2010与防雷厂家探讨安防系统防雷与接地问题

eie1992

【摄像机不接地防雷图解等效电路】
- n- h6 h& _  c0 H4 D, s2 y如图三所示：
1）摄像机与立杆避雷针高强度绝缘，或远离避雷针，这时不仅切断了“避雷放电电流B”，同时也切断了“雷电压”进入视频传输通道的路径。
" }. W- d: ]: @) V2）在摄像机输出端和主机输入端加防雷器，抑制雷电感应；

4 j1 o/ Q/ t5 `5 X7 J0 l4 q【思考】
  U. W# Q! Q6 J5 v3 F3 ]* X1）我们讨论的是安防系统防雷，“防雷”目标是保护安防系统；
2）摄像机与立杆避雷针等电位连接和高强度绝缘“连接”，到底哪种能起到保护作用？
3）摄像机与立杆避雷针等电位安装，就是直接把“雷电压”和“雷电流”引入视频传输电路，这种设计有什么理论依据和实践依据？？？这是不是给安防系统安装了一个“定时炸弹”？？！！
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3 n7 x1 s/ c* p$ w1 [+ E/ J
& I, G6 ]% n' M/ }% b+ Z! N' }[ 本帖最后由 eie1992 于 2010-2-11 09:44 编辑 ]

eie1992

介绍一个“防雷”设计：
http://www.gongkong.com/webpage/ ... 092510335700002.htm

eie1992

EIE说的很明白，但是有一个忽视之处：
1 _( e7 J! v) q( f: H1 j. x8 v电流B在有避雷器存在的情况下也是会分流的，大部分电流通过避雷器，小部分（不可能没有）通过设备，这样就把设备受到的冲击电压和冲击电流尽量降下来了。
& u* u* A. j5 M6 l——实际我只是做了个假设：电流B分流为零，突出“雷电压”的影响和威胁。这么高的雷电压，加在视频线两端，威胁太大了。
反过来讲，摄像机与立杆高度绝缘，一是代价高，二是很难做，三是只能切断雷电波侵入的途径，而还是无法解决雷击电磁脉冲产生的线上感应电流。
1）首先要确认：“摄像机与立杆等电位”一体化设计，风险有多大？风险的性质是什么？前面我的分析结果是，对视频监控系统安全性来考虑存在2大威胁：一是把雷电压直接引入了视频传输线路，二是人为制造了地环路，二者都是安防系统的重大安全隐患。前面我说“是给安防系统安装了一个“定时炸弹””， 这种设计，即使白送，敢用吗？
+ g5 W8 O, H( @2）我觉得，合理的设计应该是“摄像机与立杆避雷针高强度绝缘，或远离避雷针”，你认为这样做“代价高”，多高？不会比做一个“接地体”还高；“很难做”，确实需要，难也得做，真的很难做么？许多工程商，都是在工程现场根据安装具体情况，自己解决的，代价也很小，谈不上什么科学难题和高科技；关于“只能切断雷电波侵入的途径，而还是无法解决雷击电磁脉冲产生的线上感应电流。”——是这样，“雷电感应”这是客观存在、不可避免的，且不是人为制造引入的，不管你接地不接地，这种宽带高频雷电感应都存在。但只需考虑这一种威胁，所以我在前面说了，也要“在摄像机输出端和主机输入端加防雷器，抑制雷电感应”。
/ f8 P3 m# J* z“等电位一体化设计”就不这么简单了，视频传输电路中，有三个威胁：一是“雷击电磁脉冲产生的线上感应电流”威胁；二是“雷电压”威胁，三是“地电位环路”威胁，二、三都是人为制造引入的，又都要由防雷器来解决，哪个合理呢？
  D5 Q; @  x: Y' T) V0 q/ s% K4 h实际工程曝光的案例是：仅仅是一个“地电位环路”威胁，就发生过瞬间烧毁摄像机，采集卡，抗干扰器，甚至烧毁了“防雷器”。防雷器厂家说是“遭遇到直击雷了，谁也没办法”。工程商说：根本就没下雨，大晴天哪来的直击雷。
“等电位一体化设计”，人为制造引入的“雷电压”威胁和“地电位环路”威胁，从安防系统安全运行这一最终目的考虑，我看不出合理性，科学性，实用性在哪里！

