中国安防论坛

 找回密码
 注册
楼主: eie1992

仅以此贴作为2010国庆献礼——防雷器接地,瞎指挥

[复制链接]
 楼主| 发表于 2010-10-17 15:24:14 | 显示全部楼层

r:仅以此贴作为2010国庆献礼——防雷器接地,瞎指挥

很久不见了。
- }& Z5 y6 B4 P8 E& |: Z! b* n" r晚上回复吧。
烟台EIE电子 关注 安防视频传输,抗干扰,防雷技术探讨
回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2010-10-17 19:14:43 | 显示全部楼层

r:仅以此贴作为2010国庆献礼——防雷器接地,瞎指挥

关于摄像机与护罩绝缘问题:: r" t3 y) G5 d8 F: _
于洪:“一直以来我一直遵循的就是摄像机一定要与防护罩罩体绝缘。”0 g9 W) ~- }6 x  U- s3 _. e
    这样就可以避免很多现场接地问题。因为工程中摄像机大都通过金属支架,安装在金属立杆,和钢结构上面这都是些是“天然接地体”。摄像机与护罩绝缘了,结果摄像机外壳就不会接地了。如果摄像机与护罩没有绝缘,这就是“盲目接地”了。这种“盲目接地”工程案例太多了,还说“我没给摄像机做接地线啊”。% c. i  Q; W3 x, b
7 {6 }5 U& B# Q& |+ T  V
    在很多人还没有认识到安防系统“地电位环路”是重大安全隐患,“单点接地”的设计理念和方法还没有形成的情况下,明白“摄像机一定要与防护罩罩体绝缘”,实在是大好事,这也就预防了“盲目接地”。& a2 w& h' z+ r" V# `5 P: a& \
& z5 a9 w/ t; h7 z  g9 G' G
    安防行业的现实是,多数摄像机外壳、与金属护罩、安装支架之间都是短路一体的。所以绝缘问题,就只好由工程人员自己想办法了,绝缘位置、绝缘方式和绝缘材料的选择,大都是根据现场情况达到绝缘目的就行了,也不太考究,也没有标准。过去很多塑料绝缘支架,其实很好用,现在很少了,大概因为没有铝合金支架漂亮吧。
. X# W3 F! @' E) V: k; A! q7 r7 d- a" y0 r: [. h
    “一直以来我也一直说不清楚,设计要求还必须有防雷器,我更愿意使用的办法是接闪器、立杆(或专门的引下线)连接现场制作的地线,而将防雷器与视频相关的那个地线连接交流电源输入的地线。”: F6 t5 f+ z0 n0 F
    我不清楚这是不是属于“立杆避雷针化”设计范围,如果是,那就危险了。因为立杆要接闪,就必须防他的“雷电反击电压”(避雷针放电电压),这是上面说的摄像机与护罩绝缘轻度就远远不够了,因为它可以击穿空气的距离在三、四十公分以上。
% g2 ]/ {' S& b& p, f: G2 o; Q) C3 P4 B0 k! g( B0 B
    “一直以来我也一直说不清楚,设计要求还必须有防雷器”——% N+ K+ j) W4 R
    直击雷只能靠避雷针解决,“防雷器”只能用于解决感应雷。我这个主题帖就是专对防感应雷的防雷器说的。
" g& f* ]5 P; {2 v  b0 R, X5 u" I" r# M    “防雷器接地是用于泄放雷电流”,“防雷器必须接地,不解地就不能防雷”,这几乎是“天经地义的真理”了。我的实验和分析认为,接地没用,还有害。接地泄放雷电流的说法,没有理论和实践依据,反而说明对感应雷的本质认识是错误的,前面我有分析。/ x8 b' @3 w- a* |6 p
    为了能理解感应雷的本质,后面我还会进一步说明,力求对大家能有些帮助,好在现在高中都学到电磁感应知识了。
7 T. P. l! x2 \3 K4 L

1 R* ^# I! _* J[ 本帖最后由 eie1992 于 2010-10-17 19:20 编辑 ]
烟台EIE电子 关注 安防视频传输,抗干扰,防雷技术探讨
回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2010-10-17 23:46:35 | 显示全部楼层
感应雷与电缆感应电动势
3 w2 u) [- K! y/ @6 W. k7 V5 q' b    以视频线AB为例。空间电磁场可以在视频线屏蔽层上产生感应电动势。这就是我们常说的“干扰”。8 ~. K" x' c7 d
雷电放电时,巨大的脉冲电流,可以在周围空间辐射出很强的交变电磁场——雷电波。雷电流包括发生在空中的带电云层间的“云-云”放电电流,“云-地”放电电流,也包括避雷针接闪放电电流。& D2 e/ m" F, B1 l; ?

