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自帶防雷器有效嗎?安防工程商注重誰?
發表時間:2017-04-27     閱讀次數:     字體:【

隨著雷雨季節的陸續到來,對於安防行業來說,加裝好視頻監控係統的防雷設備非常重要。眾所周知,安防監控係統包括了前端信息采集設備、傳輸線路與後端存儲和監控中心,對各個部分的雷電浪湧防護要區別對待。而每當雷雨季節,為什麽企業對於安防監控的防雷防護都會顯得非常重視,其中的緣由很多都有不解。除了知曉監控攝像機被雷電破壞之後將帶來取證等方麵的不利之外,更多的還是對於監控係統被遭雷擊之後的損害大小,以及內置防雷與外置防雷器之間的好壞區別。

雷電下的視頻監控係統

一般情況下,視頻監控係統前端部分主要由攝像機、鏡頭雲台、防護罩、支架、解碼器等組成;傳輸部分有使用電纜、電線采取架空、地埋或沿牆敷設等方式傳輸視頻、音頻或控製信號等;終端部分主要由畫麵分割器、監視器、控製設備、錄像存儲設備等組成。不同區域位置分工明確。那麽,視頻監控係統遭受雷擊損害的主要原因有哪些?

Ⅰ.直擊雷:雷電直接擊在露天的攝像機上造成設備損壞或雷電直接擊在架空線纜上造成線纜損毀。這種雷擊方式造成的破壞最嚴重,但出現機率比較小。

Ⅱ.感應雷:又稱二次雷,它分為電磁感應和靜電感應。當附近區域有雷擊閃落時,在雷擊落實通道周圍會產生強大的瞬變電磁場。處在電磁場中的監控設備和傳輸線路會感應出較大的電動勢,這種現象叫電磁感應;當有帶電的雷雲出現時,在雷雲下麵的建築物和傳輸線路上會感應出與雷雲相反的電荷,這種現象叫靜電感應。感應雷造成的設備損壞沒有直擊雷造成的破壞大,但出現的機率十分高,約占現代雷擊事故的80%以上。

Ⅲ.雷電侵入波:監控係統的電源線、信號傳輸線或進入監控室的其它金屬線纜遭到雷擊或被雷電感應時,雷電波沿這些金屬導線/導體侵入設備,導致高電位差使設備損壞。

所以,針對極端天氣極,安防監控工程設備尤其是前端攝像機要充分做好雷電防護設計,保證感應雷擊時設備不會損壞。

時代進步,視頻監控係統內置防雷器有效嗎?

然而,有些消費者會質疑,隨著多年的發展,難道監控攝像機本身沒有防雷功能嗎?目前,市場上出現部分防雷型攝像機,使攝像機本身具備防雷功能,這類防雷攝像機通常是在電路板上集成GDT(氣放管)或TVS(瞬態抑製二極管)等過電壓器件,起到雷電浪湧抑製作用。這和專業的防雷器SPD的作用相比還是有很大缺陷。

缺陷一:雷電浪湧往往是沿著攝像機的傳輸線路引入,進入攝像機的線路包含電源、同軸、信號、網絡等,由於線路板上的集成器件往往隻針對部分線路進行防護,無法阻止雷電浪湧通過其他線路進入,從而損壞攝像機。

缺陷二:單一的器件保護不符合防雷的多級保護、逐級限壓的要求,如單一TVS雖然能夠極快吸收雷電浪湧能量,但自身承受能力有限(隻有幾百安),麵對幾kA、幾十kA的雷電浪湧電流,自身都很容易損壞,而單一的GDT器件雖然可承受的能量高,但反應速度慢、殘壓高,無法做到充分保護。

缺陷三:單一的過電壓器件在線路中缺乏安全保護器件配合,一旦過電壓器件性能降低或損壞,卻無法從線路中斷開,會導致持續發熱致燃燒損壞攝像機。

缺陷四:過電壓器件集成在設備電路板上,一旦發生故障,就需要更換攝像機,不但非常麻煩,而且成本會大大增加。缺陷五:組合式過電壓器件受監控攝像機內部空間以及電路板設計限製,導致無法充分安裝,從而無法達到理想的保護狀態。而解決前端監控攝像機的防雷保護,最有效、最合理、風險最低的解決方案其實就是采用了安裝組合式監控防雷器(SPD)為主的集成式解決方案,通過接閃、屏蔽、接地、分流、等電位等防雷原理來設計,從而達到對監控攝像機的全方位保護。安防監控雷電防護,安防監控工程商更青睞誰?

