視頻監(jiān)控系統(tǒng)防雷保護(hù)方案(圖)
2005/7/26 15:36:23
廣州雷迅電子有限公司北京分公司 供稿
一、概述
眾所周知，雷電具有極大的破壞性，其電壓高達(dá)數(shù)百萬(wàn)伏，瞬間電流可高達(dá)數(shù)十萬(wàn)安培。雷擊所造成的破壞性后果體現(xiàn)于下列三種層次：①設(shè)備損壞，人員傷亡；②設(shè)備或元器件壽命降低；③傳輸或儲(chǔ)存的信號(hào)、數(shù)據(jù)（模擬或數(shù)字）受到干擾或丟失，甚至使電子設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作而暫時(shí)癱瘓或整個(gè)系統(tǒng)停頓。目前，世界上各種建筑、設(shè)施大多數(shù)仍在使用傳統(tǒng)的避雷針?lè)览住Ｓ帽芾揍樂(lè)乐怪苯永讚魧?shí)踐證明是經(jīng)濟(jì)和有效的。但是，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷發(fā)展，大量精密電子設(shè)備的使用和聯(lián)網(wǎng)，避雷針對(duì)這些電子設(shè)備的保護(hù)卻顯得無(wú)能為力。避雷針不能阻止感應(yīng)雷擊過(guò)電壓、操作過(guò)電壓以及雷電波入侵過(guò)電壓，而這類過(guò)電壓卻是破壞大量電子設(shè)備的罪魁禍?zhǔn)住Ｃ磕旮鞣N通訊控制系統(tǒng)或網(wǎng) 絡(luò)因雷擊而受破壞的事例屢見(jiàn)不鮮，其中安防監(jiān)控系統(tǒng)因受到雷擊引起設(shè)備損壞，自動(dòng)化監(jiān)控失靈的事件也常有發(fā)生。安防監(jiān)控子系統(tǒng)中部分前端攝像機(jī)設(shè)計(jì)為室外安裝方式，對(duì)于雷雨多發(fā)地區(qū)必須設(shè)計(jì)安裝防雷電系統(tǒng)。
二、方案設(shè)計(jì)說(shuō)明
系統(tǒng)防雷方案包括外部防雷和內(nèi)部防雷兩個(gè)方面:
* 外部防雷包括避雷針、避雷帶、引下線、接地極等等，其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲，將可能擊中建筑物的雷電通過(guò)避雷針、避雷帶、引下線等，泄放入大地。
* 內(nèi)部防雷系統(tǒng)是為保護(hù)建筑物內(nèi)部的設(shè)備以及人員的安全而設(shè)置的。通過(guò)在需要保護(hù)設(shè)備的前端安裝合適的避雷器，使設(shè)備、線路與大地形成一個(gè)有條件的等電位體。將可能進(jìn)入的雷電流阻攔在外，將因雷擊而使內(nèi)部設(shè)施所感應(yīng)到的雷電流得以安全泄放入地，確保后接設(shè)備的安全。
避雷帶、引下線（建筑物鋼筋）和接地等構(gòu)成的外部防雷系統(tǒng)，主要是為了保護(hù)建筑物本體免受雷擊引起的火災(zāi)事故及人身安全事故，而內(nèi)部防雷系統(tǒng)則是防止感應(yīng)雷和其他形式的過(guò)電壓侵入設(shè)備造成損壞，這是外部防雷系統(tǒng)無(wú)法保證的。
雷電對(duì)電氣設(shè)備的影響，主要由以下四個(gè)方面造成：①直擊雷；②傳導(dǎo)雷； ③感應(yīng)雷；④開(kāi)關(guān)過(guò)電壓。
直擊雷：雷電直接擊中建筑物，雷電的不到50%的能量將會(huì)從引下線等外部避雷設(shè)施泄放到大地，其中接近40%的能量將通過(guò)建筑物的供電系統(tǒng)分流，其中5%左右的能量通過(guò)建筑物的通信網(wǎng)絡(luò)線纜分流，其余的雷擊能量通建筑物的其他金屬管道、纜線分流。這里的能量分配比例會(huì)隨著建筑物內(nèi)的布線狀況和管線結(jié)構(gòu)而變化。直擊雷波形為10/350us
傳導(dǎo)雷（雷電波侵入）：在更大的范圍內(nèi)（幾公里甚至幾十公里），雷電擊中電力或信息通訊線路，然后沿著傳輸線路侵入設(shè)備。其中地電位反擊也是傳導(dǎo)雷中的一種：雷電擊中附近建筑物或附近其他物體、地面，導(dǎo)致地電壓升高，并在周圍形成巨大的跨步電壓。雷電可能通過(guò)接地系統(tǒng)或建筑物間的線路入侵雷電延建筑物內(nèi)部設(shè)備形成地電位反擊。
感應(yīng)雷（雷電波感應(yīng)）：在周圍1000公尺左右范圍內(nèi)（有資料為 500公尺或 1500公尺，距離應(yīng)隨著雷擊大小和屏蔽措施而變化）。發(fā)生雷擊時(shí)，LEMP 在上述有效范圍內(nèi)，在所有的導(dǎo)體上產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的感應(yīng)浪涌。因此分布于建筑物內(nèi)外的各種電力、信息線路將會(huì)感應(yīng)雷電而對(duì)設(shè)備造成危害。
隨著現(xiàn)代高科技的發(fā)展，精密儀器，通訊設(shè)備，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，因而感應(yīng)雷造成的雷擊事故也越來(lái)越多，除直接造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失外，因重要設(shè)備損壞使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)陷入癱瘓后造成間接的損失更是驚人。
三、方案設(shè)計(jì)思想
（1）直擊雷的外部防護(hù)措施
雖然有不少專家學(xué)者在努力的研究有效的防止直擊雷的方法，但直到今天我們還是無(wú)法阻止雷擊的發(fā)生。實(shí)際上現(xiàn)在公認(rèn)的防直擊雷的方法仍然是200年前富蘭克林先生發(fā)明的避雷針。
A. 接閃器
避雷針及其變形產(chǎn)品避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)等統(tǒng)稱為接閃器。歷史上對(duì)接閃器防雷原理的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生過(guò)誤解。當(dāng)時(shí)認(rèn)為：避雷針?lè)览资且驗(yàn)槠浼舛朔烹娋C合了雷云電荷從而避免了雷擊發(fā)生，所以當(dāng)時(shí)要求避雷針頂部一定要是尖端，以加強(qiáng)放電能力。后來(lái)的研究表明：一定高度的金屬導(dǎo)體會(huì)使大氣電場(chǎng)畸變，這樣雷云就容易向該導(dǎo)體放電，并且能量越大的雷就越易被金屬導(dǎo)體吸引。這樣接閃器的防雷是因?yàn)閷⒗纂娨蜃陨矶乐沽吮槐Ｗo(hù)物被雷電擊中。現(xiàn)在認(rèn)為任何良好接地的導(dǎo)體都可能成為有效的接閃器，而與它的形狀沒(méi)有什么關(guān)系。
為了降低建筑被雷擊的概率，宜優(yōu)先采用避雷網(wǎng)、作為建筑物的接閃器，如果屋面有天線等通信設(shè)施可在局部加裝避雷針保護(hù)，這樣接閃器的高度不會(huì)太高，不會(huì)增大建筑的雷擊概率。避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸應(yīng)不大于10mＸ10m，避雷針應(yīng)與避雷網(wǎng)可靠連接。
B. 引下線
引下線的作用是將接閃器接閃的雷電流安全的導(dǎo)引入地，引下線不得少于兩根，并應(yīng)沿建筑物四周對(duì)稱均勻的布置，引下線的間距不大于18米，引下線接長(zhǎng)必須采用焊接，引下線應(yīng)與各層均壓環(huán)焊接，引下線采用10毫米的圓鋼或相同面積的扁鋼。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的建筑物，引下線應(yīng)利用建筑物內(nèi)的鋼筋作為防雷引下線。
采用多根引下線不但提高了防雷裝置的可靠性，更重要的是多根引下線的分流作用可大大降低每根引下線的沿線壓降，減少側(cè)擊的危險(xiǎn)。的目的是為了讓雷電流均勻入地，便于地網(wǎng)散流，以均衡地電位。同時(shí)，均勻?qū)ΨQ布置可使引下線瀉流時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)電磁場(chǎng)在引下線所包圍的電信建筑物內(nèi)相互抵消，減小雷擊感應(yīng)的危險(xiǎn)。