[ 本帖最后由 eie1992 于 2010-2-22 17:16 编辑 ]

eie1992

祝大家春节好！
% y3 a# g. }" H( l% E5 m: R5 C幸福愉快，合家欢乐。
节后我们再来探讨吧！

eie1992

楼上：请不要乱发广告类帖子，打乱主题板块。

eie1992

欢迎大家都参与讨论。
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先讨论“摄像机与立杆等电位”一体化设计问题——这几乎是几年来所有防雷专业厂家的“专业设计”。
4 K9 O8 x: H6 Z; K/ N0 M2 @“摄像机与立杆等电位”一体化设计——就是摄像机用金属支架固定在金属立杆避雷针结构上，这样，摄像机和立杆就是一个等电位体了。如果摄像机只是一个与外界毫无联系的“独立体”，这类“等电位连接”没有什么问题。就像所有独立避雷针一样，具有引雷、避雷、消雷的作用；雷电流放电时，摄像机的电位与避雷针“雷电压等电位”浮动；这个传统避雷针原理，大家都有共识，没有异议。
+ p/ O: L& m; R# n# `  q( E实际上，室外摄像机只是一个与系统有机联系的分支电路。系统主机等设备也接大地。避雷针上的摄像机与主机之间有视频电缆连接。这是任何传统避雷针所没有的“特殊设计”。问题与风险也就出在这个“特殊设计”上。
我们来分析这个“特殊设计”：先避开“常规地环路”问题不谈,没有雷电时，一切正常。
0 l0 c* G- G5 [) G5 j4 S当这点避雷针发生雷电流放电时，摄像机壳的电位仍然与避雷针产生的“雷电压等电位”浮动；但是安防系统其他接大地点（如主机，其他接地摄像机和设备），仍然是“零电位”。视频电缆的刚好连接这两点——雷电压就加在这个视频电缆的两端。
; [& k/ L! m# v- z1）这里防雷设计的出发点和目的归宿，本来都是保护安防系统的安全运行；
2）雷电压有多高？假定接地电阻为1欧姆，雷电流假定为10KA（实际雷电流还要大很多），这个“雷电压”就是10KV,也就是一万伏；实际雷电压可以达到几万到几十万伏；
, @/ p; ~6 k1 j" F/ R0 o3）不要紧，厂家都告诉我们，要在视频电缆的两端加他们的防雷器产品；
【核心问题】
1）防雷厂家设计的这种“安防系统的防雷”，都要把“雷电压”直接引入弱电系统？有什么理论依据和实践依据呢？
/ a* [5 B) D& K* [6 v4 p: w2）把“雷电压”直接用视频电缆引入安防弱电系统，或者说：把安防弱电系统接地的主机机壳，再用一根电缆接到远处“避雷针”的针体上的“防雷设计”，是一种人为故意的设计；为什么要这样做？
3）“摄像机与立杆等电位”一体化设计,即“局部等电位”设计，恰恰又“人为故意”制造了系统整体最大、最可怕的不等电位——我说这是人为“安装了一个定时炸弹”，这不是危言耸听，是真诚的忠告，希望防雷厂家认真反思，更希望工程设计安装人员警觉。

[ 本帖最后由 eie1992 于 2010-2-25 12:00 编辑 ]

eie1992

为帮助理解，我们来图示雷电压与系统电路关系：
图一：等电位一体化设计，把雷电压直接引入系统示意图；
: `+ V/ H  Q/ s+ P图二：等电位一体化设计中，雷电压与视频信号传输关系等效电路图；
图三：摄像机远离避雷针，或与避雷针高强度绝缘设计，“雷电压”与视频传输系统绝缘，没有直接影响；分析时，注意同轴电缆的屏蔽层和芯线都是有一定电阻值的，不是超导体；


! ]; v3 R( ?# _0 H2 D[ 本帖最后由 eie1992 于 2010-2-25 12:05 编辑 ]

eie1992

上面分析“摄像机与立杆等电位”一体化设计问题中，我提到“这几乎是几年来所有防雷专业厂家的‘专业设计’。”我在17楼介绍的，就是典型设计代表。可打开下面链接参看。
http://www.gongkong.com/webpage/ ... 092510335700002.htm
其设计图如下：


