防雷知識
安防系統防雷特殊,設計(jì)方案技術(shù)需全面了解
時間:2014-09-18 08:14:19 浏覽:
安防防雷不同于一般防雷,因它涉及很多子系統設備的(de)影響,各子系統對防雷的(de)要求各不相(xiàng)同,因此安防防雷相(xiàng)對于一般防雷更加的(de)複雜,設計(jì)方案的(de)難度更大(dà)。而要爲安防設計(jì)一個(gè)安全有(yǒu)效地(dì)防雷方案,則需要對各類安防設備的(de)防雷技術(shù)要求有(yǒu)充分(fēn)的(de)了解。
安防行(xíng)業(yè)防雷有(yǒu)其特殊性
現代防雷工(gōng)程是系統工(gōng)程,包括建築物(wù)直擊雷防雷和(hé)電器(qì)設備浪湧防護兩大(dà)部分(fēn)。而工(gōng)程設計(jì)強調全方位防護、綜合治理(lǐ)、層層設防。雷擊發生時,雷擊放(fàng)電誘發雷擊電磁脈沖過電壓和(hé)過電流,可(kě)經電源系統、信号傳輸、接地(dì)系統,及建築物(wù)直接雷防護系統通過傳導、感應的(de)方式損壞弱電設備。
安防弱電防雷主要是針對室内安防設備運行(xíng)時出現的(de)浪湧進行(xíng)防護,特點是其相(xiàng)對于強電防雷保護其是低電壓小(xiǎo)電流,其要求在滿足防雷需求的(de)同時還要能(néng)充分(fēn)滿足安防系統信号/供電的(de)傳輸性能(néng)和(hé)要求,即既要能(néng)保障當發生感應雷浪湧時能(néng)瞬間切斷安防系統信号/供電線纜的(de)正常通路(lù)并同時接通接地(dì)裝置,以直通方式經接地(dì)裝置向大(dà)地(dì)釋放(fàng)巨大(dà)的(de)感應電流,使避免強大(dà)的(de)感應雷浪湧電流經安防線纜侵襲及損壞到(dào)安防設備。但(dàn)是當無浪湧系統正常運行(xíng)時,該防雷器(qì)要不能(néng)影響到(dào)信号的(de)正常傳輸,使信号無變形或衰減,就像沒有(yǒu)接入該防雷器(qì)一樣。
而強電同樣也(yě)是防感應雷,其是爲了可(kě)将雷擊時的(de)瞬間高(gāo)壓感應電流(也(yě)是浪湧電流)減小(xiǎo)到(dào)較爲安全的(de)電壓,即将瞬間産生的(de)高(gāo)壓感應大(dà)電流向接地(dì)裝置洩流。一般建築上(shàng)強電防雷分(fēn)爲多級保護,可(kě)謂層層設防,将強電輸電系統産生的(de)超大(dà)感應電流/電壓層層減弱,一般第一級在建築變電站處、第二級每幢樓處、第三級每幢樓層面處,而針對安防系統在機房還要設一級,到(dào)機房級其實電壓已很低,浪湧電流也(yě)較小(xiǎo)了,但(dàn)對于安防(弱電)設備或還是高(gāo)電壓大(dà)電流,所以仍需要再設一級保護。
安防防雷是以安防各個(gè)子系統正常、穩定運行(xíng),免受直擊雷、雷電電磁脈沖幹擾爲主要目的(de),針對各安防系統應用(yòng)環境提供相(xiàng)應防雷産品及解決方案。由于安防系統包括了入侵報警系統、視頻安防監控系統、樓宇對講系統和(hé)門禁等系統,每個(gè)系統涉及的(de)設備衆多,所以安防行(xíng)業(yè)的(de)防雷更爲複雜和(hé)特殊。安防防雷需要考慮視頻監控、報警等各個(gè)子系統,每個(gè)系統面臨設備種類多、布點分(fēn)散,且一些設備被安裝在室外等特點;系統信号傳輸具有(yǒu)同軸電纜、光(guāng)纜、無線等多種傳輸方式;設備取電複雜,通常有(yǒu)就近取電、集中供電等方式,電壓有(yǒu)交流電和(hé)直流電,12V,24V,220V等電壓等級。這些客觀環境因素給防雷提出了很高(gāo)要求。
