电视监控设备的防雷电措施与安装

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一、 前言 雷电是一种壮观而又令人恐怖的自然天电现象。这不仅在于它能发出划破长空的闪光和震耳欲聋的雷鸣，更重要的是它会对人类的生活和生产活动造成巨大的影响。雷电威胁着人类的生命安全，常使建筑、电力、电子、通信和航空、航天等诸多部门遭受严重破坏。随着高新技术的迅猛发展，由雷击引起的灾害事故正呈现出上升的趋势。到目前为止，雷电作为一种强大自然力的爆发，尚无法有效地加以制止，人们力所能及的工作是设法限制雷击所造成的破坏作用，将雷击的危害减小到尽可能低的限度。长期以来，关于雷电防护的研究，一直是国内外电气与电磁兼容工作者共同关注的重要问题。 近年来，由于高层建筑的不断兴建和信息处理技术的日益普及，各种先进的电子设备（含电视监控系统）正广泛地配备于各类建筑物中。这些电子设备普遍存在着绝缘强度低、过电压和过电流耐受能力差、对电磁干扰敏感等弱点，一旦建筑物受到直接雷击或其附近区域发生雷击，雷电过电压、过电流和脉冲电磁场会通过供电线、通信线、接收天线、金属管道和空间辐射等途径侵入建筑物内，威胁室内电子设备的正常工作和安全运行。如果防护不当，这些雷害轻则使电子设备工作失灵，重则使电子设备永久性损坏，严重时还可能造成人员伤亡。因此，除高度重视现代建筑防雷设计外，对电视监控系统工程设计者来说，还必须重视本系统设备的雷电防护问题。 随着电视监控技术的广泛应用，采取切实有效的防雷保护措施已是完整监控方案的一个重要部分。总结在各大厦、路桥收费站和监狱等有效防雷实践，根据IEC-TC/81的完整防护体系，对雷电防护的环节分为以下几个方面：即分流（Dividing）；传导（Conduction）；均压(Bonding)；接地（Grounding）；屏蔽(Shielding)。 结合现代防雷技术，对于大中型电视监控系统，我们一般从电源线路保护、信号线路保护和完善接地等三方面采取措施。下面就从这三方面作一简介。 二、电源系统防雷 经过防雷分区后，电源线分为三级保护。 （1）第一级电源防雷：作用是防止直接雷击和强的感应雷 选择第一级电源防雷器，可以采用间隙放电类型的大容量避雷器，一般要求雷电通流容量大于60kA（10/350测试波形），具备阻燃特性，在变态器低压侧（配电框）的每一条L、N线对地并联安装，可采用广州隹锐公司代理的德国DEHN的总电源避雷器DEHNport，或一些性能较高的组合型避雷器箱，如威雷宝RAINBOW系列避雷器的ROWER-FR防雷箱。对于TN系统和TT系统，避雷器的配置和安装线路也有所区别。安装线路图如图1所示。 （2） 第二级电源防雷：作用是防护局部感应雷击和开关浪涌。 对应于第一级防雷器，第二级电源防护的特点是响应速度快（达到25ns的器件级）和低的残压。经过第二级避雷器以后，线路感应雷电流部分反射和入地，残压应降低至1000V数量级，对监控中心机房或分布有监控器材的楼层，已经不具备大的破坏性。 监控中心机房和各露天分散的监控点都属于第二级避雷重点防护的位置，应当确保其在雷雨季节的安全，选用单线模块型避雷器单元，可以根据线路情况灵活配置避雷器的型号、数量，使防雷效果和投资兼顾。常用的模块有德国DEHN的DEHNguard，威雷宝的POWER-MA型模块避雷器，电压保护级别在5kA（8/20测试波形）时一般不超过1.25kV ，且雷电通流量最大可达40kA。 当第一级与第二级之间的线距较近时，应采取适当的退耦器件，以使各级避雷器的能量配合与响应速度等达到匹配。 （3） 第三级电源防雷：精细保护重要设备。当设备机房有需要精细保护的重要设备时，可以考虑为这些抗过压能力较弱的敏感电子设备增加第三级精细防护，可以进一步将可能到达设备端的尖峰电压衰减，同时滤除电噪声。此级可供选用的防雷器种类很多，典型的有DEHN的DEHNrail系列低压避雷器。有的质量较好的防雷专用插座也具备第三级的防雷效能，应视其测试参数和实际的高低压工艺性能灵活选用。 总之，在电源输入端一定要加装电源避雷器，因为雷电冲击波能量很容易从供电线路侵入并损坏电源设备，甚至进而损坏整个设备或系统。对雷害事故分析也表明在雷害事故中约（70~80）%是从供电线路进入的。所以电源线路防雷是电子设备乃至整个系统防雷的最重要环节。 三、信号系统防雷 监控系统的低压信号分布较广，应当对不同的信号线路配置相应的避雷器，一般来说，大量的视频信号线路是防护的重点，而低电压的线路（如云台控制线、编解码器信号线、低压电源线路）一般内阻较低，应采用低压快速响应类型的氧化锌避雷器或半导体多路控制线路避雷器。这里主要介绍视频线路避雷器的

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