C. 接地體
接地體是指埋在土壤中起散流作用的導(dǎo)體，接地體應(yīng)采用：
* 鋼管 直徑大于50毫米，壁厚大于3.5毫米；
* 角鋼 不小于50×50×5毫米
* 扁鋼 不小于40×4毫米。
應(yīng)將多根接地體連接成地網(wǎng)，地網(wǎng)的布置應(yīng)優(yōu)先采用環(huán)型地網(wǎng)，引下線應(yīng)連接在環(huán)型地網(wǎng)的四周，這樣有利于雷電流的散流和內(nèi)部電位的均衡。垂直接地體一般長(zhǎng)為1.5-2.5米，埋深0.8米，地極間隔5米，水平接地體應(yīng)埋深1米，其向建筑物外引出的長(zhǎng)度一般不大于50米。框架結(jié)構(gòu)的建筑應(yīng)采用建筑物基礎(chǔ)鋼筋做接地體。
（2）直擊雷電流在電源系統(tǒng)的分配：
根據(jù)GB50057-94的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)直擊雷電流分類：
第一類 200KA 10/350us
第二類 150KA 10/350us
第三類 100KA 10/350us
如圖所示：
一個(gè)能量為200KA的直擊雷，由整個(gè)系統(tǒng)的電源、管線、地網(wǎng)、通信網(wǎng)絡(luò)線來(lái)分擔(dān)。以一棟建筑的防雷來(lái)講，電源部分承擔(dān)其中近45%（100KA），以三相四線為例，每線承擔(dān)大約有25KA(10/350us)的雷電流。通信站基本無(wú)管道系統(tǒng)，不計(jì)。地網(wǎng)和通信線路承擔(dān)剩余55%的雷電流。由此可見(jiàn)，電源系統(tǒng)對(duì)直擊雷的防護(hù)非常關(guān)鍵。
由此可見(jiàn)，直擊雷的內(nèi)部防護(hù)措施應(yīng)選用10/350us沖擊雷電流的開(kāi)關(guān)型SPD產(chǎn)品。另外，對(duì)于個(gè)別架空線引入的傳導(dǎo)雷，也應(yīng)采用上述一級(jí)防護(hù)措施。
（3）應(yīng)雷的防護(hù)
前面已提到感應(yīng)雷是因?yàn)橹睋衾追烹姸袘?yīng)到附近的金屬導(dǎo)體中的，其實(shí)感應(yīng)雷可通過(guò)兩種不同的感應(yīng)方式侵入導(dǎo)體，一是靜電感應(yīng)：在雷云中的電荷積聚時(shí)，附近的導(dǎo)體也會(huì)感應(yīng)上相反的電荷，當(dāng)雷擊放電時(shí)，雷云中的電荷迅速釋放，而導(dǎo)體中原來(lái)被雷云電場(chǎng)束縛住的靜電也會(huì)沿導(dǎo)體流動(dòng)尋找釋放通道，就在電路中形成電脈沖。二是電磁感應(yīng)：在雷云放電時(shí)，迅速變化的雷電流在其周圍產(chǎn)生強(qiáng)大的瞬變電磁場(chǎng)，在其附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生很高的感生電動(dòng)勢(shì)。研究表明：靜電感應(yīng)方式引起的浪涌數(shù)倍于電磁感應(yīng)引起的浪涌。
感應(yīng)雷可以通過(guò)電力電纜、視頻線、網(wǎng)絡(luò)線和天饋線等侵入，由于電力電纜的距離長(zhǎng)且對(duì)雷電波的傳輸損耗小，所以由電源侵入的感應(yīng)雷造成的危害十分突出，按原郵電部的統(tǒng)計(jì)約占了雷擊事故的80%。因此，對(duì)建筑物內(nèi)的系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行感應(yīng)雷防護(hù)時(shí)，電源是重點(diǎn)。
感應(yīng)雷還可以通過(guò)空間感應(yīng)侵入通信站的內(nèi)部線路，雖然經(jīng)過(guò)建筑物和機(jī)殼的屏蔽衰減后其能量大為減小，但站內(nèi)許多電信設(shè)備的抗過(guò)壓能力也很弱，如果處理不當(dāng)也可能造成設(shè)備故障。
（4）接地匯集線的布置
接地匯集線（匯流排）應(yīng)布置在靠近避雷器的地方，以使避雷器的接地連接線最短，各樓層的分匯集線應(yīng)直接與樓底的總匯集線相連，這樣能保證實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)接地方式，當(dāng)樓層高于30米時(shí)，高于30米部分的分匯集線應(yīng)與建筑物均壓環(huán)相連，以防止側(cè)擊。
近年來(lái)IEC的研究認(rèn)為：接地匯集線的多重互連是有益的，但部標(biāo)尚未采納。
（5）等電位連接
各種系統(tǒng)的防雷要求種類很多，但其防雷思想是一致的，就是努力實(shí)現(xiàn)等電位。絕對(duì)的等電位只是一個(gè)理想，實(shí)際中只能盡量逼近，目前是綜合采用分流、屏蔽、箝位、接地等方法來(lái)近似實(shí)現(xiàn)等電位。（見(jiàn)圖1）
（6）電源避雷器的選擇和應(yīng)用原則
* 考慮到電源負(fù)荷電流容量較大，為了安全起見(jiàn)及使用和維護(hù)方便，數(shù)據(jù)通信電源系統(tǒng)的多級(jí)防雷，原則上均選用并聯(lián)型電源避雷器。
* 電源避雷器的保護(hù)模式有共模和差模兩方式。共模保護(hù)指相線-地線（L-PE）、零線-地線（N-PE）間的保護(hù)；差模保護(hù)指相線-零線（L-N）、相線-相線（L-L）間的保護(hù)。對(duì)于低壓側(cè)第二、三、四級(jí)保護(hù)，除選擇共模的保護(hù)方式外，還應(yīng)盡量選擇包括差模在內(nèi)的保護(hù)。
* 殘壓特性是電源避雷器的最重要特性，殘壓越低，保護(hù)效果就越好。但考慮到我國(guó)電網(wǎng)電壓普遍不穩(wěn)定、波動(dòng)范圍大的實(shí)際情況，在盡量選擇殘壓較低的電源避雷器的同時(shí)。還必須考慮避雷器有足夠高的最大連續(xù)工作電壓。如果最大連續(xù)工作電壓偏低，則易造成避雷器自毀。
* 電源系統(tǒng)低壓側(cè)有一、二、三級(jí)不同的保護(hù)級(jí)別，應(yīng)根據(jù)保護(hù)級(jí)別的不同，選作合適標(biāo)稱放電電流（額定通流容量）和電壓保護(hù)水平的電源避雷器，并保證避雷器有足夠的耐雷電沖擊能力。原則上，每一級(jí)的交流電源之間連接導(dǎo)線超過(guò)25m以上，都應(yīng)做該級(jí)相應(yīng)的保護(hù)。
* 電源低壓側(cè)保護(hù)用的電源避雷器，應(yīng)該選擇有失效警告指示、并能提供遙測(cè)端口功能的電源避雷器，以方便監(jiān)控、管理和日后維護(hù)。
* 電源避雷器必須具有阻燃功能，在失效、或自毀時(shí)不能起火。
* 電源避雷器必須具有失效分離裝置，在失效時(shí)，能自動(dòng)與電源系統(tǒng)斷開(kāi)，而不影響通信電源系統(tǒng)的正常供電。
* 電源避雷器的連接端子，必須至少能適應(yīng)25mm²的導(dǎo)線連接。安避避雷器時(shí)的引線應(yīng)采用截面積不小于25mm²的多股銅導(dǎo)線，建議使用 25mm²的多股銅導(dǎo)線，并盡可能短（引線長(zhǎng)度不宜超過(guò)1.0m）。當(dāng)引線長(zhǎng)度超過(guò)1.0m時(shí)，應(yīng)加大引線的截面積;引線應(yīng)緊湊并排或綁扎布放。
* 電源避雷器的接地：接地線應(yīng)使用不小于25~35mm²的多股銅導(dǎo)線，并盡可能就近與交流保護(hù)地匯流排、或總匯流排、接地網(wǎng)直接可靠連接。
* 另外根據(jù)GB50057-94 關(guān)于雷擊概率計(jì)算中環(huán)境參數(shù)的選擇（見(jiàn)附件2），根據(jù)YD/T5098-2001條文說(shuō)明中2.0.4款10/350 和 8/20 us波能量換算的公式：
Q(10/350us)≌20Q(8/20us)
由于10/350us模擬雷電電流沖擊波的能量遠(yuǎn)大于8/20us模擬雷電電流沖擊波的能量，因此一般需要使用電壓開(kāi)關(guān)型SPD(如放電間隙、放電管)才能承受10/350us模擬雷電電流沖擊波，而由MOV和SAD組成的SPD一般所承受的標(biāo)稱放電電流是8/20us模擬雷電電流沖擊波。
在本方案中，B級(jí)防雷器據(jù)選擇我公司的B級(jí)間隙防雷器Asafe系列。