總之,相(xiàng)對于傳統行(xíng)業(yè)的(de)防雷而言,安防行(xíng)業(yè)防雷系統具備防護信号種類多,要求防雷精度高(gāo),獨立防雷區數量多,系統防雷方案複雜等特點。
安防設備防雷技術(shù)需全面了解
一、前端、傳輸端、後端分(fēn)類防護
安防系統包括前端信息采集設備、傳輸線路(lù)與後端存儲和(hé)監控中心,對各個(gè)部分(fēn)的(de)雷電浪湧防護也(yě)要區别對待。
1、 前端設備防護
前端設備主要分(fēn)爲室内、室外兩種,室外設備如(rú)果遠離(lí)建築,不在建築物(wù)直接雷保護裝置的(de)有(yǒu)效保護範圍内的(de),則要考慮安裝直擊雷防護裝置;對于已經處于接閃器(qì)(避雷針或其它接閃導體)或高(gāo)層建築原有(yǒu)接閃系統保護範圍之内的(de)前端設備,一般不再另行(xíng)考慮直擊雷防護。如(rú)室外攝像機,在建築接閃器(qì)有(yǒu)效保護範圍之内,爲防止雷電感應,沿電線杆引上(shàng)的(de)攝像機電源線和(hé)信号線除應穿在接地(dì)的(de)鋼管内以達到(dào)屏蔽作用(yòng)外,爲防止雷電感應電流沿線路(lù)侵入前端設備,則在設備前的(de)每條線路(lù)上(shàng)都(dōu)應加裝相(xiàng)應的(de)避雷器(qì),并該避雷器(qì)要接大(dà)地(dì),并确保接地(dì)質量,否則避雷器(qì)等于沒裝。
值得注意的(de)是,室外孤立的(de)立杆攝像機防直擊雷應設置獨立避雷針,但(dàn)立杆攝像機應被置于獨立避雷針的(de)有(yǒu)效防護範圍内,并獨立避雷針與立杆攝像機的(de)距離(lí)盡可(kě)能(néng)地(dì)遠(保證有(yǒu)效防護前提下)應避免避雷針引下線上(shàng)強大(dà)的(de)洩放(fàng)雷電流的(de)感應磁場(chǎng)對攝像機線纜的(de)影響,另外攝像機立杆及安裝支架最好是鋼制(zhì)的(de)(既有(yǒu)抗風的(de)鋼性,又(yòu)導電性能(néng)和(hé)屏蔽性好),并也(yě)要做非常良好的(de)接地(dì)(接地(dì)電阻要達到(dào)防雷要求);室内前端設備需做好雷電感應浪湧防護,視頻監控系統通過常規的(de)三合一(視頻控制(zhì) 供電)、二合一(視頻 供電)防雷産品,對前端設備如(rú)攝像機的(de)電源、視頻、雲台控制(zhì)等進行(xíng)防護。
2、傳輸防護
主要包括傳輸信号線和(hé)電源線防護。傳輸線路(lù)應強力建議采用(yòng)直埋敷設方式,不建議采用(yòng)架空方式,因爲架空線最容易遭受雷擊。如(rú)非架空不可(kě),爲避免首尾端設備損壞,架空線纜自身要做強化處理(lǐ),譬如(rú)采用(yòng)高(gāo)質量的(de)屏蔽線纜,增加屏蔽銅網的(de)密度,屏蔽銅網做好接地(dì)處理(lǐ);并盡量讓架空線沿建築物(wù)走,但(dàn)要遠離(lí)接閃導體的(de)引下扁鋼,傳輸時應在每一電杆上(shàng)做接地(dì)處理(lǐ),架空線纜的(de)吊線和(hé)架空線纜路(lù)中的(de)金(jīn)屬管道均應接地(dì),中間放(fàng)大(dà)器(qì)輸入端的(de)信号源和(hé)電源均應分(fēn)别接入合适的(de)避雷器(qì)。