% g6 E+ e0 }6 c; |# V    雷电波可以在任何导体上耦合出感应电动势,在视频线的屏蔽层上也会产生雷电感应电动势Uo;雷电感应电动势Uo,性质是一个交变电压。
/ f* z0 _5 M& X7 `. M+ F. {    ( Z( h! J: G  V
    同样,一根垂直的导线也会耦合出感应电动势。避雷针接闪时巨大放电电流的辐射电磁场,可以在离避雷针很近的摄像机立杆上,防雷器垂直接地线上,耦合出很强感应电动势Ud;% t+ H/ x$ y9 K9 U, C

) @3 o7 ?; B8 T# a3 U; [( V
  ]1 I' d- D$ @  r/ m$ Z【雷电感应电动势模拟】
4 f$ u5 n6 ]1 h2 G% j1 Y  f5 o+ _7 v9 K- l% N
    如图所示:AB为模拟视频线屏蔽层,AD为模拟立杆或接地线(可以是防雷器接地线),BD为主机接地线。为了理解感应电动势的性质,我们设计了这个模拟电路:8 T/ s1 Y) w  w9 a, R( r
    用一个变压器,初级接高频信号源或脉冲信号源,次级串接在视频线屏蔽层中间(视频信号地中间),在视频线两端就可以观察到(测到)“感应电动势Uo”;
* n  c9 B& O; n8 `; r4 ]3 E( |' Q$ O    同样在接地线中间,也串一个变压器次级,也可以得到一个“感应电动势Ud”;
; t8 c, k$ V2 s) t  q7 k" O
  \0 s- p9 v( e, v: H: ]    变压器的原理产生的Uo和Ud,也都是电磁感应形成的电动势,性质上和雷电感应电动势一样,不同的是变压器是集中参数元件的有源电流和磁路耦合,有电路基础就可以理解,雷电感应是空间电磁场的耦合关系,模拟实验的信号幅度也与实际雷电大不相同,这要从场的角度去理解。但这不影响我们对感应电动势性质的认识,Uo和Ud也是交变电压性质,也都是等效在导线两端。
( U* x5 P& p# q" y' Z8 G
- h& o% D5 W$ R, P) B$ x7 n    先看接地线上的感应电动势Ud,它不因为导线下端接地而不产生感应电动势,也不因为它下端接地而被“泄放到大地”。对于实际的雷电感应,即使在AD两端再并一个“短路线”,那也只能增加导线面积,提高电磁感应效率,感应电动势不会有丝毫减少。视频线上的感应电动势性质也一样。1 h6 j5 |7 f# u: X- F
  x" E( M9 P; U5 A' x8 R& |
    这就是说,防雷器接地,不仅不能够把感应电动势“泄放到大地”,而且本身还会产生感应电动势,增大雷电感应。所以防雷器接地是无用而有害。
* y$ N# E# U! Y+ ^& P0 s  z! r  V6 ~, v3 j" w
    所谓防雷器接地泄放雷电流的说法,是对雷电感应本质的一种错误认识,这是首先要从原理上搞清楚的问题。
1 y2 P% X0 k2 x7 N; Y0 y1 }8 S/ A  D3 t/ l
[ 本帖最后由 eie1992 于 2010-10-18 12:41 编辑 ]
烟台EIE电子 关注 安防视频传输,抗干扰,防雷技术探讨
回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2010-10-23 18:48:04 | 显示全部楼层