（7）電源避雷器的安裝要求
在安裝電源避雷器時(shí)，要求避雷器的接地端與接地網(wǎng)之間的連接距離盡可能越近越好。如果避雷器接地線拉得過(guò)長(zhǎng)，將導(dǎo)致避雷器上的限制電壓（被保護(hù)線與地之間的殘壓）過(guò)高，可能使避雷器難于起到應(yīng)有的保護(hù)作用。
因此，避雷器的正確安裝以及接地系統(tǒng)的良好與否，將直接關(guān)系到避雷器防雷的效果和質(zhì)量。避雷器安裝的基本要求如下：
* 電源避雷器的連接引線，必須有足夠粗，并盡可能短；
* 引線應(yīng)采用截面積不小于25mm²的多股銅導(dǎo)線；
* 如果引線長(zhǎng)度超過(guò)1.0m時(shí)，應(yīng)加大引線的截面積；
* 引線應(yīng)緊湊并排或幫扎布放；
* 電源避雷器的接地線應(yīng)為不小于25~35m²多股銅導(dǎo)線，并盡可能就近可靠入地。
四、防雷設(shè)計(jì)依據(jù)
(1) 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50057-94
(2) 電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50174-93
(3) 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范 JGJ/T16-92
(4) 計(jì)算站場(chǎng)地安全要求 GB9361-88
(5) 計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)文件 GB2887-89
(6) 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器 GA173-1998
(7) 雷電電磁脈沖的防護(hù) IECI312
(8) 微波站防雷與接地設(shè)計(jì)規(guī)范 YD 2011－93
(9) 通信局（站）接地設(shè)計(jì)暫行技術(shù)規(guī)定 YDJ26E9
五、綜合防雷方案設(shè)計(jì)
（1）前端設(shè)備的防雷
a) 前端設(shè)備有室外和室內(nèi)安裝兩種情況，安裝在室內(nèi)的設(shè)備一般不會(huì)遭受直擊雷擊，但需考慮防止雷電過(guò)電壓對(duì)設(shè)備的侵害，而室外的設(shè)備則同時(shí)需考慮防止直擊雷擊。
b) 前端設(shè)備如攝像頭應(yīng)置于接閃器（避雷針或其它接閃導(dǎo)體）有效保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)攝像機(jī)獨(dú)立架設(shè)時(shí)，避雷針最好距攝像機(jī)3－4米的距離。如有困難避雷針也可以架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身或選用Φ 8的鍍鋅圓鋼。為防止電磁感應(yīng)，沿桿引上攝像機(jī)的電源線和信號(hào)線應(yīng)穿金屬管屏蔽。
c) 為防止雷電波沿線路侵入前端設(shè)備，應(yīng)在設(shè)備前的每條線路上加裝合適的避雷器，如電源線（220V或DC12V）、視頻線、信號(hào)線和云臺(tái)控制線。
d) 攝像機(jī)的電源一般使用AC220V或DC12V。攝像機(jī)由直流變壓器供電的，單相電源避雷器應(yīng)串聯(lián)或并聯(lián)在直流變壓器前端，如直流電源傳輸距離大于15米，則攝像機(jī)端還應(yīng)串接低壓直流避雷器。
e) 信號(hào)線傳輸距離長(zhǎng)，耐壓水平低，極易感應(yīng)雷電流而損壞設(shè)備，為了將雷電流從信號(hào)傳輸線傳導(dǎo)入地，信號(hào)過(guò)電壓保護(hù)器須快速響應(yīng)，在設(shè)計(jì)信號(hào)傳輸線的保護(hù)時(shí)必須考慮信號(hào)的傳輸速率、信號(hào)電平，啟動(dòng)電壓以及雷電通量等參數(shù)。
f) 室外的前端設(shè)備應(yīng)有良好的接地，接地電阻小于4Ω，高土壤電阻率地區(qū)可放寬至 <10Ω。
（2）傳輸線路的防雷
a) CCTV系統(tǒng)主要是傳輸信號(hào)線和電源線。室外攝像機(jī)的電源可從終端設(shè)備處引入，也可從監(jiān)視點(diǎn)附近的電源引入。
b) 控制信號(hào)傳輸線和報(bào)警信號(hào)傳輸線一般選用芯屏蔽軟線，架設(shè)（或敷設(shè)）在前端與終端之間。
c) GB50198－1994規(guī)定，傳輸部分的線路在城市郊區(qū)、鄉(xiāng)村敷設(shè)時(shí)，可采用直埋敷設(shè)方式。當(dāng)條件不充許時(shí)，可采用通信管道或架空方式，此時(shí)規(guī)定了傳輸線纜與其它線路其它線路其溝的最小間距和與其它線路共桿架設(shè)的最小垂直間距。
d) 從防雷角看，直埋敷設(shè)方式防雷效果最佳，架空線最容易遭受雷擊，并且破壞性大，波及范圍廣，為避免首尾端設(shè)備損壞，架空線傳輸時(shí)應(yīng)在每一電桿上做接地處理，架空線纜的吊線和架空線纜線路中的金屬管道均應(yīng)接地。中間放大器輸入端的信號(hào)源和電源均應(yīng)分別接入合適的避雷器。
e) 傳輸線埋地敷設(shè)并不能阻止雷擊設(shè)備的發(fā)生，大量的事實(shí)顯示，雷擊造成埋地線纜故障，大約占總故障的30％左右，即使雷擊比較遠(yuǎn)的地方，也仍然會(huì)有部分雷電流流入電纜。所以采用帶屏蔽層的線纜或線纜穿鋼管埋地敷設(shè)，保持鋼管的電氣連通。對(duì)防護(hù)電磁干擾和電磁感應(yīng)非常有效，這主要是由于金屬管的屏蔽作用和雷電流的集膚效應(yīng)。如電纜全程穿金屬管有困難時(shí)，可在電纜進(jìn)入終端和前端設(shè)備前穿金屬管埋地引入，但埋地長(zhǎng)度不得小于15米，在入戶端將電纜金屬外皮、鋼管同防雷接地裝置相連。
（3）終端設(shè)備的防雷
a) 在CCTV系統(tǒng)中，監(jiān)控室的防雷最為重要，應(yīng)從直擊雷防護(hù)、雷電波侵入、等電位連接和電涌保護(hù)多方面進(jìn)行。
b) 監(jiān)控室所在建筑物應(yīng)有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)。其防直擊雷措施應(yīng)符合GB50057－94中有關(guān)直擊雷保護(hù)的規(guī)定。
c) 進(jìn)入監(jiān)控室的各種金屬管線應(yīng)接到防感應(yīng)雷的接地裝置上。架空電纜線直接引入時(shí)，在入戶處應(yīng)加裝避雷器，并將線纜金屬外護(hù)層及自承鋼索接到接地裝置上。
d) 監(jiān)控室內(nèi)應(yīng)設(shè)置一等電位連接母線（或金屬板），該等電位連接母線應(yīng)與建筑物防雷接地、PE線、設(shè)備保護(hù)地、防靜電地等連接到一起防止危險(xiǎn)的電位差。各種電涌保護(hù)器（避雷器）的接地線應(yīng)以最直和最短的距離與等電位連接母排進(jìn)行電氣連接。
e) 由于有80％雷擊高電位是從電源線侵入的，為保證設(shè)備安全，一般電源上應(yīng)設(shè)置三級(jí)避雷保護(hù)。在視頻傳輸線、信號(hào)控制線，入侵報(bào)警信號(hào)線進(jìn)入前端設(shè)備之前或進(jìn)入中心控制臺(tái)前應(yīng)加裝相應(yīng)的避雷保護(hù)器。
f) 良好的接地是防雷中至關(guān)重要的一環(huán)。接地電阻值越小過(guò)電壓值越低。監(jiān)控中心采用專用接地裝置時(shí)，其接地電阻不得大于4Ω。采用綜合接地網(wǎng)時(shí)，其接地電阻不得大于1Ω。
（4）具體保護(hù)措施----防雷器的安裝
A、攝像機(jī)：
* 前端設(shè)備如攝像頭應(yīng)置于接閃器（避雷針或其它接閃導(dǎo)體）有效保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)攝像機(jī)獨(dú)立架設(shè)時(shí)，避雷針最好距攝像機(jī)3－4米的距離。如有困難避雷針也可以架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身或選用Φ 8的鍍鋅圓鋼。為防止電磁感應(yīng)，沿桿引上攝像機(jī)的電源線和信號(hào)線應(yīng)穿金屬管屏蔽。
