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楼主: eie1992

2010与防雷厂家探讨安防系统防雷与接地问题

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 楼主| 发表于 2010-4-13 22:46:32 | 显示全部楼层
一个很现实的例子:+ ]. S# N0 D  T  l
http://www.1000bbs.com/index.asp?action=frameon
4 V7 U$ Y/ K. e# |2 s2 O* T : n/ M1 \- x4 {" s5 v7 C4 V: N
做工厂监控一定要注意啊7 a# q/ b3 Q) z) ]9 R" S

8 o4 |8 h# t. @2 m, d: Z' q前年给一家金属结构厂做了电视监控系统,主要监控车间内生产情况,车间内大多是重型设备,启动电流相当大,而且整个厂区的电源不干净,电压经常性的是230-240之间,当时安装时没怎么注意,红外机的电源都是现场取电然后接变压器,现在摄像机已经坏了3台,一查全是因为电源问题,变压器输出已经达到17v左右,长期这样不烧才怪,而且有几台摄像机直接安装在钢梁上,雷雨天气后,硬盘录像机视频输入接口坏了3个,发回厂家维修被通知是被雷打坏了,想了想,摄像机接在钢梁上,钢梁接地,因为二次雷电感应,将感应电直接传到硬盘录像机的端口上了,烧了端口。
4 F7 ]! B4 e! t0 c$ F
大家以后做这种厂区监控一定要注意供电系统和防雷措施,不然以后的维修就相当的麻烦了,电源最好从UPS出来单独走线,摄像机不要直接安装在钢梁上,要注意绝缘,最简单的方法就是在钢梁上先安装一块木板,然后把摄像机安装在木板上,主机一定要接地并加装防雷器
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 楼主| 发表于 2010-4-14 11:03:16 | 显示全部楼层

r:2010与防雷厂家探讨安防系统防雷与接地问题

说的对。6 p* A7 c; J2 e3 i. V8 B& Y: y
让大家分享你的经验与教训
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 楼主| 发表于 2010-4-19 08:25:52 | 显示全部楼层
朋友发给我他的一个工程实况,让我谈谈看法。很典型,很实际,有普遍意义,给大家参考一下。
2 f, r4 }8 j2 Q. T# W

$ Y) x! g3 V% K" {' b+ N5 d: ]/ r) `" A& U' h8 L* N; M/ X9 @' k
别墅群系统】:

: w: I8 F& W, p2 ]0 O
你好!在千*也看了不少你关于防雷方面的帖子,真诚的希望你能帮我解决以下的问题.

! ?" p4 q' f* F+ D7 H9 d6 y1 g
    大概描述下基本情况:
, v2 r) o! M+ T2 e- ~8 B
    158栋的别墅项目,工地处于****地区,属于丘陵地带,砂岩土质,雨季多雷电。共计45台摄象机,其中13台摄象机安装于立杆上,剩余32台摄象机安装于周界围墙上,每个监控点做了两端防雷,基本为单独接地体。

/ a0 m; \3 N9 G, o  k
所有的设备基本都不存在遭遇直击雷的可能,安装在摄象机立杆上的摄象机基本没有被雷击的现象,避雷针直接安装在摄象机立杆上,摄象机立杆与接地极用镀锌扁铁连接,由于部分接地极无法做到4欧姆以下电阻,与就近建筑物连接(建筑物接地电阻绝对4欧姆以下);避雷器外壳对地开路。

5 i9 V, z6 T* I6 H; ]' A

3 n- G: u6 y, k
注:避雷器外壳对地开路。——就是常说的“防雷器”,指BNC外壳(机壳)与防雷器的接地点之间。常态下是开路的。

, @& ?1 R; C' H3 H
   
1 `4 `7 Z8 ?9 F
  b. p3 P$ B3 r

7 U: w9 q6 a) l2 H; g[ 本帖最后由 eie1992 于 2010-4-19 08:27 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2010-4-19 08:42:08 | 显示全部楼层
我的回复意见:
+ b4 b- M% E4 `+ K7 m3 S3 e) \/ }
( K* J; i7 j0 |5 o1)“45台摄象机,其中13台摄象机安装于立杆上,剩余32台摄象机安装于周界围墙上”——全是室外摄像机,你说“所有的设备基本都不存在遭遇直击雷的可能那就是说,监控系统都在别墅项目已有直击雷的避雷系统有效保护范围之内,那就没问题了。但是这一条不应包含摄像机立杆避雷针的作用。一定是监控系统在“别墅项目已有直击雷的避雷系统有效保护范围之内”,而且监控系统与避雷系统之间,没有任何电气连接。( M/ j! u1 }& o! p* B
+ b9 b; s$ U% B
2)“安装在摄象机立杆上的摄象机基本没有被雷击的现象,避雷针直接安装在摄象机立杆上,摄象机立杆与接地极用镀锌扁铁连接,由于部分接地极无法做到4欧姆以下电阻,与就近建筑物连接(建筑物接地电阻绝对4欧姆以下)
: P5 O" z3 c. P# k+ o3 N$ M5 b% c7 e, v8 K; O6 N2 l& e