r:仅以此贴作为2010国庆献礼——防雷器接地,瞎指挥

防雷器接地泄放什么雷电流,怎么理解?2 o! L1 g* @- L) ?) o
什么东西可以通过接地泄放到大地?
9 m* z; N+ n2 T2 f6 I' M" ]* T3 r
电位φ,是观察点相对于参考点的电压。
- D" Q- X! M  `对地地电位φ,参考点是大地;
4 i9 M! D3 z1 K( a' D感应电动势U0,他不是静电场的概念,是交变电磁场的概念,属于无线的空间电磁感应现象。
4 h: y; y. A1 L
& ^$ J/ X; f" R9 c; j雷电在视频线上的电磁感应产生出来的是什么东西?它能用接地的办法泄放到大地?$ t" C8 Y" Z" T5 X2 m) o) G
第一个可能:感应出的是“对地电位φ”,表示视频线上“感应出”了正(或负)电荷增加,根据电容充电原理,视频线上电荷增加,对大地静电场电压升高,这时,用防雷接地办法,可以把视频线上的电荷,泄放到大地——合理。显然这是模仿带电云层与大地静电感应,通过避雷针放电原理想象推理出来的概念。
! j" g+ D! v. X2 M7 h问题是,雷电波的电磁感应,是怎么通过“无线方式”在瞬间把单极性电荷“注射到”视频线上的?这种单极性电荷注射到视频线上的物理机制是什么?推动电荷瞬间注射到视频线上的动力是什么场?恐怕无人能回答这个超现实问题。$ Z7 e& Y& U( U8 S0 L$ H
$ @% I% Y9 P5 }4 O2 ~% v/ P1 ]
第二个可能:感应出的是一个“电压”,准确讲,是一个一端接大地另一端接视频线的“电压”。这样,用接地的办法,短路这个电压,把它放“干净”或者放到“残压”电平——也合理;
  c; f* u5 L5 [问题是,雷电波的电磁感应,是怎么通过“无线方式”在瞬间把一个“电压”加在了视频线和大地之间的?它的形成机制又是什么?谁能告诉我?8 _$ F) {6 g0 _& B
除了上述两种“东西”之外,还有什么“东西”可以通过接地就能泄放到大地呢?无法想象。
; I5 `& J% [  B+ Y
) \7 c+ z3 v: J5 u+ t" c电磁感应在线缆上形成的电动势(也是电压),是谁把它一端接地形成“线-地电压”的?防雷器的接地端,又是把感应电动势哪一端接地呢?. ~" r7 E$ v3 j! ]; s  G1 u
1 A7 G% T# p. n& U! u9 J4 G+ t8 e- P
所以,防雷器接地泄放什么雷电流的说法,从理论上和实践上,估计都难找到依据。
  E: }; e1 m" y4 x8 Q2 ~1 m* H+ K1 t# M+ |  {) F$ @4 f2 Y7 J8 Y) U
我们安防行业的现实是:大量产品在这么应用,烧了设备还要用,系统瘫痪也得用。用了就有GDP,烧了设备换新的,又一个GDP,“业绩”大大的。但不知是“可庆可贺”呢?还是“可悲可叹”。

6 Q! b/ K3 }& ]- [/ R2 c* ?) h* [/ \, L- B# a
[ 本帖最后由 eie1992 于 2010-10-23 19:04 编辑 ]
烟台EIE电子 关注 安防视频传输,抗干扰,防雷技术探讨
回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2010-10-26 11:06:24 | 显示全部楼层

r:仅以此贴作为2010国庆献礼——防雷器接地,瞎指挥

如果您也曾经认为:防雷器必须接地,不接地就不能防雷。7 G$ F' e; z+ @0 F( G$ ?
您是否想过:
$ V1 [) d9 r5 ]( J
( d: G5 l' x3 p' B
1)感应雷在线缆上感应出来的到底什么东西?* S1 n( w3 K  |7 O5 ~
2)什么东西可以通过接地,把它泄放到大地?1 s4 B  H2 W4 y& a+ \
3)接地会不会有什么负面影响呢?
' E( L; j" F' F: @8 V1 r; z/ P
带着这些问题,来看本贴,可能会有一定收获的。7 k/ Z9 X) ~9 s
, w+ Y% G3 F3 I1 E3 }% ]5 R0 Y
例如,立杆避雷针化设计,确实给施工带来“方便”,它能够像避雷针一样的接闪,把云层电荷泄放到大地,这一点没错。
. a) [% r: Q7 B6 Q* @9 J" u* A但能否达到被保护设备不被袭击目的呢?不能。这种“施工带来方便”,却给雷电反击电压袭击安防系统带来了更大的“方便”。这就是“负面影响”,影响到什么程度呢?成为安防系统最大的安全隐患,是安防系统的定时炸弹。
: ~2 f6 `1 _6 b- a
' R; n9 A. J3 p& T1 Y这个立杆避雷针化设计,曾经被专业防雷厂家作为“标准设计”来宣传、推广。今天,“立杆避雷针化设计”,却几乎成了判断真假防雷设计的试金石和分水岭了。; T, h) M$ V4 z" p. E1 O& k

' S# x" n; {7 O( G6 C5 A. U7 c   同样,我们也会思考,防雷器接地又有什么道理呢?会有什么负面影响呢?