这里要明确：
1）避雷针通过引雷、消雷，使被保护建筑物或设备达到避雷目的；这一点没有异议；
% Y- ~. o( c. n8 W2）安防系统，是一个跨越空间范围很大的弱电连接网络。室外摄像机是系统一个分支电路。“防雷厂家”把室外摄像机的防雷，简单的把避雷针与摄像机设计成一个“一体化等电位体”结构。这就是问题的要害。
我们现在分析的，就是这个广为流传、厂家广泛推荐的“安防系统防雷设计方案”。
0 B; t! X( M8 J1.
1 R# Q  Z: i4 Q* m3 h" `我们首先必须搞清楚这种防雷结构的真实设计——要点是“摄像机与立杆避雷针一体化、局部等电位”；
2.
不能否认，这种结构可以通过避雷针实现引雷消雷的效果，但是对保护对象——安防系统的安全，到底是“保护”，还是“威胁”呢？
我们共同探讨的目的，就是“希望防雷厂家认真反思，更希望工程设计安装人员警觉。”

eie1992

明确我的“直击雷防雷接地”观点和概念：
; Z- ^4 F& h' }1）“防雷接地”——指“防护点”直接接大地，只能是对独立避雷针来说的；
2）电源系统，控制信号系统，视频传输系统，报警系统等等，都不能在任何地点直接接大地，这些系统的任何位置上，都不允许与避雷针有直接电气连接关系；
3）防直击雷，室外摄像机应由避雷针保护，摄像机必须远离避雷针或与避雷针高强度绝缘，并且不能再接大地；
" S& ]( M3 R* L8 ]. _8 W9 U* r4）前端摄像机立杆，做成等电位一体化避雷针方式，是安防系统防雷的一种错误的设计，会形成系统的重大安全隐患；

  v5 A* D5 e6 R7 U5 f; y[ 本帖最后由 eie1992 于 2010-3-1 22:04 编辑 ]

eie1992

一个防雷厂家的“安防监控系统防雷设计方案”中介绍：

来源：http://www.1000bbs.com/index.asp?action=frameon

安防监控系统防雷设计方案

原作者：Ljxandmmz
2009-5-19 11:05:00

一．概述：
0 Q) y- J9 |+ ECCTV监控系统（简称监控系统）是技术防范和科学管理的辅助设备，在其问世之初，应用范围有限，点少、线短、面窄，防雷问题并不突出，到目前，监控系统已得到了广泛的应用，如高速公路、金融系统、军事、交通监控以及各种公共场所等，室外布线由几百米到几十公里不等，遭雷击的机会非常多，往往是摄像枪及终端设备（监视器）被打坏，严重的使整个中心控制室瘫痪，因此现在将监控系统防雷工作做好非常重要。
二．防雷设计的依据
4 M, Q# }' h! M% Z9 I- V/ w" X4 h1．《建筑物防雷设计规范》GB50057-94
* G# m6 ]1 o7 t9 N+ }# O2．《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94
9 I/ `1 h! v& }) V4 }3．《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87
0 u% g/ u; a7 J* M: g: D8 ~4．《电信专用房屋设计规范》YD5003-92
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! ]4 b6 k$ O$ a2 E4 o% v7 \0 V1．直击雷防护
$ m) I) A0 V) @, ^　　应在室外的摄像机支承杆顶安装能保护摄像机的避雷针,并作出相应地网接地(要求接地电阻小于10欧)在监控大楼应有防直击雷的避雷（带、针、塔）装置，并建造一组小于4欧的地网，使雷电及过电压快速对地泄放。”
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引用这些厂家设计的目的是：
2 l1 n* F4 N! |3 X1）厂家让人们相信：这些设计“有依据”，即使不是“专家设计”，那也能认为是“专业设计”，“不容置疑”；
8 w. k8 I8 N) m+ W; K2 N; G6 k2）我们对这类设计的分析与探讨，不是无中生有，凭空捏造，而是面对安防行业多年来的现实情况；
3）目的为了探讨这些设计到底是“真防雷”，还是“假防雷”？是防雷，还是引雷？是保护安防系统，还是会破坏安防系统，以求探讨出合理的工程设计方法。

[ 本帖最后由 eie1992 于 2010-3-4 10:18 编辑 ]