都需要通過接地系統，把雷電流泄人大地，從而保護設備和人身安全。如果機房接地系統做得不好，不但會引起設備故障，燒壞元器件，嚴重的還將危害工作人員的生命安全。另外還有防干擾的遮罩問題，防靜電的問題都需要通過建立良好的接地系統來解決。
3.4、弱電系統的接地措施：
一個良好的接地系統是保護人身、設備安全、系統穩定工作的重要保證，也是防雷系統的重要基礎。交流工作接地、安全保護接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地宜共用一組接地裝置，其接地電阻按其中最小值確定;若防雷接地單獨設置接地裝置時，其餘三種接地宜共用一組接地裝置，其接地電阻不應大於其中最小值，並應要求採取防止反擊措施。
接地是避雷技術最重要的環節，不管是直擊雷、感應雷、或其他形式的雷，最終都是把雷電流送入大地。接地電阻越小，散流就越快，被雷擊物體高電位保持時間就越短，危險性就越小。對於場地的接地電阻要求≤4歐姆，並且採取共用接地的方法將避雷接地、電器安全接地、交流地、直流地統一為一個接地裝置。如有特殊要求設置獨立地，則應在兩地網間用地極保護器連接，這樣，兩地網之間平時是獨立的，防止干擾，當雷電流來到時兩地網間通過地極保護器瞬間連通，形成等電位連接。
四、 總結
監控系統的防雷問題是一個綜合性的工作，尤其是弱電系統的雷電浪湧防護還重視不夠，也常常由其而引起設備的損壞，所以在完善弱電系統外部防護的同時，要加強弱電系統的內部防護。
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