# z5 l% Q  h, n9 X; B
8 n' [+ X$ j( Q, B[ 本帖最后由 eie1992 于 2010-10-26 11:08 编辑 ]
烟台EIE电子 关注 安防视频传输,抗干扰,防雷技术探讨
回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2010-10-29 20:36:08 | 显示全部楼层

r:仅以此贴作为2010国庆献礼——防雷器接地,瞎指挥

该给楼上红牌了,公开在这里发广告。
烟台EIE电子 关注 安防视频传输,抗干扰,防雷技术探讨
回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2010-11-4 08:44:52 | 显示全部楼层
原帖由 22343234 于 2010-11-3 22:33 发表 * R& O+ y7 e3 J
赞 EIE 一个!!
% g3 x& n$ K+ E! N8 L希望您 继续发帖~~
9 e: m! O1 I- a% ^7 }7 `看了你的帖子,想想以前,竖了根3米高室外的杆子~~上面架个摄像机~~* |; l* j, d- Y3 O2 E! T% v

: T, c; s% u" t- o" h/ f没过3伏天呢,就坏3次,感应雷打坏的!
/ B) _, |$ u0 t) N( P( |1 `开始竖杆子的时候,那时候的技术经理说一定要摄像机外壳接地~~4 A% W; }/ |8 K8 q

3 b8 O, W. Y( E: p& a于是一个夏天连续坏了3个球机!  ...
( D+ ?" [* z. O2 ?, @/ c, o
! ]% `; h2 V$ i) z9 s7 v
    金属立杆上安装摄像机,通过金属支架,摄像机外壳必然接大地了,这就与系统其他接地点形成了地环路,把地电位引入了安防系统,其危害有两方面:) |) u& |* _. Z, a$ H  r4 c' x$ ~- @
1)类似避雷针,方便引雷接闪,那就太可怕了;
5 Z; [6 v' S" M( `' P8 z4 A! _2)直接引入地电位:包括引入常规的电网形成的地电位,也包括雷击地面物体形成的“跨步电压地电位”;
4 D! N* u  j: @7 P
. z. R4 W% w4 U: C, i" N    你的烧摄像机问题,很大可能是地电位环路烧的,地电位是不稳定的,当电网发生重大不平衡故障时,地电位可以突变到几十、几百伏,接地点把这个电压引入安防系统,可以瞬间烧毁很多设备,使整个安防系统硬瘫痪。- J; m5 _9 X* Q9 }7 y! e) W0 S: U, a& N

- G% z1 g! m( V: b多点接地形成地环路,是安防系统的重大安全隐患,是第一杀手,是定时炸弹,工程设计和施工,一定要仔细检查有没有多点接地问题。
3 Y* x1 o$ H; p/ t* _    安防系统安全设计原则是:单点接地——主机一点接大地。
烟台EIE电子 关注 安防视频传输,抗干扰,防雷技术探讨
回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2010-11-4 09:11:39 | 显示全部楼层
原帖由 lzhm2010 于 2010-11-4 00:19 发表 - v2 I0 g; M. \) z% s$ s
今天跟一个客户也谈了防雷的事情,他也强调了防雷必须接地的问题。我说我们设备主要是防感应雷,而不是直接的雷击的那种。但是我也没法说明很详细的原理来跟他解释 。今天看了也总算是明白了。 ...