* 在帶云臺(tái)攝像槍的前端安裝：每槍配置電源、視頻、控制線路三合一（SV-3/220）組合式防雷器1套。
* 在不帶云臺(tái)攝像機(jī)的前端安裝：每槍配置電源、視頻線路二合一（SV-2/220）組合式防雷器1套。
B、監(jiān)控中心機(jī)房：
* 在監(jiān)控中心機(jī)房大樓電源總配電柜的進(jìn)線端，安裝通流容量100KA電源防雷器1套，推薦型號(hào)是Asafe-15*4防雷模塊。作為監(jiān)控中心機(jī)房設(shè)備電源第一級(jí)防護(hù)。
* 在監(jiān)控中心機(jī)房的220V電源的電源進(jìn)線端，安裝通流容量40KA電源防雷器1套，三相線路推薦型號(hào)是PPS-II/3-40M防雷箱；單相線路推薦型號(hào)是PPS-I/1-40M防雷箱，作為監(jiān)控中心機(jī)房設(shè)備電源第二級(jí)防護(hù)。
* 在監(jiān)控中心機(jī)房各終端設(shè)備設(shè)備的前端，安裝通流容量10KA電源防雷器5套，推薦使用型號(hào)是LT A6-420NS（一拖四式）插座式防雷器，作為監(jiān)控中心機(jī)房?jī)?nèi)各終端設(shè)備電源第三級(jí)的防雷防護(hù)。
* 在距陣主機(jī)、視頻分割器的視頻線路接入端，安裝視頻信號(hào)防雷器3套，推薦型號(hào)是CoaxB-TV/16S防雷器，作為監(jiān)控中心機(jī)房?jī)?nèi)44路視頻連接端口的防雷保護(hù)。
* 在距陣主機(jī)、視頻分割器的控制線路接入端，安裝控制信號(hào)防雷器8套，推薦型號(hào)是SR-E24V/4S防雷器，作為監(jiān)控中心機(jī)房?jī)?nèi)15路控制連接端口的防雷保護(hù)。
電源防雷器的安裝可參看下圖:
六、部分防雷產(chǎn)品性能簡(jiǎn)介
1） Asafe-15 ASP ASafe系列浪涌保護(hù)器采用多層間隙技術(shù)，和特殊的材料工藝，保證了SPD長(zhǎng)壽命穩(wěn)定工作，又避免了續(xù)流和滅弧問(wèn)題。徹底解決了普通間隙式SPD滅弧瞬間的低電壓引起的系列問(wèn)題。超強(qiáng)的直擊雷電流通流能力可防護(hù)直擊雷浪涌電壓。應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)的第一級(jí)保護(hù)。
2） PPS-II/3-40 ASP 40KA三相電源防雷箱，工作電壓400V，三相五線制，功率不限，反應(yīng)速度10-9秒，配備掛墻安裝配件，能有效抗擊直擊雷和感應(yīng)雷擊。高通流容量，具備后備防雷功能，應(yīng)用于電源端作為第二級(jí)防雷。
3） LT A6-420NS 雷泰插座式電源防雷器，通流容量19KA，有過(guò)熱、過(guò)流、濾波、接地監(jiān)測(cè)、相線監(jiān)測(cè)和失效指示等功能，反應(yīng)速度10-9秒，黃磷銅鍍鎳接觸片工作性能穩(wěn)定，五萬(wàn)次插拔無(wú)故障，功率2000W，適用于單相高瞪璞傅奈醇兜繚捶覽住?lt;BR>
4） CoaxB-TV/16S ASP 16路視頻線路防雷器，每套防雷器可作為16路視頻線路防雷，特別適合于多路分配器及距陣視頻線路防雷，通流容量5KA，插入損耗〈0.22dB，反應(yīng)速度10-12秒，工作性能穩(wěn)定，安裝方便。
5） SR-E24V/4S ASP 24V控制線路專用防雷器，接線柱形式接口，每套防雷器可作為保護(hù)4芯線路，通流容量5000A，插入損耗〈0.2dB，反應(yīng)速度10-12秒，工作性能穩(wěn)定，安裝方便。
6） SV-2/220視頻、電源二合一防雷器，ASP視頻線路防雷器，每套防雷器可作為攝像監(jiān)控頭的電源和視頻二路保護(hù)，電源防雷通流容量為10KA，視頻線路通流容量為5KA。安裝方便，特別適合于無(wú)控制線路的攝像頭防護(hù)。
7） SV-3/220視頻、控制、電源三合一防雷器，ASP視頻線路防雷器，每套防雷器可作為攝像監(jiān)控頭的電源和視頻及控制線路三路保護(hù)，電源防雷通流容量為10KA，視頻和控制線路通流容量均為5KA。安裝方便，特別適合于有控制線路的攝像頭防護(hù)。
七、工程量清單
序號(hào) 品 名 數(shù) 量 用 途
1 Asafe-15 1 三相電源100KA一級(jí)防雷器
2 PPS-II/3-40 1 單相電源40KA二級(jí)防雷器
3 LT A6-420NS 5 單相電源19KA三級(jí)防雷器
4 SV-2/220 29 電源、視頻二合一防雷器
5 SV-3/220 15 電源、視頻、控制三合一防雷器
6 SR-E24V/4S 8 24V控制線路防雷器
7 COAXB-TV/16S 3 16路視頻防雷器
附件一 工程說(shuō)明
1. 有關(guān)安裝割接說(shuō)明
本工程中，由于在安裝有關(guān)電源避雷器時(shí)需要短時(shí)間中斷相應(yīng)的電源（注：電源避雷器是并接的），在安裝數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口保護(hù)裝置時(shí)可能需要中斷部分網(wǎng)絡(luò)（注：接口保護(hù)裝置是串接的）。為了盡可能減少對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的影響，在施工過(guò)程中，對(duì)電源避雷器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備保護(hù)裝置的施工割接說(shuō)明如下：
（1） 電源避雷器的安裝割接：
* 安裝前應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備，如連接導(dǎo)線的長(zhǎng)度、線餌和螺絲的大小等應(yīng)先根據(jù)安裝位置和連接位確定好。嚴(yán)禁電安裝電源避雷。
* 安裝各級(jí)電源避雷器時(shí)，應(yīng)做好意外情況的應(yīng)對(duì)方法（如：停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)）。
* 在中斷市電來(lái)安裝第一級(jí)第二級(jí)保護(hù)用電源避雷器的同時(shí)，應(yīng)確保油機(jī)或備用電源供電正常。低壓室一級(jí)避雷器的安裝時(shí)間應(yīng)在30分鐘（市電拉閘時(shí)間）內(nèi)完成。
* 在電力室交流配電屏上安裝電源避雷器時(shí)，應(yīng)在15min（配電屏開(kāi)關(guān)拉閘時(shí)間）內(nèi)完成。
* 在UPS交流配電屏上安裝第三級(jí)電源避雷器時(shí)，先檢查和確保UPS供電滿載在可靠的放電時(shí)間前提下，安裝時(shí)應(yīng)在15分鐘（配電屏開(kāi)關(guān)拉閘時(shí)間）內(nèi)完成。
* 在UPS 交流輸出配電屏上安裝第四級(jí)電源避雷器時(shí)，此時(shí)，數(shù)據(jù)設(shè)備的交流供電設(shè)備將不可避免地停止供電。因此，安裝此級(jí)避雷器時(shí)，應(yīng)與有關(guān)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)部門密切配合，商討最佳時(shí)機(jī)和制訂最佳應(yīng)急方案，保證各種信息及時(shí)且不丟失，對(duì)用戶的影響降到最小。安裝時(shí)應(yīng)在15分鐘（配電屏開(kāi)關(guān)拉閘時(shí)間）內(nèi)完成。
（2） 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口保護(hù)裝置的安裝割接：
由于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口保護(hù)裝置是串接在被保護(hù)的設(shè)備端口上的，安裝時(shí)如不采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)急措施，將難免中斷該接口信號(hào)的傳輸而影響網(wǎng)絡(luò)。
附件二