, G6 c/ ?$ I1 E2 Q) y- t0 s1.摄像机立杆,为什么要做成“避雷针”模式?我很关心你们的这个设计思想是依据什么或听谁说的?
5 |$ c; H3 i1 ]6 i# p( m3 _# q# v% v0 @0 z. w5 L( J
2.既然第1)条成立,那摄像机就没有必要再考虑防直击雷问题,立杆也就不用做成避雷针形式了。可是现在都做成了立杆避雷针,那就存在两个问题:
) T+ r+ |: h7 U* @. P+ Q7 i2 _+ S8 h9 g3 n5 }
一是它可以有效引雷,放电时,立杆摄像机上带的雷电反击电压经视频线引到了主机上,这是我国任何设计规范都没有的“独创设计”。虽然你们视频线两头接有防雷器,但是目前还没有听说哪家的防雷器可以防直击雷,可以抑制“雷电反击电压”,而不被烧毁。: I9 F/ f4 u4 {
- d7 ~' n( v) A! v
第二,这种摄像机立杆一体化避雷针设计,把摄像机接了大地,制造了监控系统多点接地的“地环路”,这有是安防系统的重大安全隐患。1 |5 a( c2 K3 _, m2 H
9 z  v* l- l( ?% h' t
    这就是我一再提醒的:等于埋了两颗定时炸弹
" Y3 r/ r& l& i& A" T$ F' L. l$ v
( p. z$ j# `' [( @9 q& X* {+ O6 g3 J: V' `6 a3.我的建议:在确保第1)条成立的原则下,所有摄像机立杆,拆掉避雷针,去掉接地体,意思就是可以是木头杆,水泥杆,唯独不能让摄像机立杆“有避雷针的引雷效果和作用”;所有摄像机,包括“32台摄象机安装于周界围墙上”的,都要做好与大地绝缘;——做好摄像机与立杆的绝缘,一定做好。4 K! g& ~4 t! l+ P. ?3 `

7 x1 o* j) u$ e- R# \1 b4.避雷器外壳对地开路”,就是我说的避雷器BNC外壳对接地点开路,就对了。不过还要考察所选避雷器的限压数据和防浪涌性能,是否能与系统实际需要相匹配,余量太大,就没用了。
6 F# w6 |( t5 I9 m3 F5 f! L
  \/ N: }% f- \6 {4 c    我认为,你们这个工程,立杆避雷针设计一项,是花了大价钱,买了两个重大安全隐患2 I+ d( w% [3 ]6 V% }8 e  ^
9 d: R$ Y% n0 v3 N6 S
[ 本帖最后由 eie1992 于 2010-4-19 08:56 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2010-4-21 00:00:29 | 显示全部楼层
转来我在另一个主题帖中的回复

2 M* Z' R$ K8 n, }
    这个帖子虽然是早期贴,但涉及的问题很典型,我想和大家在这里探讨一下。
6 I/ R* i# R- P7 S. n
我很欣赏elechannel的观点:感应雷,如果做成单点接地,将会把不等电位差所造成的损害降低最低;

! L9 O4 B2 a6 ]# J
1不要每个立杆都要做接地的;如果要做,最好设备安装和立杆要绝缘处理”——       elechannel的意思是摄像机不要接地,要与立杆绝缘,我也提出过这样的观点,至于怎么绝缘,那就是另一回事了。
/ F" {' q* t% B( v+ g
摄像机及附属设备都要和立杆绝缘。
* S% r1 V1 y0 |9 S6 F$ G& B
  O# z, s8 ^8 ~# T
    当立杆做成避雷针时,绝缘强度要多大呢?要超过避雷针放电时,立杆上形成的雷电反击电压,而且要考虑阴天下雨,湿度100%时的绝缘强度。要安防工程人员做到这样,这比陈景润破解数学难题还要难。
2 t+ _  ]3 [. D  y( h- T
2)上面多人都谈到电位差 elechannel的观点:感应雷,如果做成单点接地,将会把不等电位差所造成的损害降低最低;大胡子的观点:还是电位差的问题,如果只做一个单点接地比如在监控中心,有感应雷发生时所有设备之间的电位差是没有了,但由于接地距离太远,设备本身的电位肯定在瞬时升高很多,与电源线(不论是12还是220V)之间的电位差肯定是几十倍以上,这就是为什么雷电最容易损坏的就是设备电源端口的原因。
& Y& H2 t  @. H* }. {, {" Q; E+ r
    这里的问题是:雷电感应辐射是全向的,单点接地时,雷电感应只是线缆无线接收到的电磁波能量,这只是雷电感应辐射总能量的极少一部分,防雷器可以有效解决;严格讲这不叫电位差,属于雷电干扰信号;
) ~5 F" e( n* ]) Z. A* R
    当摄像机立杆做成避雷针时,问题发生了质的变化:立杆避雷针接闪时,摄像机带有100%的雷电反击电压。而远端设备还是地电位零,这时视频线,控制线,交直流电源线两端电位差都是“100%的雷电反击电压220VAC电源及变换器的耐压数值,相对“100%的雷电反击电压来说,都是可以忽略的微小量。变压器也好,开关电源也好,都会瞬间灭了;根源就在于摄像机立杆避雷针化了,在于摄像机立杆接地可以有效泄放雷电流的天真设想,也在于这种人为引入的地电位环路中的电位差的存在。