從上文不難看出,外置防雷器優於內置防雷器。安防工程商更青睞誰不言而喻。外置防雷器指的是安裝在供電線路及信號線路上的SPD,內置防雷器是指集成在設備內部的防雷元器件或防雷模塊,目前內置防雷器成熟的產品比較少,一般是在線路板上加裝防雷元器件比如放電管、TVS等。目前安防係統中,防雷器90%以上都是采用外置。雖然外置防雷器成本高於內置防雷器,但整體來說外置防雷器更受工程商青睞。

1、前端設備防護

前端設備主要分為室內、室外兩種,室外設備如果遠離建築,不在建築物直接雷保護裝置的有效保護範圍內的,則要考慮安裝直擊雷防護裝置;對於已經處於接閃器(避雷針或其它接閃導體)或高層建築原有接閃係統保護範圍之內的前端設備,一般不再另行考慮直擊雷防護。如室外攝像機,在建築接閃器有效保護範圍之內,為防止雷電感應,沿電線杆引上的攝像機電源線和信號線除應穿在接地的鋼管內以達到屏蔽作用外,為防止雷電感應電流沿線路侵入前端設備,則在設備前的每條線路上都應加裝相應的避雷器,並該避雷器要接大地,並確保接地質量,否則避雷器等於沒裝。

值得注意的是,室外孤立的立杆攝像機防直擊雷應設置獨立避雷針,但立杆攝像機應被置於獨立避雷針的有效防護範圍內,並獨立避雷針與立杆攝像機的距離盡可能地遠(保證有效防護前提下)應避免避雷針引下線上強大的泄放雷電流的感應磁場對攝像機線纜的影響,另外攝像機立杆及安裝支架最好是鋼製的(既有抗風的鋼性,又導電性能和屏蔽性好),並也要做非常良好的接地(接地電阻要達到防雷要求);室內前端設備需做好雷電感應浪湧防護,視頻監控係統通過常規的三合一(視頻控製供電)、二合一(視頻供電)防雷產品,對前端設備如攝像機的電源、視頻、雲台控製等進行防護。

2、傳輸防護

主要包括傳輸信號線和電源線防護。傳輸線路應強力建議采用直埋敷設方式,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,為避免首尾端設備損壞,架空線纜自身要做強化處理,譬如采用高質量的屏蔽線纜,增加屏蔽銅網的密度,屏蔽銅網做好接地處理;並盡量讓架空線沿建築物走,但要遠離接閃導體的引下扁鋼,傳輸時應在每一電杆上做接地處理,架空線纜的吊線和架空線纜路中的金屬管道均應接地,中間放大器輸入端的信號源和電源均應分別接入合適的避雷器。

3、後端存儲與監控中心設備防護

從直擊雷防護來說,監控中心所在建築物應有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網。從感應雷電防護來說,進入監控中心的各種金屬管線應接到防感應雷的接地裝置上。架空電纜線直接引入時,在入戶處應加裝避雷器,並將線纜金屬外護層及自承鋼索接到接地裝置上。監控中心應設置等電位連接箱,並用銅排引出,最好環繞監控中心牆麵走一圈(在抗靜電地板下),並將防雷器接地端、PE線、設備保護地、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。各種電湧保護器(避雷器)等的接地線應采用銅質線,並以最短及盡可能粗的線徑與等電位銅排進行電氣連接。

 
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