眾所周知，雷電具有極大的破壞性，其電壓高達(dá)數(shù)百萬(wàn)伏，瞬間電流可高達(dá)數(shù)十萬(wàn)安培。雷擊所造成的破壞性后果體現(xiàn)于下列三種層次：①設(shè)備損壞，人員傷亡；②設(shè)備或元器件壽命降低；③傳輸或儲(chǔ)存的信號(hào)、數(shù)據(jù)（模擬或數(shù)字）受到干擾或丟失，甚至使電子設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作而暫時(shí)癱瘓或整個(gè)系統(tǒng)停頓。目前，世界上各種建筑、設(shè)施大多數(shù)仍在使用傳統(tǒng)的避雷針?lè)览住Ｓ帽芾揍樂(lè)乐怪苯永讚魧?shí)踐證明是經(jīng)濟(jì)和有效的。但是，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷發(fā)展，大量精密電子設(shè)備的使用和聯(lián)網(wǎng)，避雷針對(duì)這些電子設(shè)備的保護(hù)卻顯得無(wú)能為力。避雷針不能阻止感應(yīng)雷擊過(guò)電壓、操作過(guò)電壓以及雷電波入侵過(guò)電壓，而這類過(guò)電壓卻是破壞大量電子設(shè)備的罪魁禍?zhǔn)住Ｃ磕旮鞣N通訊控制系統(tǒng)或網(wǎng) 絡(luò)因雷擊而受破壞的事例屢見(jiàn)不鮮，其中安防監(jiān)控系統(tǒng)因受到雷擊引起設(shè)備損壞，自動(dòng)化監(jiān)控失靈的事件也常有發(fā)生。安防監(jiān)控子系統(tǒng)中部分前端攝像機(jī)設(shè)計(jì)為室外安裝方式，對(duì)于雷雨多發(fā)地區(qū)必須設(shè)計(jì)安裝防雷電系統(tǒng)。
二、方案設(shè)計(jì)說(shuō)明
系統(tǒng)防雷方案包括外部防雷和內(nèi)部防雷兩個(gè)方面:
* 外部防雷包括避雷針、避雷帶、引下線、接地極等等，其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲，將可能擊中建筑物的雷電通過(guò)避雷針、避雷帶、引下線等，泄放入大地。
* 內(nèi)部防雷系統(tǒng)是為保護(hù)建筑物內(nèi)部的設(shè)備以及人員的安全而設(shè)置的。通過(guò)在需要保護(hù)設(shè)備的前端安裝合適的避雷器，使設(shè)備、線路與大地形成一個(gè)有條件的等電位體。將可能進(jìn)入的雷電流阻攔在外，將因雷擊而使內(nèi)部設(shè)施所感應(yīng)到的雷電流得以安全泄放入地，確保后接設(shè)備的安全。
避雷帶、引下線（建筑物鋼筋）和接地等構(gòu)成的外部防雷系統(tǒng)，主要是為了保護(hù)建筑物本體免受雷擊引起的火災(zāi)事故及人身安全事故，而內(nèi)部防雷系統(tǒng)則是防止感應(yīng)雷和其他形式的過(guò)電壓侵入設(shè)備造成損壞，這是外部防雷系統(tǒng)無(wú)法保證的。
雷電對(duì)電氣設(shè)備的影響，主要由以下四個(gè)方面造成：①直擊雷；②傳導(dǎo)雷； ③感應(yīng)雷；④開(kāi)關(guān)過(guò)電壓。
直擊雷：雷電直接擊中建筑物，雷電的不到50%的能量將會(huì)從引下線等外部避雷設(shè)施泄放到大地，其中接近40%的能量將通過(guò)建筑物的供電系統(tǒng)分流，其中5%左右的能量通過(guò)建筑物的通信網(wǎng)絡(luò)線纜分流，其余的雷擊能量通建筑物的其他金屬管道、纜線分流。這里的能量分配比例會(huì)隨著建筑物內(nèi)的布線狀況和管線結(jié)構(gòu)而變化。直擊雷波形為10/350us
傳導(dǎo)雷（雷電波侵入）：在更大的范圍內(nèi)（幾公里甚至幾十公里），雷電擊中電力或信息通訊線路，然后沿著傳輸線路侵入設(shè)備。其中地電位反擊也是傳導(dǎo)雷中的一種：雷電擊中附近建筑物或附近其他物體、地面，導(dǎo)致地電壓升高，并在周圍形成巨大的跨步電壓。雷電可能通過(guò)接地系統(tǒng)或建筑物間的線路入侵雷電延建筑物內(nèi)部設(shè)備形成地電位反擊。
感應(yīng)雷（雷電波感應(yīng)）：在周圍1000公尺左右范圍內(nèi)（有資料為 500公尺或 1500公尺，距離應(yīng)隨著雷擊大小和屏蔽措施而變化）。發(fā)生雷擊時(shí)，LEMP 在上述有效范圍內(nèi)，在所有的導(dǎo)體上產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的感應(yīng)浪涌。因此分布于建筑物內(nèi)外的各種電力、信息線路將會(huì)感應(yīng)雷電而對(duì)設(shè)備造成危害。
隨著現(xiàn)代高科技的發(fā)展，精密儀器，通訊設(shè)備，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，因而感應(yīng)雷造成的雷擊事故也越來(lái)越多，除直接造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失外，因重要設(shè)備損壞使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)陷入癱瘓后造成間接的損失更是驚人。
三、方案設(shè)計(jì)思想
（1）直擊雷的外部防護(hù)措施
雖然有不少專家學(xué)者在努力的研究有效的防止直擊雷的方法，但直到今天我們還是無(wú)法阻止雷擊的發(fā)生。實(shí)際上現(xiàn)在公認(rèn)的防直擊雷的方法仍然是200年前富蘭克林先生發(fā)明的避雷針。
A. 接閃器
避雷針及其變形產(chǎn)品避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)等統(tǒng)稱為接閃器。歷史上對(duì)接閃器防雷原理的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生過(guò)誤解。當(dāng)時(shí)認(rèn)為：避雷針?lè)览资且驗(yàn)槠浼舛朔烹娋C合了雷云電荷從而避免了雷擊發(fā)生，所以當(dāng)時(shí)要求避雷針頂部一定要是尖端，以加強(qiáng)放電能力。后來(lái)的研究表明：一定高度的金屬導(dǎo)體會(huì)使大氣電場(chǎng)畸變，這樣雷云就容易向該導(dǎo)體放電，并且能量越大的雷就越易被金屬導(dǎo)體吸引。這樣接閃器的防雷是因?yàn)閷⒗纂娨蜃陨矶乐沽吮槐Ｗo(hù)物被雷電擊中。現(xiàn)在認(rèn)為任何良好接地的導(dǎo)體都可能成為有效的接閃器，而與它的形狀沒(méi)有什么關(guān)系。
為了降低建筑被雷擊的概率，宜優(yōu)先采用避雷網(wǎng)、作為建筑物的接閃器，如果屋面有天線等通信設(shè)施可在局部加裝避雷針保護(hù)，這樣接閃器的高度不會(huì)太高，不會(huì)增大建筑的雷擊概率。避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸應(yīng)不大于10mＸ10m，避雷針應(yīng)與避雷網(wǎng)可靠連接。
B. 引下線
引下線的作用是將接閃器接閃的雷電流安全的導(dǎo)引入地，引下線不得少于兩根，并應(yīng)沿建筑物四周對(duì)稱均勻的布置，引下線的間距不大于18米，引下線接長(zhǎng)必須采用焊接，引下線應(yīng)與各層均壓環(huán)焊接，引下線采用10毫米的圓鋼或相同面積的扁鋼。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的建筑物，引下線應(yīng)利用建筑物內(nèi)的鋼筋作為防雷引下線。
采用多根引下線不但提高了防雷裝置的可靠性，更重要的是多根引下線的分流作用可大大降低每根引下線的沿線壓降，減少側(cè)擊的危險(xiǎn)。的目的是為了讓雷電流均勻入地，便于地網(wǎng)散流，以均衡地電位。同時(shí)，均勻?qū)ΨQ布置可使引下線瀉流時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)電磁場(chǎng)在引下線所包圍的電信建筑物內(nèi)相互抵消，減小雷擊感應(yīng)的危險(xiǎn)。
C. 接地體
接地體是指埋在土壤中起散流作用的導(dǎo)體，接地體應(yīng)采用：
* 鋼管 直徑大于50毫米，壁厚大于3.5毫米；
* 角鋼 不小于50×50×5毫米
* 扁鋼 不小于40×4毫米。