# v; j$ Z4 ~3 d' x7 J; _: Q/ ^; _" U: i
    这个事例说明,某些“专业防雷厂家”的误导宣传的影响,十分广泛。! W# x) {4 Z3 H" k* J
    “防雷必须接地,不接地就不能防雷”,现在几乎“家喻户晓”。
1 D7 ]5 I+ z0 y1 m    但是谁见过专业防雷厂家的解释?没有。
! i: K$ I5 J3 @% Q    做工程,有没有疑问:雷电感应到底是什么东西?为什么接地能放掉?7 P* Y. {6 s+ A. s

6 @8 v) d0 b6 E! [5 h  Z    今天看来,所谓防雷器接地,就可以把雷电感应“高电压”泄放到大地的说法,没有依据6 k+ [- z7 S4 H, r5 V
   

5 {  a# q# H% g5 u9 V- ~% }" `" C    试想:视频线上感应出来的“高电压”,准确说应该是“电动势”,除非这个电动势是感应在视频线和大地之间的电压,接地才可能“放掉”,而实际上这个感应电动势是在整条视频线上产生的,接地怎么泄放?而且接地线,特别是室外离避雷针很近的摄像机防雷器接地线,避雷针放电脉冲电流可达100KA以上,在它周围会形成极强的交变电磁场,与它平行的“接地线”上,也会感应出很强的电动势,谁来把它放掉呢?同时,接地还可以方便的把跨步电压也引入安防系统,那就是“雪上结霜”了。
9 X& `8 d" b' c4 g3 t$ n7 S    应该明白:这些安全隐患,都是由地环路引入的。单点接地设计原则,可以有效避免这些安全隐患,既简单,又方便;
' z. ?# l: M+ B* E. ~& ~
' i2 I; L) G5 s9 n' \' H
[ 本帖最后由 eie1992 于 2010-11-4 09:15 编辑 ]
烟台EIE电子 关注 安防视频传输,抗干扰,防雷技术探讨
回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2010-12-8 10:26:51 | 显示全部楼层
原帖由 loginwjd303 于 2010-11-4 10:11 发表
4 s* d# h8 o  |) {4 dEIE老师你好,请问“室外摄像机绝缘”是指防护罩与罩内摄像机绝缘还是防护罩壳与大地绝缘。现在我将一红外一体机装在外墙上,请问这个需要做绝缘处理吗?如果说需要作绝缘处理,是不是安装支架需要与外壳用绝缘材料隔开。谢 ...
2 c+ u9 [1 O  E7 o) u

) a& t$ L, i, b# C, h没有及时跟帖,抱歉!那几天外出,后来可能帖子沉得太深了,没见到。
( L+ u; K+ s) t% }7 e# Y' W1)“室外摄像机绝缘”是指防护罩与罩内摄像机绝缘还是防护罩壳与大地绝缘?——最终要求摄像机连接的BNC外壳与大地绝缘;
2 |9 M  K# h" |3 i# N( L2)安装在墙上的摄像机,一般和大地都是绝缘的。但也发生过固定螺丝碰到钢筋造成接地的。外墙安装,下雨天墙体有时也会发生绝缘不好问题;
烟台EIE电子 关注 安防视频传输,抗干扰,防雷技术探讨
回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2010-12-8 10:49:52 | 显示全部楼层
原帖由 嘌呤 于 2010-12-7 22:56 发表
7 M2 {5 \1 N2 o) Q我想只要能消除与大地的电位差,那就等于消除感应电动势
* I& c8 C8 S/ U; t. @' Z

) `; C" I1 z; j2 b5 r7 l( i这样理解,有些混乱。
9 m/ }! u+ H: l5 h& l/ {
# f# w, `, T- X/ M; |    假如,A点是主机,做了安全接大地。B点是一个远端摄像机,B点地电位Vb是独立于安防系统客观存在的,无法“消除”;如果B点摄像机接了大地,就把这个地电位电压,引到了摄像机端视频线上了,而主机端接大地的点位是0电位,这就形成了地电位差,危险就从这里开始了,地电位通过两端接地点和视频线构成环路,这就叫“地电位环路”。这个问题的要点是:地点为通过系统多点接地被引入安防系统的。  r: n; Z6 T, f/ H6 I, k) y
+ W8 ?7 A5 Q% n# e& E  G7 _( e3 e1 q# A
    工程设计的任务是:不要把这个地电位人为地引入安防系统,方法很简单:系统主机单点接地。
烟台EIE电子 关注 安防视频传输,抗干扰,防雷技术探讨
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

安豆网|Archiver|手机版|中国安防论坛 ( 粤ICP备09063021号 )

GMT+8, 2025-4-3 15:02 , Processed in 0.062432 second(s), 17 queries .

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表