[原创]“防雷”接地与视频系统接地要点

eie1992

“防雷”接地与视频系统接地要点
3 c, J/ l e% P& }- i! R（工程设计探讨和参考）
视频传输系统的接地与视频传输系统防雷，越来越引起关注。这里抛砖引玉的谈谈个人看法，以求引起思考和深入探讨（只涉及视频传输系统，不是全面分析）。
$ @. c9 w+ G) ^7 S[视频传输系统的单点接地原则]
视频传输系统的信号地（d），也就是BNC外壳（同轴电缆屏蔽层），这里所说的“接地”，指视频传输系统众多的信号地（d），与大地（D）的连接关系。视频传输系统的设计、施工和调试的基本原则是：单点接地。这是抗干扰和系统安全的基本设计原则。
1） 主机一点接地（单点接地）：
8 n o. F$ ~: {9 m* b% ?1. 单点接地——只能是监控室（中心）主机系统的设备机壳相互连接后，一点接大地；
2. 这个接地线和接地点，应该是独立的，并远离建筑物避雷系统的接地线和接地点；
0 o2 P: x" o+ t# d3. 这个接地，是直接接大地，接地电阻越小越好；
2） 远端所有视频信号地，必须与大地绝缘：
1. 远端所有视频信号地：包括摄像机外壳，BNC外壳，传输同轴电缆屏蔽层，摄像机电源，远处的分控或“机房”，所有相互连接的“视频信号地（d）”,都应该做到与大地（D）可靠的绝缘。
2. 这里所说的“与大地（D）可靠的绝缘”，不仅仅指这些视频信号地没有“专门安装接地线”，还包括摄像机通过金属支架，与接地金属物体的连接。如：钢管路灯柱子，金属广告牌，车间的金属架子，铁皮屋金属壁等等“疏忽接地”情况；
, p7 i0 k, y( I1 ~[地电位环路]
1） 电网“中性接地点”，各种大功率电器设备接地点，都会影响到地面不同点之间，有相对的“电位差”，这里所指的地电位，就是指这类“地电位差”，简称“地电位”。
2） 视频电缆两端如果都接大地，两点间的“地电位差”就强行加在视频电缆两端，构成了“地电位环路”，在两端的视频信号地之间，就串进了这个“外来电压”，它又通过两端的匹配电阻和芯线，在末端负载上形成“干扰电压”。所以电缆两端都接大地形成“地电位环路”，是地电位影响视频传输系统的必要条件。
& o5 [% ^+ o8 l G- d4 ?3） “地电位”是不稳定的因素，它的大小取决于电网运行状态，用电设备运行状态，环境状态（如天气），任何一个因素或几个因素变化，都可能引起地电位的“突变”，可以跳变到几十到几百伏，瞬间烧毁前后段设备。所以“地电位环路”的存在，不仅产生干扰，更是系统重大安全隐患。雷雨天气，是“地电位”突变的多发期，许多所谓“雷击损坏设备”，实际是“地电位环路”造成的。
, A1 v& E( k7 v4 @$ Q5 h4） 使用抗干扰器，有时也可以“抑制” 地电位干扰，但实质是“掩盖”，安全隐患并没有消除，电网一旦发生故障，失去三相平衡，便很容易发生烧毁设备的严重事故。
5） 我把地电位环路干扰划归在“故障类干扰”，即假干扰范畴。切断地环路，或设计上不构成地环路，是最简单，最有效的避免“地电位环路干扰”方法，而且同时消除了安全隐患，一举两得。
[视频系统的防雷与“防雷”接地]
安装应用防雷设备，造成系统多点接地，“引入干扰”，甚至烧毁设备的案例，仍然屡见不鲜。到底是防雷设备产品问题？还是应用设计施工不当问题？还是被误传误导？这里不谈“责任”，只谈技术。
1） 监控系统，属于弱电系统，它的防雷，和区域防雷的避雷针与建筑物防雷的避雷系统，应该是什么关系？是同等、同性质的各自独立关系，还是从属关系？我的观点是：弱电系统，应该置于“区域防雷的避雷针与建筑物防雷的避雷系统”（我下面统一称为“区域防雷”）的有效保护之下工作。雷雨天，“人”要不要也顶个“避雷针”，接个防雷器“接大地”用于洩放“雷电电流”？这叫引雷找死。“区域防雷”的本质，也是“引雷”，是提前软性洩放云层电荷，避免形成雷击放电。所以我的观点是：可靠的“区域防雷”，是监控系统安全运行的基础，是弱电系统安全运行的大“保护伞”；
2） 监控系统只需考虑防护雷电感应脉冲，传输设备应该具有这类“防浪涌保护措施”和防地环路保护措施。
) ?4 ]0 U3 v* a+ D! @( ?* l2 w3） 监控系统应该远离“避雷”设备和避雷接地点，不要与“避雷”设备共接；
2 [% J- y. G$ E# Y! S7 G4） 监控系统使用“防雷器”，不应形成“多点接地”的错误，即正常状态下，“防雷器”的接大地，不应导致视频信号地同时也直接“接入大地”，只能在雷电情况下，通过击穿防雷器放电管瞬间洩放感应电流；
# V% H! N& C5 u! V& } J4 }6 c) z5） 视频系统“接地点”越多越好，是误区和误传；
欢迎批评指正，衷心希望大家参与讨论，更希望专业防雷厂家参与讨论。
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eie1992