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(wù)應有(yǒu)防直擊雷的(de)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(de)各種金(jīn)屬管線應接到(dào)防感應雷的(de)接地(dì)裝置上(shàng)。架空電纜線直接引入時,在入戶處應加裝避雷器(qì),并将線纜金(jīn)屬外護層及自承鋼索接到(dào)接地(dì)裝置上(shàng)。監控中心應設置等電位連接箱,并用(yòng)銅排引出,最好環繞監控中心牆面走一圈(在抗靜電地(dì)闆下),并将防雷器(qì)接地(dì)端、PE線、設備保護地(dì)、防靜電地(dì)、金(jīn)屬管槽等都(dōu)連接到(dào)等電位銅排上(shàng),以防止危險的(de)電位差。各種電湧保護器(qì)(避雷器(qì))等的(de)接地(dì)線應采用(yòng)銅質線,并以最短及盡可(kě)能(néng)粗的(de)線徑與等電位銅排進行(xíng)電氣連接。
二、外置防雷器(qì)優于内置防雷器(qì)
外置防雷器(qì)指的(de)是安裝在供電線路(lù)及信号線路(lù)上(shàng)的(de)SPD,内置防雷器(qì)是指集成在設備内部的(de)防雷元器(qì)件(jiàn)或防雷模塊,目前内置防雷器(qì)成熟的(de)産品比較少(shǎo),一般是在線路(lù)闆上(shàng)加裝防雷元器(qì)件(jiàn)比如(rú)放(fàng)電管、TVS等。據專家介紹,目前安防系統中,防雷器(qì)90%以上(shàng)都(dōu)是采用(yòng)外置。雖然外置防雷器(qì)成本高(gāo)于内置防雷器(qì),但(dàn)整體來說外置防雷器(qì)更受工(gōng)程商青睐。
外置防雷器(qì)通常由專業(yè)的(de)防雷廠(chǎng)家進行(xíng)設計(jì)、生産和(hé)銷售,具有(yǒu)防雷效果好、更換方便等優勢,内置防雷器(qì)通常由安防設備廠(chǎng)商設計(jì)、生産和(hé)銷售,具有(yǒu)成本低的(de)優勢,但(dàn)内置防雷模塊一旦損壞即需要對安防設備進行(xíng)整機維修或更換,很難爲用(yòng)戶接受。深圳天盾雷電的(de)吳陽預測,未來外置防雷器(qì)仍将會(huì)是主流。
内置式防雷器(qì)或稱内置式防浪湧模塊。據上(shàng)海(hǎi)聯電的(de)淩傑分(fēn)析,内置式防浪湧模塊相(xiàng)對應的(de)是産品測試标準爲IEC61000,其所防的(de)浪湧範圍更廣,但(dàn)是能(néng)量普遍不高(gāo),标準中較大(dà)的(de)浪湧也(yě)隻達到(dào)了類似4kV/2kA(1.2/50us、8/20us組合波)。相(xiàng)對防雷的(de)标準來說,能(néng)量遠遠不足。外置式防雷模塊所參照(zhào)的(de)測試标準爲IEC61643-11(GB18802.1)及IEC61643-21(GB18802.21),應用(yòng)的(de)标準防雷要求一般要達到(dào)5kA(8/20us)以上(shàng),遠遠大(dà)于内置式防浪湧模塊的(de)測試要求。浪湧模塊在啓動保護時,需要洩放(fàng)一定的(de)電流,所以會(huì)産生一定的(de)二次感應,外置式防雷模塊要比内置式防浪湧模塊能(néng)更好地(dì)規避二次感應。因此在實際工(gōng)程設計(jì)中,即使安防設備已有(yǒu)内置式防雷器(qì),仍需外置式防雷模塊進行(xíng)再保護。
