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[原创]“防雷”接地与视频系统接地要点

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发表于 2007-11-29 18:10:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
“防雷”接地与视频系统接地要点
# C7 p* A. N" e/ K' ^ L (工程设计探讨和参考)
! r: b w" ?9 m! u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)。
& W7 t& y7 Z3 {0 n. |[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。
. C+ W0 k) S+ d$ i; ^) P/ j% Q1) 主机一点接地(单点接地):
8 ^8 D* F# n3 h" z, _$ N R/ h 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;
8 r9 N* y/ j' x 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;
. i1 R) Z: ^6 G" ]+ O 3. 这个接地,是直接接大地,接地电阻越小越好;
0 [$ X1 r ~, {2) 远端所有视频信号地,必须与大地绝缘:
: I8 u+ _4 j: k2 L2 G3 H4 r6 ^ 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。
* z& U0 S; p; q' u; O7 V2. 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;
) o4 }& q$ _. J) B& a1 K7 j [地电位环路]
" M& \) _8 {, ~6 o0 v' U 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”。
& Y! Z6 Z/ {& H7 |" z2) 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。
$ ~. e& v* y" p7 N# {" S3 U3) “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。
/ \, q7 G8 H |! L" S( u4) 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。
" a# g( P& k3 e1 ^( }; V5) 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。
2 L" u W+ V5 D. I5 f[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。
& l; x, w) v5 H& ?; t 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”;
, P" x( {( [6 Z" R5 U' \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。
& v- }5 k$ j. h! e# A3 ?2 J! p; @9 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;
W2 a% m) Z4 k* r5 }) \4) 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;
( k# N3 F. V; g5 D( ]8 s6 H! z$ M5) 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。
1 A/ }0 {$ F2 k: v
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 楼主| 发表于 2007-12-2 18:51:00 | 显示全部楼层

re:工程中与多点接大地故障有关的问题和现象:...

工程中与多点接大地故障有关的问题和现象:
) @+ r4 t5 B) {' U7 N1 ` 1) 呈现多种干扰现象(“逆定理”不一定成立):
. P% p. R; d/ G3 i+ W3 u M 1. 黑白横杠上下移动的干扰;
- L4 R/ e1 r1 ^1 l( g% {2 O% m2. 黑白点状、条状横带干扰;
3 k. K- r' Z P% F( Z" `+ L3. 图像扭曲;
% o% ?9 W3 g( S4 S& ^$ j2) 测试现象
. M+ U5 J& M n9 @' U1 m7 m c4 b 1. 显示器蓝屏,或显示“无视频”,而监视器观察有视频有干扰;
7 S2 T* Q- M( h! d3 F 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;
" C8 m% z) L/ [+ K G: h0 t( N3) 发生系统安全事故
- Y; ~( s5 B. I1 E4 Y. f% o1. 突然烧毁摄像机或主机采集卡(停电或突然断电,雷雨天);
5 u, q8 Y$ H& c* \: T 2. 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。
% U/ r# O+ E( Q* V
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 楼主| 发表于 2007-12-5 05:50:04 | 显示全部楼层

re:我不明白多点和单点的意思 给画个草图可...

我不明白多点和单点的意思 给画个草图可以吗
: t, r2 d8 z. P6 t) i 摄像机端也接地吗?
4 Q7 u7 Z8 j7 y% g 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
, Y) g l& {) }; [% q5 G ...............
7 C9 R- m1 g! T3 `" |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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 楼主| 发表于 2007-12-6 08:34:49 | 显示全部楼层

re:[QUOTE][b]下面引用由[u]安泰...

下面引用由安泰发表的内容:
! c' S4 [6 N+ n9 u& m* |
3 d4 v$ V" s5 K {4 g5 A( U 受教了!多谢!还向eie老师请教:
5 _! Y2 t* h: `2 N# O1、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?
$ ]# H; ]) F5 k9 a/ u+ ?2、主控室单做接地,接地极与主控室最大距离多少?

5 L B1 R# Q U+ M4 u...................
: t, g9 F' o" C! P1.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。
* E# z* J* C+ ?/ w: E( [ 2.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;
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