0 l+ E3 X7 ~: N8 g9 F

' K* \  j0 N) {  [$ u6 a    一个是视频线,控制线,交直流电源线上,引入“100%的雷电反击电压量级的电位差,再企图用防雷器来处理解决。

& q1 P9 V0 N0 g9 A- K4 t* A

, H) t" h/ p# s% N. S& Q; T) x    一个是单点接地,视频线,控制线,交直流电源线上接收到的雷电干扰信号,也用防雷器来处理解决。

/ k) w- V8 }5 Z- P* d! }
4 x  s! X0 E% o
    两种设计思想,哪个设计合理,哪个符合客观实际?
1 }/ B. b  w, S2 {# @
   8 p; K, n8 k% ?3 u3 V* U- F) x) z
    避雷针的雷电反击电压有多大?应该按多大考虑?专业防雷厂家应该能提供出大概数据吧:几万伏,几十万伏,或者更大?

& e: W4 t9 d) c% M. j  R1 N6 `3 J

$ Q! z/ h- {, x" e# F# p1 k% p  U
) K4 B0 G3 n- M* W& |, o[ 本帖最后由 eie1992 于 2010-4-21 00:04 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2010-4-21 00:01:35 | 显示全部楼层

r:2010与防雷厂家探讨安防系统防雷与接地问题

接前帖
3 T  G5 D& O# r5 f3 A3)为什么很多人把感应雷说成那么大、破坏那么严重?我猜想:这可能与把“雷电反击电压”和“地电位环路”引入系统,有很大关系。误认为这是“感应雷”的破坏。摄像机立杆能接闪了,就认为防直击雷的事解决了,不用考虑了,线缆上就 “只剩了感应雷了”。所以糊里糊涂被雷打了,感悟道:感应雷厉害!
7 _+ |5 M2 y; e/ ^0 C    我理解,感应雷就是发源于雷电因素的电磁辐射,是向整个自由空间的电磁波辐射,辐射电磁波有它的极化方向,线缆接收也有它的最佳“接收天线指向”和阻抗匹配问题,显然监控线缆只能是一种接收效率特别低的“接收天线”,所以,线缆上的“雷电感应”电动势,与避雷针接闪时的“雷电反击电压”相比,只能是一个极端微小量,但是和弱点电路信号比较,他又是一个超大、超强干扰信号。防雷器应该应付得了。. |" S. k5 A+ l5 D
      事情坏在那里?坏在摄像机立杆避雷针化能引雷了,坏在摄像机接了立杆又接了大地,也坏在系统多点接地,制造了许多“地环路”上了;
; Q  R: ?; ^. `% _9 b9 C4 e
  z! E! f# @" u: b$ q我的结论是,安防弱电系统防雷:
; S7 f% [3 r- F) v* v7 |3 B) V+ k!!!摄像机不能接大地,必须与大地绝缘;系统只能主机单点接大地;1 C- h' V% {% ~" ?5 v% H8 d
!!!防直击雷要靠独立避雷针,摄像机立杆和传输线路,都要在避雷针或建筑物避雷系统有效保护范围内,又要尽量远离它们。/ t- }, q& z! }$ k+ a
!!!摄像机立杆本身不要装避雷针,也不用认真做接地体、接地网,木头立杆、水泥立杆更好,尽可能做到摄像机立杆是雷电流的高绝缘通路,摄像机要与金属立杆绝缘,立杆不接闪,绝缘强度要求大大降低;! s& B6 F9 g0 F- `8 P
!!!线缆和设备防感应雷,仍然要用优良的防雷器解决,视频防雷器的BNC外壳与接地点之间常态下应该绝缘。

# o" p6 k6 E$ j2 M: a, f2 {4 h) D5 I
[ 本帖最后由 eie1992 于 2010-4-21 00:05 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2010-4-25 10:00:03 | 显示全部楼层
我诚心希望更多的朋友能从原理上理解:我们的安防系统,特别是室外设备的防雷,既要在独立避雷针有保护下工作,又要尽量远离避雷针;防雷也不能违背监控系统只能单点接地的原则

" Y' G/ I/ c" k
鉴别真假防雷的要点是:

$ `) n0 b/ G7 _5 h
, f9 S- E: J/ l/ R
凡是把摄像机立杆避雷针化的设计,大多是冒牌防雷厂家的设计,说明他们根本不懂安防弱电系统,没有资格参与安防系统的防雷方案设计。你可以质疑他们:这样做把雷电反击电压引到系统里来,怎吗处理?