應(yīng)將多根接地體連接成地網(wǎng)，地網(wǎng)的布置應(yīng)優(yōu)先采用環(huán)型地網(wǎng)，引下線應(yīng)連接在環(huán)型地網(wǎng)的四周，這樣有利于雷電流的散流和內(nèi)部電位的均衡。垂直接地體一般長(zhǎng)為1.5-2.5米，埋深0.8米，地極間隔5米，水平接地體應(yīng)埋深1米，其向建筑物外引出的長(zhǎng)度一般不大于50米。框架結(jié)構(gòu)的建筑應(yīng)采用建筑物基礎(chǔ)鋼筋做接地體。
（2）直擊雷電流在電源系統(tǒng)的分配：
根據(jù)GB50057-94的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)直擊雷電流分類：
第一類 200KA 10/350us
第二類 150KA 10/350us
第三類 100KA 10/350us
如圖所示：
一個(gè)能量為200KA的直擊雷，由整個(gè)系統(tǒng)的電源、管線、地網(wǎng)、通信網(wǎng)絡(luò)線來(lái)分擔(dān)。以一棟建筑的防雷來(lái)講，電源部分承擔(dān)其中近45%（100KA），以三相四線為例，每線承擔(dān)大約有25KA(10/350us)的雷電流。通信站基本無(wú)管道系統(tǒng)，不計(jì)。地網(wǎng)和通信線路承擔(dān)剩余55%的雷電流。由此可見(jiàn)，電源系統(tǒng)對(duì)直擊雷的防護(hù)非常關(guān)鍵。
由此可見(jiàn)，直擊雷的內(nèi)部防護(hù)措施應(yīng)選用10/350us沖擊雷電流的開(kāi)關(guān)型SPD產(chǎn)品。另外，對(duì)于個(gè)別架空線引入的傳導(dǎo)雷，也應(yīng)采用上述一級(jí)防護(hù)措施。
（3）應(yīng)雷的防護(hù)
前面已提到感應(yīng)雷是因?yàn)橹睋衾追烹姸袘?yīng)到附近的金屬導(dǎo)體中的，其實(shí)感應(yīng)雷可通過(guò)兩種不同的感應(yīng)方式侵入導(dǎo)體，一是靜電感應(yīng)：在雷云中的電荷積聚時(shí)，附近的導(dǎo)體也會(huì)感應(yīng)上相反的電荷，當(dāng)雷擊放電時(shí)，雷云中的電荷迅速釋放，而導(dǎo)體中原來(lái)被雷云電場(chǎng)束縛住的靜電也會(huì)沿導(dǎo)體流動(dòng)尋找釋放通道，就在電路中形成電脈沖。二是電磁感應(yīng)：在雷云放電時(shí)，迅速變化的雷電流在其周圍產(chǎn)生強(qiáng)大的瞬變電磁場(chǎng)，在其附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生很高的感生電動(dòng)勢(shì)。研究表明：靜電感應(yīng)方式引起的浪涌數(shù)倍于電磁感應(yīng)引起的浪涌。
感應(yīng)雷可以通過(guò)電力電纜、視頻線、網(wǎng)絡(luò)線和天饋線等侵入，由于電力電纜的距離長(zhǎng)且對(duì)雷電波的傳輸損耗小，所以由電源侵入的感應(yīng)雷造成的危害十分突出，按原郵電部的統(tǒng)計(jì)約占了雷擊事故的80%。因此，對(duì)建筑物內(nèi)的系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行感應(yīng)雷防護(hù)時(shí)，電源是重點(diǎn)。
感應(yīng)雷還可以通過(guò)空間感應(yīng)侵入通信站的內(nèi)部線路，雖然經(jīng)過(guò)建筑物和機(jī)殼的屏蔽衰減后其能量大為減小，但站內(nèi)許多電信設(shè)備的抗過(guò)壓能力也很弱，如果處理不當(dāng)也可能造成設(shè)備故障。
（4）接地匯集線的布置
接地匯集線（匯流排）應(yīng)布置在靠近避雷器的地方，以使避雷器的接地連接線最短，各樓層的分匯集線應(yīng)直接與樓底的總匯集線相連，這樣能保證實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)接地方式，當(dāng)樓層高于30米時(shí)，高于30米部分的分匯集線應(yīng)與建筑物均壓環(huán)相連，以防止側(cè)擊。
近年來(lái)IEC的研究認(rèn)為：接地匯集線的多重互連是有益的，但部標(biāo)尚未采納。
（5）等電位連接
各種系統(tǒng)的防雷要求種類很多，但其防雷思想是一致的，就是努力實(shí)現(xiàn)等電位。絕對(duì)的等電位只是一個(gè)理想，實(shí)際中只能盡量逼近，目前是綜合采用分流、屏蔽、箝位、接地等方法來(lái)近似實(shí)現(xiàn)等電位。（見(jiàn)圖1）
（6）電源避雷器的選擇和應(yīng)用原則
* 考慮到電源負(fù)荷電流容量較大，為了安全起見(jiàn)及使用和維護(hù)方便，數(shù)據(jù)通信電源系統(tǒng)的多級(jí)防雷，原則上均選用并聯(lián)型電源避雷器。
* 電源避雷器的保護(hù)模式有共模和差模兩方式。共模保護(hù)指相線-地線（L-PE）、零線-地線（N-PE）間的保護(hù)；差模保護(hù)指相線-零線（L-N）、相線-相線（L-L）間的保護(hù)。對(duì)于低壓側(cè)第二、三、四級(jí)保護(hù)，除選擇共模的保護(hù)方式外，還應(yīng)盡量選擇包括差模在內(nèi)的保護(hù)。
* 殘壓特性是電源避雷器的最重要特性，殘壓越低，保護(hù)效果就越好。但考慮到我國(guó)電網(wǎng)電壓普遍不穩(wěn)定、波動(dòng)范圍大的實(shí)際情況，在盡量選擇殘壓較低的電源避雷器的同時(shí)。還必須考慮避雷器有足夠高的最大連續(xù)工作電壓。如果最大連續(xù)工作電壓偏低，則易造成避雷器自毀。
* 電源系統(tǒng)低壓側(cè)有一、二、三級(jí)不同的保護(hù)級(jí)別，應(yīng)根據(jù)保護(hù)級(jí)別的不同，選作合適標(biāo)稱放電電流（額定通流容量）和電壓保護(hù)水平的電源避雷器，并保證避雷器有足夠的耐雷電沖擊能力。原則上，每一級(jí)的交流電源之間連接導(dǎo)線超過(guò)25m以上，都應(yīng)做該級(jí)相應(yīng)的保護(hù)。
* 電源低壓側(cè)保護(hù)用的電源避雷器，應(yīng)該選擇有失效警告指示、并能提供遙測(cè)端口功能的電源避雷器，以方便監(jiān)控、管理和日后維護(hù)。
* 電源避雷器必須具有阻燃功能，在失效、或自毀時(shí)不能起火。
* 電源避雷器必須具有失效分離裝置，在失效時(shí)，能自動(dòng)與電源系統(tǒng)斷開(kāi)，而不影響通信電源系統(tǒng)的正常供電。
* 電源避雷器的連接端子，必須至少能適應(yīng)25mm²的導(dǎo)線連接。安避避雷器時(shí)的引線應(yīng)采用截面積不小于25mm²的多股銅導(dǎo)線，建議使用 25mm²的多股銅導(dǎo)線，并盡可能短（引線長(zhǎng)度不宜超過(guò)1.0m）。當(dāng)引線長(zhǎng)度超過(guò)1.0m時(shí)，應(yīng)加大引線的截面積;引線應(yīng)緊湊并排或綁扎布放。
* 電源避雷器的接地：接地線應(yīng)使用不小于25~35mm²的多股銅導(dǎo)線，并盡可能就近與交流保護(hù)地匯流排、或總匯流排、接地網(wǎng)直接可靠連接。
* 另外根據(jù)GB50057-94 關(guān)于雷擊概率計(jì)算中環(huán)境參數(shù)的選擇（見(jiàn)附件2），根據(jù)YD/T5098-2001條文說(shuō)明中2.0.4款10/350 和 8/20 us波能量換算的公式：
Q(10/350us)≌20Q(8/20us)
由于10/350us模擬雷電電流沖擊波的能量遠(yuǎn)大于8/20us模擬雷電電流沖擊波的能量，因此一般需要使用電壓開(kāi)關(guān)型SPD(如放電間隙、放電管)才能承受10/350us模擬雷電電流沖擊波，而由MOV和SAD組成的SPD一般所承受的標(biāo)稱放電電流是8/20us模擬雷電電流沖擊波。
在本方案中，B級(jí)防雷器據(jù)選擇我公司的B級(jí)間隙防雷器Asafe系列。
（7）電源避雷器的安裝要求
在安裝電源避雷器時(shí)，要求避雷器的接地端與接地網(wǎng)之間的連接距離盡可能越近越好。如果避雷器接地線拉得過(guò)長(zhǎng)，將導(dǎo)致避雷器上的限制電壓（被保護(hù)線與地之間的殘壓）過(guò)高，可能使避雷器難于起到應(yīng)有的保護(hù)作用。