工程中与多点接大地故障有关的问题和现象：
/ u" S; H& g9 q/ t! X D1） 呈现多种干扰现象（“逆定理”不一定成立）：
: J4 j& n6 A% _5 N2 g. R1. 黑白横杠上下移动的干扰；
2. 黑白点状、条状横带干扰；
- `! I5 X5 y# k5 C" u( y3. 图像扭曲；
2） 测试现象
% o4 B- G/ E: A' t4 X1. 显示器蓝屏，或显示“无视频”，而监视器观察有视频有干扰；
# e8 E) s' P8 }2. 独立监视器在电缆末端检查，没有干扰，接入主机后有干扰，甚至还影响其他路图像；
0 B4 I6 { v1 N+ n3） 发生系统安全事故
1. 突然烧毁摄像机或主机采集卡（停电或突然断电，雷雨天）；
* I# G5 c% B, t2. 烧毁传输器、抗干扰器；
系统多点接大地，容易产生上述某种现象和问题，但不等于说上述现象都是多点接大地引起的。

eie1992

我不明白多点和单点的意思 给画个草图可以吗
3 |7 i: s6 C6 P8 S+ C7 R4 i6 ~摄像机端也接地吗？
* T. K5 j) s+ Z8 p& H5 o是不是只硬盘录像机，显示器，矩阵，电视墙，操作台接地就可以了
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对的。就是监控室主机和相关设备的机壳（视频信号地），相互连接后做一个接大地线，要专用，要远离建筑物避雷系统接地线。视频系统前端摄像机、BNC外壳，12V电源地，解码器机壳等，都应与大地绝缘。这就是系统单点接地设计原则。

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下面引用由安泰发表的内容： ; n, J- C: y6 N9 c" i受教了！多谢！还向eie老师请教： 1、电源的地也就是插头的地线要不要，去掉的话又没有安全隐患？带着是否和单点接地相矛盾？ 2、主控室单做接地，接地极与主控室最大距离多少？

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Q, v% I' l2 q5 g1 T7 }1.电源的地也就是插头的地线要不要，去掉的话又没有安全隐患？——如果这是指12VDC的地，那它和摄像机视频信号是共同的“地”，这里你所说的“地线”，如果是接大地的地线，那也就等于多点接地了，它的存在，会构成安全隐患，去掉这个“接大地的地线”，是为了消除这个安全隐患。
! z) B) }* N% ~. |# W2.主控室单做接地，接地极与主控室最大距离多少？——不是距离，是接地电阻越小越好，接地点，离开避雷系统越远越好；