' a5 N; c" n- W- m

* F. l5 b7 L1 C0 c$ B* p, B# R防感应雷要用防雷器,凡是视频输入输出的BNC座外壳与接地点短路的防雷器产品,都是危险品。你可以质疑他们:短路制造了地环路,产生干扰,烧毁设备谁负责?
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 楼主| 发表于 2011-3-6 14:58:05 | 显示全部楼层

r:2010与防雷厂家探讨安防系统防雷与接地问题

回:80楼
; N/ O: w3 l  q3 \/ s“看完eie老师的 文章,受益匪浅~ 由于是刚刚看到eie老师的 文章内容,时隔这么久了,不知道eie老师还有没在 这个论坛。如果有的话 还请教几个问题:1、在防范感应雷的 时候,前端摄像机使用合格的防雷器,请问防雷器是否需要 作接地处理(常态下 BNC输入输出口 与接地点是开路),如果作了 接地处理 是否就是形成所谓的“地环路”了呢?(此时主机已经作了接地处理)2、如果前端使用的是视频光端机,光端机(主机)是否需要接地处理?如果前后端的光端机都作了接地处理,那是不是也相当于形成了所谓的“地环路”了呢?”
# w: ]( b/ ?6 @, H7 t8 l / t* h$ n4 R- O
安防工程的防雷,到目前为止,是以“专业防雷”的设计占统治地位。特点是把建筑物防雷和电网防雷,搬到安防系统来,制造了很大隐患。
" T; ^1 e9 L- h5 |2 \2 v1)“防范感应雷”, “专业防雷”宣传的是“防雷必须接地,不接地就不能防雷”,做法也是防雷器必须接地。
4 r! X" d) K/ q- v常态下 BNC输入输出口 与接地点是开路,也有的是短路。短路制造了多点接地,不行!开路可以吗?
, [! I% F' {' l4 x# g8 z2)常态下开路的防雷器,要看它设计的残压值是多少?对视频电路来说,假定是20~40V,它可以把视频线对地“高电压”限制在20~40V,似乎很合理。但是对地电位呢?当地电位差大于这个残压时,防雷器将连续出于泄流状态,许多防雷器没打雷就被烧毁了,大多是这个原因;
% K7 g  {1 {6 y' m% S1 L3 N3)还有用气体放电管做接地“泄放雷电流”的,但是气体放电管击穿电压选择多高的呢?选几百~几千伏的,对地电位来说是安全的,但是对雷击来说,雷击高电位击穿放电管,BNC通过放电管接地,这叫“瞬态接地”,雷击高电位本来就是瞬态脉冲,这就是瞬态多点接地,隐患仍然存在。如果气体放电管击穿电压选择低电压型的,如前面说的20~40V,那地电位就可以击穿放电管,烧毁放电管。这就是防雷器常态接地或常态开路隐患结果。/ W9 Z/ L6 f6 ]" t2 d4 J3 m& W
4)要害问题是为什么要接地?感应雷属于电磁波的电磁感应现象,视频线屏蔽层接收的感应电动势,并不是BNC外壳对地的电压,而是等效在视频线屏蔽层中间的高频交变电压,防雷器接地线也会接收到感应电动势,怎么再接地呢?遗憾的是我们的“专业防雷们”,把雷电感应,当成对地电压了。这就是说防雷器常态接地或常态开路接地都是没有客观依据的,是对电磁感应的曲解。

- r2 v# r1 w* W9 B9 H* U    不过接地,可以带来远高于安防工程的巨大利润,加上雷击本来就是低概率事件,有效性或隐患不是马上可以验证的,所以可以大行其道。
3 E. N8 u1 E2 P3 X+ `! t" ~* v; Y
' a" g+ J8 N  W% r    关于光端机系统,光缆不属于电气连接,属于电气隔离,它把安防系统分成几个电气连接分系统,应该是每个有电气直接连接关系的分系统,分别“单点接地”。例如,其中一个前端四路光端机,接四路摄像机输入,应该光发射机机壳接地,四个摄像机都应和大地绝缘;  u1 h4 p6 ~, P
' W5 p; a5 C0 @: D. b; {+ C
[ 本帖最后由 eie1992 于 2011-3-7 23:43 编辑 ]
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