視頻監(jiān)控設(shè)備的防雷技術(shù)是怎樣的
幾個世紀以來,人們從未停止過對雷電破壞性和如何防雷的研究,并發(fā)明了避雷針、避雷帶等避雷設(shè)施,雖在一定程度上防止和減少了雷電的傷害,但還是經(jīng)常會發(fā)生因雷電而引起使電氣設(shè)備的損壞。安防行業(yè)中的前端攝像機、周界圍欄設(shè)備等室內(nèi)外設(shè)備等便是首當其沖被破壞的對象。
外置與內(nèi)置防雷器分析
外置防雷器指的是安裝在供電線路及信號線路上的SPD,內(nèi)置防雷器是指集成在設(shè)備內(nèi)部的防雷元器件或防雷模塊,目前內(nèi)置防雷器成熟的產(chǎn)品比較少,一般是在線路板上加裝防雷元器件比如放電管、TVS等。據(jù)深圳天盾雷電的吳陽介紹,目前安防系統(tǒng)中,防雷器90%以上都是采用外置。雖然外置防雷器成本高于內(nèi)置防雷器,但整體來說外置防雷器更受工程商青睞。
外置防雷器通常由專業(yè)的防雷廠家進行設(shè)計、生產(chǎn)和銷售,具有防雷效果好、更換方便等優(yōu)勢,內(nèi)置防雷器通常由安防設(shè)備廠商設(shè)計、生產(chǎn)和銷售,具有成本低的優(yōu)勢,但內(nèi)置防雷模塊一旦損壞即需要對安防設(shè)備進行整機維修或更換,很難為用戶接受。
內(nèi)置式防雷器或稱內(nèi)置式防浪涌模塊。內(nèi)置式防浪涌模塊相對應(yīng)的是產(chǎn)品測試標準為IEC61000,其所防的浪涌范圍更廣,但是能量普遍不高,標準中較大的浪涌也只達到了類似4kV/2kA (1.2/50us、8/20us組合波)。相對防雷的標準來說,能量遠遠不足。外置式防雷模塊所參照的測試標準為IEC61643-11(GB18802.1)及IEC61643-21(GB18802.21),應(yīng)用的標準防雷要求一般要達到5kA(8/20us)以上,遠遠大于內(nèi)置式防浪涌模塊的測試要求。浪涌模塊在啟動保護時,需要泄放一定的電流,所以會產(chǎn)生一定的二次感應(yīng),外置式防雷模塊要比內(nèi)置式防浪涌模塊能更好地規(guī)避二次感應(yīng)。因此在實際工程設(shè)計中,即使安防設(shè)備已有內(nèi)置式防雷器,仍需外置式防雷模塊進行再保護。
安防設(shè)備防雷技術(shù)匯集
安防系統(tǒng)包括前端信息采集設(shè)備、傳輸線路與后端存儲和監(jiān)控中心,對各個部分的雷電浪涌防護也要區(qū)別對待。
1、前端設(shè)備防護
前端設(shè)備主要分為室內(nèi)、室外兩種,室外設(shè)備如果遠離建筑,不在建筑物直接雷保護裝置的有效保護范圍內(nèi)的,則要考慮安裝直擊雷防護裝置;對于已經(jīng)處于接閃器(避雷針或其它接閃導(dǎo)體)或高層建筑原有接閃系統(tǒng)保護范圍之內(nèi)的前端設(shè)備,一般不再另行考慮直擊雷防護。如室外攝像機,在建筑接閃器有效保護范圍之內(nèi),為防止雷電感應(yīng),沿電線桿引上的攝像機電源線和信號線除應(yīng)穿在接地的鋼管內(nèi)以達到屏蔽作用外,為防止雷電感應(yīng)電流沿線路侵入前端設(shè)備,則在設(shè)備前的每條線路上都應(yīng)加裝相應(yīng)的避雷器,并該避雷器要接大地,并確保接地質(zhì)量,否則避雷器等于沒裝。
值得注意的是,室外孤立的立桿攝像機防直擊雷應(yīng)設(shè)置獨立避雷針,但立桿攝像機應(yīng)被置于獨立避雷針的有效防護范圍內(nèi),并獨立避雷針與立桿攝像機的距離盡可能地遠(保證有效防護前提下)應(yīng)避免避雷針引下線上強大的泄放雷電流的感應(yīng)磁場對攝像機線纜的影響,另外攝像機立桿及安裝支架最好是鋼制的(既有抗風的鋼性,又導(dǎo)電性能和屏蔽性好),并也要做非常良好的接地(接地電阻要達到防雷要求);室內(nèi)前端設(shè)備需做好雷電感應(yīng)浪涌防護,視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過常規(guī)的三合一(視頻+控制+供電)、二合一(視頻+供電)防雷產(chǎn)品,對前端設(shè)備如攝像機的電源、視頻、云臺控制等進行防護。
2、傳輸防護
主要包括傳輸信號線和電源線防護。傳輸線路應(yīng)強力建議采用直埋敷設(shè)方式,不建議采用架空方式,因為架空線最容易遭受雷擊。如非架空不可,為避免首尾端設(shè)備損壞,架空線纜自身要做強化處理,譬如采用高質(zhì)量的屏蔽線纜,增加屏蔽銅網(wǎng)的密度,屏蔽銅網(wǎng)做好接地處理;并盡量讓架空線沿建筑物走,但要遠離接閃導(dǎo)體的引下扁鋼,傳輸時應(yīng)在每一電桿上做接地處理,架空線纜的吊線和架空線纜路中的金屬管道均應(yīng)接地,中間放大器輸入端的信號源和電源均應(yīng)分別接入合適的避雷器。
3、后端存儲與監(jiān)控中心設(shè)備防護
從直擊雷防護來說,監(jiān)控中心所在建筑物應(yīng)有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)。從感應(yīng)雷電防護來說,進入監(jiān)控中心的各種金屬管線應(yīng)接到防感應(yīng)雷的接地裝置上。架空電纜線直接引入時,在入戶處應(yīng)加裝避雷器,并將線纜金屬外護層及自承鋼索接到接地裝置上。監(jiān)控中心應(yīng)設(shè)置等電位連接箱,并用銅排引出,最好環(huán)繞監(jiān)控中心墻面走一圈(在抗靜電地板下),并將防雷器接地端、PE線、設(shè)備保護地、防靜電地、金屬管槽等都連接到等電位銅排上,以防止危險的電位差。各種電涌保護器(避雷器)等的接地線應(yīng)采用銅質(zhì)線,并以最短及盡可能粗的線徑與等電位銅排進行電氣連接。