因此，避雷器的正確安裝以及接地系統(tǒng)的良好與否，將直接關(guān)系到避雷器防雷的效果和質(zhì)量。避雷器安裝的基本要求如下：
* 電源避雷器的連接引線，必須有足夠粗，并盡可能短；
* 引線應(yīng)采用截面積不小于25mm²的多股銅導(dǎo)線；
* 如果引線長(zhǎng)度超過(guò)1.0m時(shí)，應(yīng)加大引線的截面積；
* 引線應(yīng)緊湊并排或幫扎布放；
* 電源避雷器的接地線應(yīng)為不小于25~35m²多股銅導(dǎo)線，并盡可能就近可靠入地。
四、防雷設(shè)計(jì)依據(jù)
(1) 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50057-94
(2) 電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50174-93
(3) 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范 JGJ/T16-92
(4) 計(jì)算站場(chǎng)地安全要求 GB9361-88
(5) 計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)文件 GB2887-89
(6) 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器 GA173-1998
(7) 雷電電磁脈沖的防護(hù) IECI312
(8) 微波站防雷與接地設(shè)計(jì)規(guī)范 YD 2011－93
(9) 通信局（站）接地設(shè)計(jì)暫行技術(shù)規(guī)定 YDJ26E9
五、綜合防雷方案設(shè)計(jì)
（1）前端設(shè)備的防雷
a) 前端設(shè)備有室外和室內(nèi)安裝兩種情況，安裝在室內(nèi)的設(shè)備一般不會(huì)遭受直擊雷擊，但需考慮防止雷電過(guò)電壓對(duì)設(shè)備的侵害，而室外的設(shè)備則同時(shí)需考慮防止直擊雷擊。
b) 前端設(shè)備如攝像頭應(yīng)置于接閃器（避雷針或其它接閃導(dǎo)體）有效保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)攝像機(jī)獨(dú)立架設(shè)時(shí)，避雷針最好距攝像機(jī)3－4米的距離。如有困難避雷針也可以架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身或選用Φ 8的鍍鋅圓鋼。為防止電磁感應(yīng)，沿桿引上攝像機(jī)的電源線和信號(hào)線應(yīng)穿金屬管屏蔽。
c) 為防止雷電波沿線路侵入前端設(shè)備，應(yīng)在設(shè)備前的每條線路上加裝合適的避雷器，如電源線（220V或DC12V）、視頻線、信號(hào)線和云臺(tái)控制線。
d) 攝像機(jī)的電源一般使用AC220V或DC12V。攝像機(jī)由直流變壓器供電的，單相電源避雷器應(yīng)串聯(lián)或并聯(lián)在直流變壓器前端，如直流電源傳輸距離大于15米，則攝像機(jī)端還應(yīng)串接低壓直流避雷器。
e) 信號(hào)線傳輸距離長(zhǎng)，耐壓水平低，極易感應(yīng)雷電流而損壞設(shè)備，為了將雷電流從信號(hào)傳輸線傳導(dǎo)入地，信號(hào)過(guò)電壓保護(hù)器須快速響應(yīng)，在設(shè)計(jì)信號(hào)傳輸線的保護(hù)時(shí)必須考慮信號(hào)的傳輸速率、信號(hào)電平，啟動(dòng)電壓以及雷電通量等參數(shù)。
f) 室外的前端設(shè)備應(yīng)有良好的接地，接地電阻小于4Ω，高土壤電阻率地區(qū)可放寬至 <10Ω。
（2）傳輸線路的防雷
a) CCTV系統(tǒng)主要是傳輸信號(hào)線和電源線。室外攝像機(jī)的電源可從終端設(shè)備處引入，也可從監(jiān)視點(diǎn)附近的電源引入。
b) 控制信號(hào)傳輸線和報(bào)警信號(hào)傳輸線一般選用芯屏蔽軟線，架設(shè)（或敷設(shè)）在前端與終端之間。
c) GB50198－1994規(guī)定，傳輸部分的線路在城市郊區(qū)、鄉(xiāng)村敷設(shè)時(shí)，可采用直埋敷設(shè)方式。當(dāng)條件不充許時(shí)，可采用通信管道或架空方式，此時(shí)規(guī)定了傳輸線纜與其它線路其它線路其溝的最小間距和與其它線路共桿架設(shè)的最小垂直間距。
d) 從防雷角看，直埋敷設(shè)方式防雷效果最佳，架空線最容易遭受雷擊，并且破壞性大，波及范圍廣，為避免首尾端設(shè)備損壞，架空線傳輸時(shí)應(yīng)在每一電桿上做接地處理，架空線纜的吊線和架空線纜線路中的金屬管道均應(yīng)接地。中間放大器輸入端的信號(hào)源和電源均應(yīng)分別接入合適的避雷器。
e) 傳輸線埋地敷設(shè)并不能阻止雷擊設(shè)備的發(fā)生，大量的事實(shí)顯示，雷擊造成埋地線纜故障，大約占總故障的30％左右，即使雷擊比較遠(yuǎn)的地方，也仍然會(huì)有部分雷電流流入電纜。所以采用帶屏蔽層的線纜或線纜穿鋼管埋地敷設(shè)，保持鋼管的電氣連通。對(duì)防護(hù)電磁干擾和電磁感應(yīng)非常有效，這主要是由于金屬管的屏蔽作用和雷電流的集膚效應(yīng)。如電纜全程穿金屬管有困難時(shí)，可在電纜進(jìn)入終端和前端設(shè)備前穿金屬管埋地引入，但埋地長(zhǎng)度不得小于15米，在入戶端將電纜金屬外皮、鋼管同防雷接地裝置相連。
（3）終端設(shè)備的防雷
a) 在CCTV系統(tǒng)中，監(jiān)控室的防雷最為重要，應(yīng)從直擊雷防護(hù)、雷電波侵入、等電位連接和電涌保護(hù)多方面進(jìn)行。
b) 監(jiān)控室所在建筑物應(yīng)有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)。其防直擊雷措施應(yīng)符合GB50057－94中有關(guān)直擊雷保護(hù)的規(guī)定。
c) 進(jìn)入監(jiān)控室的各種金屬管線應(yīng)接到防感應(yīng)雷的接地裝置上。架空電纜線直接引入時(shí)，在入戶處應(yīng)加裝避雷器，并將線纜金屬外護(hù)層及自承鋼索接到接地裝置上。
d) 監(jiān)控室內(nèi)應(yīng)設(shè)置一等電位連接母線（或金屬板），該等電位連接母線應(yīng)與建筑物防雷接地、PE線、設(shè)備保護(hù)地、防靜電地等連接到一起防止危險(xiǎn)的電位差。各種電涌保護(hù)器（避雷器）的接地線應(yīng)以最直和最短的距離與等電位連接母排進(jìn)行電氣連接。
e) 由于有80％雷擊高電位是從電源線侵入的，為保證設(shè)備安全，一般電源上應(yīng)設(shè)置三級(jí)避雷保護(hù)。在視頻傳輸線、信號(hào)控制線，入侵報(bào)警信號(hào)線進(jìn)入前端設(shè)備之前或進(jìn)入中心控制臺(tái)前應(yīng)加裝相應(yīng)的避雷保護(hù)器。
f) 良好的接地是防雷中至關(guān)重要的一環(huán)。接地電阻值越小過(guò)電壓值越低。監(jiān)控中心采用專用接地裝置時(shí)，其接地電阻不得大于4Ω。采用綜合接地網(wǎng)時(shí)，其接地電阻不得大于1Ω。
（4）具體保護(hù)措施----防雷器的安裝
A、攝像機(jī)：
* 前端設(shè)備如攝像頭應(yīng)置于接閃器（避雷針或其它接閃導(dǎo)體）有效保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)攝像機(jī)獨(dú)立架設(shè)時(shí)，避雷針最好距攝像機(jī)3－4米的距離。如有困難避雷針也可以架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身或選用Φ 8的鍍鋅圓鋼。為防止電磁感應(yīng)，沿桿引上攝像機(jī)的電源線和信號(hào)線應(yīng)穿金屬管屏蔽。
* 在帶云臺(tái)攝像槍的前端安裝：每槍配置電源、視頻、控制線路三合一（SV-3/220）組合式防雷器1套。