安防行(xíng)業(yè)防雷有(yǒu)其特殊性
現代防雷工(gōng)程是系統工(gōng)程,包括建築物(wù)直擊雷防雷和(hé)電器(qì)設備浪湧防護兩大(dà)部分(fēn)。而工(gōng)程設計(jì)強調全方位防護、綜合治理(lǐ)、層層設防。雷擊發生時,雷擊放(fàng)電誘發雷擊電磁脈沖過電壓和(hé)過電流,可(kě)經電源系統、信号傳輸、接地(dì)系統,及建築物(wù)直接雷防護系統通過傳導、感應的(de)方式損壞弱電設備。
安防弱電防雷主要是針對室内安防設備運行(xíng)時出現的(de)浪湧進行(xíng)防護,特點是其相(xiàng)對于強電防雷保護其是低電壓小(xiǎo)電流,其要求在滿足防雷需求的(de)同時還要能(néng)充分(fēn)滿足安防系統信号/供電的(de)傳輸性能(néng)和(hé)要求,即既要能(néng)保障當發生感應雷浪湧時能(néng)瞬間切斷安防系統信号/供電線纜的(de)正常通路(lù)并同時接通接地(dì)裝置,以直通方式經接地(dì)裝置向大(dà)地(dì)釋放(fàng)巨大(dà)的(de)感應電流,使避免強大(dà)的(de)感應雷浪湧電流經安防線纜侵襲及損壞到(dào)安防設備。但(dàn)是當無浪湧系統正常運行(xíng)時,該防雷器(qì)要不能(néng)影響到(dào)信号的(de)正常傳輸,使信号無變形或衰減,就像沒有(yǒu)接入該防雷器(qì)一樣。
而強電同樣也(yě)是防感應雷,其是爲了可(kě)将雷擊時的(de)瞬間高(gāo)壓感應電流(也(yě)是浪湧電流)減小(xiǎo)到(dào)較爲安全的(de)電壓,即将瞬間産生的(de)高(gāo)壓感應大(dà)電流向接地(dì)裝置洩流。一般建築上(shàng)強電防雷分(fēn)爲多級保護,可(kě)謂層層設防,将強電輸電系統産生的(de)超大(dà)感應電流/電壓層層減弱,一般第一級在建築變電站處、第二級每幢樓處、第三級每幢樓層面處,而針對安防系統在機房還要設一級,到(dào)機房級其實電壓已很低,浪湧電流也(yě)較小(xiǎo)了,但(dàn)對于安防(弱電)設備或還是高(gāo)電壓大(dà)電流,所以仍需要再設一級保護。
安防防雷是以安防各個(gè)子系統正常、穩定運行(xíng),免受直擊雷、雷電電磁脈沖幹擾爲主要目的(de),針對各安防系統應用(yòng)環境提供相(xiàng)應防雷産品及解決方案。由于安防系統包括了入侵報警系統、視頻安防監控系統、樓宇對講系統和(hé)門禁等系統,每個(gè)系統涉及的(de)設備衆多,所以安防行(xíng)業(yè)的(de)防雷更爲複雜和(hé)特殊。安防防雷需要考慮視頻監控、報警等各個(gè)子系統,每個(gè)系統面臨設備種類多、布點分(fēn)散,且一些設備被安裝在室外等特點;系統信号傳輸具有(yǒu)同軸電纜、光(guāng)纜、無線等多種傳輸方式;設備取電複雜,通常有(yǒu)就近取電、集中供電等方式,電壓有(yǒu)交流電和(hé)直流電,12V,24V,220V等電壓等級。這些客觀環境因素給防雷提出了很高(gāo)要求。
總之,相(xiàng)對于傳統行(xíng)業(yè)的(de)防雷而言,安防行(xíng)業(yè)防雷系統具備防護信号種類多,要求防雷精度高(gāo),獨立防雷區數量多,系統防雷方案複雜等特點。
安防設備防雷技術(shù)需全面了解
一、前端、傳輸端、後端分(fēn)類防護
安防系統包括前端信息采集設備、傳輸線路(lù)與後端存儲和(hé)監控中心,對各個(gè)部分(fēn)的(de)雷電浪湧防護也(yě)要區别對待。
1、 前端設備防護
前端設備主要分(fēn)爲室内、室外兩種,室外設備如(rú)果遠離(lí)建築,不在建築物(wù)直接雷保護裝置的(de)有(yǒu)效保護範圍内的(de),則要考慮安裝直擊雷防護裝置;對于已經處于接閃器(qì)(避雷針或其它接閃導體)或高(gāo)層建築原有(yǒu)接閃系統保護範圍之内的(de)前端設備,一般不再另行(xíng)考慮直擊雷防護。如(rú)室外攝像機,在建築接閃器(qì)有(yǒu)效保護範圍之内,爲防止雷電感應,沿電線杆引上(shàng)的(de)攝像機電源線和(hé)信号線除應穿在接地(dì)的(de)鋼管内以達到(dào)屏蔽作用(yòng)外,爲防止雷電感應電流沿線路(lù)侵入前端設備,則在設備前的(de)每條線路(lù)上(shàng)都(dōu)應加裝相(xiàng)應的(de)避雷器(qì),并該避雷器(qì)要接大(dà)地(dì),并确保接地(dì)質量,否則避雷器(qì)等于沒裝。
值得注意的(de)是,室外孤立的(de)立杆攝像機防直擊雷應設置獨立避雷針,但(dàn)立杆攝像機應被置于獨立避雷針的(de)有(yǒu)效防護範圍内,并獨立避雷針與立杆攝像機的(de)距離(lí)盡可(kě)能(néng)地(dì)遠(保證有(yǒu)效防護前提下)應避免避雷針引下線上(shàng)強大(dà)的(de)洩放(fàng)雷電流的(de)感應磁場(chǎng)對攝像機線纜的(de)影響,另外攝像機立杆及安裝支架最好是鋼制(zhì)的(de)(既有(yǒu)抗風的(de)鋼性,又(yòu)導電性能(néng)和(hé)屏蔽性好),并也(yě)要做非常良好的(de)接地(dì)(接地(dì)電阻要達到(dào)防雷要求);室内前端設備需做好雷電感應浪湧防護,視頻監控系統通過常規的(de)三合一(視頻控制(zhì) 供電)、二合一(視頻 供電)防雷産品,對前端設備如(rú)攝像機的(de)電源、視頻、雲台控制(zhì)等進行(xíng)防護。
2、傳輸防護
主要包括傳輸信号線和(hé)電源線防護。傳輸線路(lù)應強力建議采用(yòng)直埋敷設方式,不建議采用(yòng)架空方式,因爲架空線最容易遭受雷擊。如(rú)非架空不可(kě),爲避免首尾端設備損壞,架空線纜自身要做強化處理(lǐ),譬如(rú)采用(yòng)高(gāo)質量的(de)屏蔽線纜,增加屏蔽銅網的(de)密度,屏蔽銅網做好接地(dì)處理(lǐ);并盡量讓架空線沿建築物(wù)走,但(dàn)要遠離(lí)接閃導體的(de)引下扁鋼,傳輸時應在每一電杆上(shàng)做接地(dì)處理(lǐ),架空線纜的(de)吊線和(hé)架空線纜路(lù)中的(de)金(jīn)屬管道均應接地(dì),中間放(fàng)大(dà)器(qì)輸入端的(de)信号源和(hé)電源均應分(fēn)别接入合适的(de)避雷器(qì)。