* 在不帶云臺(tái)攝像機(jī)的前端安裝：每槍配置電源、視頻線路二合一（SV-2/220）組合式防雷器1套。
B、監(jiān)控中心機(jī)房：
* 在監(jiān)控中心機(jī)房大樓電源總配電柜的進(jìn)線端，安裝通流容量100KA電源防雷器1套，推薦型號(hào)是Asafe-15*4防雷模塊。作為監(jiān)控中心機(jī)房設(shè)備電源第一級(jí)防護(hù)。
* 在監(jiān)控中心機(jī)房的220V電源的電源進(jìn)線端，安裝通流容量40KA電源防雷器1套，三相線路推薦型號(hào)是PPS-II/3-40M防雷箱；單相線路推薦型號(hào)是PPS-I/1-40M防雷箱，作為監(jiān)控中心機(jī)房設(shè)備電源第二級(jí)防護(hù)。
* 在監(jiān)控中心機(jī)房各終端設(shè)備設(shè)備的前端，安裝通流容量10KA電源防雷器5套，推薦使用型號(hào)是LT A6-420NS（一拖四式）插座式防雷器，作為監(jiān)控中心機(jī)房?jī)?nèi)各終端設(shè)備電源第三級(jí)的防雷防護(hù)。
* 在距陣主機(jī)、視頻分割器的視頻線路接入端，安裝視頻信號(hào)防雷器3套，推薦型號(hào)是CoaxB-TV/16S防雷器，作為監(jiān)控中心機(jī)房?jī)?nèi)44路視頻連接端口的防雷保護(hù)。
* 在距陣主機(jī)、視頻分割器的控制線路接入端，安裝控制信號(hào)防雷器8套，推薦型號(hào)是SR-E24V/4S防雷器，作為監(jiān)控中心機(jī)房?jī)?nèi)15路控制連接端口的防雷保護(hù)。
電源防雷器的安裝可參看下圖:
六、部分防雷產(chǎn)品性能簡(jiǎn)介
1） Asafe-15 ASP ASafe系列浪涌保護(hù)器采用多層間隙技術(shù)，和特殊的材料工藝，保證了SPD長(zhǎng)壽命穩(wěn)定工作，又避免了續(xù)流和滅弧問(wèn)題。徹底解決了普通間隙式SPD滅弧瞬間的低電壓引起的系列問(wèn)題。超強(qiáng)的直擊雷電流通流能力可防護(hù)直擊雷浪涌電壓。應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)的第一級(jí)保護(hù)。
2） PPS-II/3-40 ASP 40KA三相電源防雷箱，工作電壓400V，三相五線制，功率不限，反應(yīng)速度10-9秒，配備掛墻安裝配件，能有效抗擊直擊雷和感應(yīng)雷擊。高通流容量，具備后備防雷功能，應(yīng)用于電源端作為第二級(jí)防雷。
3） LT A6-420NS 雷泰插座式電源防雷器，通流容量19KA，有過(guò)熱、過(guò)流、濾波、接地監(jiān)測(cè)、相線監(jiān)測(cè)和失效指示等功能，反應(yīng)速度10-9秒，黃磷銅鍍鎳接觸片工作性能穩(wěn)定，五萬(wàn)次插拔無(wú)故障，功率2000W，適用于單相高瞪璞傅奈醇兜繚捶覽住?lt;BR>
4） CoaxB-TV/16S ASP 16路視頻線路防雷器，每套防雷器可作為16路視頻線路防雷，特別適合于多路分配器及距陣視頻線路防雷，通流容量5KA，插入損耗〈0.22dB，反應(yīng)速度10-12秒，工作性能穩(wěn)定，安裝方便。
5） SR-E24V/4S ASP 24V控制線路專用防雷器，接線柱形式接口，每套防雷器可作為保護(hù)4芯線路，通流容量5000A，插入損耗〈0.2dB，反應(yīng)速度10-12秒，工作性能穩(wěn)定，安裝方便。
6） SV-2/220視頻、電源二合一防雷器，ASP視頻線路防雷器，每套防雷器可作為攝像監(jiān)控頭的電源和視頻二路保護(hù)，電源防雷通流容量為10KA，視頻線路通流容量為5KA。安裝方便，特別適合于無(wú)控制線路的攝像頭防護(hù)。
7） SV-3/220視頻、控制、電源三合一防雷器，ASP視頻線路防雷器，每套防雷器可作為攝像監(jiān)控頭的電源和視頻及控制線路三路保護(hù)，電源防雷通流容量為10KA，視頻和控制線路通流容量均為5KA。安裝方便，特別適合于有控制線路的攝像頭防護(hù)。
七、工程量清單
序號(hào) 品 名 數(shù) 量 用 途
1 Asafe-15 1 三相電源100KA一級(jí)防雷器
2 PPS-II/3-40 1 單相電源40KA二級(jí)防雷器
3 LT A6-420NS 5 單相電源19KA三級(jí)防雷器
4 SV-2/220 29 電源、視頻二合一防雷器
5 SV-3/220 15 電源、視頻、控制三合一防雷器
6 SR-E24V/4S 8 24V控制線路防雷器
7 COAXB-TV/16S 3 16路視頻防雷器
附件一 工程說(shuō)明
1. 有關(guān)安裝割接說(shuō)明
本工程中，由于在安裝有關(guān)電源避雷器時(shí)需要短時(shí)間中斷相應(yīng)的電源（注：電源避雷器是并接的），在安裝數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口保護(hù)裝置時(shí)可能需要中斷部分網(wǎng)絡(luò)（注：接口保護(hù)裝置是串接的）。為了盡可能減少對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的影響，在施工過(guò)程中，對(duì)電源避雷器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備保護(hù)裝置的施工割接說(shuō)明如下：
（1） 電源避雷器的安裝割接：
* 安裝前應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備，如連接導(dǎo)線的長(zhǎng)度、線餌和螺絲的大小等應(yīng)先根據(jù)安裝位置和連接位確定好。嚴(yán)禁電安裝電源避雷。
* 安裝各級(jí)電源避雷器時(shí)，應(yīng)做好意外情況的應(yīng)對(duì)方法（如：停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)）。
* 在中斷市電來(lái)安裝第一級(jí)第二級(jí)保護(hù)用電源避雷器的同時(shí)，應(yīng)確保油機(jī)或備用電源供電正常。低壓室一級(jí)避雷器的安裝時(shí)間應(yīng)在30分鐘（市電拉閘時(shí)間）內(nèi)完成。
* 在電力室交流配電屏上安裝電源避雷器時(shí)，應(yīng)在15min（配電屏開(kāi)關(guān)拉閘時(shí)間）內(nèi)完成。
* 在UPS交流配電屏上安裝第三級(jí)電源避雷器時(shí)，先檢查和確保UPS供電滿載在可靠的放電時(shí)間前提下，安裝時(shí)應(yīng)在15分鐘（配電屏開(kāi)關(guān)拉閘時(shí)間）內(nèi)完成。
* 在UPS 交流輸出配電屏上安裝第四級(jí)電源避雷器時(shí)，此時(shí)，數(shù)據(jù)設(shè)備的交流供電設(shè)備將不可避免地停止供電。因此，安裝此級(jí)避雷器時(shí)，應(yīng)與有關(guān)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)部門密切配合，商討最佳時(shí)機(jī)和制訂最佳應(yīng)急方案，保證各種信息及時(shí)且不丟失，對(duì)用戶的影響降到最小。安裝時(shí)應(yīng)在15分鐘（配電屏開(kāi)關(guān)拉閘時(shí)間）內(nèi)完成。
（2） 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口保護(hù)裝置的安裝割接：
由于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口保護(hù)裝置是串接在被保護(hù)的設(shè)備端口上的，安裝時(shí)如不采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)急措施，將難免中斷該接口信號(hào)的傳輸而影響網(wǎng)絡(luò)。
附件二
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http:www.mangadaku.com/news/2005-7/2005726153623.html
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