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(wù)應有(yǒu)防直擊雷的(de)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(de)各種金(jīn)屬管線應接到(dào)防感應雷的(de)接地(dì)裝置上(shàng)。架空電纜線直接引入時,在入戶處應加裝避雷器(qì),并将線纜金(jīn)屬外護層及自承鋼索接到(dào)接地(dì)裝置上(shàng)。監控中心應設置等電位連接箱,并用(yòng)銅排引出,最好環繞監控中心牆面走一圈(在抗靜電地(dì)闆下),并将防雷器(qì)接地(dì)端、PE線、設備保護地(dì)、防靜電地(dì)、金(jīn)屬管槽等都(dōu)連接到(dào)等電位銅排上(shàng),以防止危險的(de)電位差。各種電湧保護器(qì)(避雷器(qì))等的(de)接地(dì)線應采用(yòng)銅質線,并以最短及盡可(kě)能(néng)粗的(de)線徑與等電位銅排進行(xíng)電氣連接。
二、外置防雷器(qì)優于内置防雷器(qì)
外置防雷器(qì)指的(de)是安裝在供電線路(lù)及信号線路(lù)上(shàng)的(de)SPD,内置防雷器(qì)是指集成在設備内部的(de)防雷元器(qì)件(jiàn)或防雷模塊,目前内置防雷器(qì)成熟的(de)産品比較少(shǎo),一般是在線路(lù)闆上(shàng)加裝防雷元器(qì)件(jiàn)比如(rú)放(fàng)電管、TVS等。據專家介紹,目前安防系統中,防雷器(qì)90%以上(shàng)都(dōu)是采用(yòng)外置。雖然外置防雷器(qì)成本高(gāo)于内置防雷器(qì),但(dàn)整體來說外置防雷器(qì)更受工(gōng)程商青睐。
外置防雷器(qì)通常由專業(yè)的(de)防雷廠(chǎng)家進行(xíng)設計(jì)、生産和(hé)銷售,具有(yǒu)防雷效果好、更換方便等優勢,内置防雷器(qì)通常由安防設備廠(chǎng)商設計(jì)、生産和(hé)銷售,具有(yǒu)成本低的(de)優勢,但(dàn)内置防雷模塊一旦損壞即需要對安防設備進行(xíng)整機維修或更換,很難爲用(yòng)戶接受。深圳天盾雷電的(de)吳陽預測,未來外置防雷器(qì)仍将會(huì)是主流。
内置式防雷器(qì)或稱内置式防浪湧模塊。據上(shàng)海(hǎi)聯電的(de)淩傑分(fēn)析,内置式防浪湧模塊相(xiàng)對應的(de)是産品測試标準爲IEC61000,其所防的(de)浪湧範圍更廣,但(dàn)是能(néng)量普遍不高(gāo),标準中較大(dà)的(de)浪湧也(yě)隻達到(dào)了類似4kV/2kA(1.2/50us、8/20us組合波)。相(xiàng)對防雷的(de)标準來說,能(néng)量遠遠不足。外置式防雷模塊所參照(zhào)的(de)測試标準爲IEC61643-11(GB18802.1)及IEC61643-21(GB18802.21),應用(yòng)的(de)标準防雷要求一般要達到(dào)5kA(8/20us)以上(shàng),遠遠大(dà)于内置式防浪湧模塊的(de)測試要求。浪湧模塊在啓動保護時,需要洩放(fàng)一定的(de)電流,所以會(huì)産生一定的(de)二次感應,外置式防雷模塊要比内置式防浪湧模塊能(néng)更好地(dì)規避二次感應。因此在實際工(gōng)程設計(jì)中,即使安防設備已有(yǒu)内置式防雷器(qì),仍需外置式防雷模塊進行(xíng)再保護。
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