無論是在工作、生活還是私人領(lǐng)域，我們對電氣和電子產(chǎn)品的依賴性越來越高。在公司、單位，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是進行實時信息交換的重要命脈，需要有可靠運作的傳輸途徑。
“防雷”已經(jīng)成為這兩年來的熱門話題。隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展及普及，依據(jù)保險公司有關(guān)數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計，直接或間接雷擊對設(shè)備造成的損失越來越大。當(dāng)前，工業(yè)設(shè)備、通訊裝置、交通設(shè)施、金融機構(gòu)以及建筑物等遭受雷擊而導(dǎo)致設(shè)備損壞、甚至威脅到人身安全。
雷擊產(chǎn)生的原因
雷擊是一種自然現(xiàn)象，它能釋放出巨大的能量、具有極強大的破壞能力。一直以來，致力于電力生產(chǎn)和電力設(shè)備研究的人員通過對雷擊破壞性的研究、探索，對雷電的危害采取了一定的預(yù)防措施，有效地降低了雷害。
當(dāng)雷電放電路徑不經(jīng)過防雷保護裝置時，放電過程中產(chǎn)生強大的瞬變電磁場在附近的導(dǎo)體中感應(yīng)到強大的電磁脈沖，稱感應(yīng)雷。感應(yīng)雷可通過兩種不同的感應(yīng)方式侵入導(dǎo)體。一種是在雷云中電荷積聚時，附近導(dǎo)體會感應(yīng)相反的電荷，當(dāng)雷擊放電時，雷云中電荷迅速釋放，而導(dǎo)體中的靜電荷在失去雷云電場束縛后也會沿導(dǎo)體流動尋找釋放通道，就會在電路中形成靜電感應(yīng)，其次是在雷云放電時，迅速變化的雷電流在其周圍產(chǎn)生強大的瞬變電磁場，附近的導(dǎo)體中就會產(chǎn)生很高的感生電動勢，在電路中形成電磁感應(yīng)，感應(yīng)雷沿導(dǎo)體傳播，損壞電路中的設(shè)備或設(shè)備中的器件。信息系統(tǒng)中系統(tǒng)接口多，線路長，給感應(yīng)雷的產(chǎn)生、耦合和傳播提供了良好環(huán)境，而信息系統(tǒng)設(shè)備隨著科技的發(fā)展，集成度越來越高，抗過電壓能力越來越差，極易受感應(yīng)雷的襲擊，并且損害的往往是集成度較高的系統(tǒng)核心器件，所以更不能掉以輕心，感應(yīng)雷可以來自云中放電，也可以來自對地雷擊。而信息系統(tǒng)與外界連接有各種長距離電纜可在更大范圍內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)雷，并沿電纜傳入信息系統(tǒng)。所以防感應(yīng)雷是電力系統(tǒng)特別是微電子技術(shù)應(yīng)用比較廣泛的變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)，因而信息系統(tǒng)防雷是電力系統(tǒng)保證安全的重點。
如何選擇好的對的防雷器
電腦網(wǎng)絡(luò)和通訊設(shè)備越來越精密，其工作環(huán)境的要求也越來越高，而雷電以及大型電氣設(shè)備的瞬間過電壓會越來越頻繁的通過電源、天線、無線電信號收發(fā)設(shè)備等線路侵入室內(nèi)電氣設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，造成設(shè)備或元器件損壞，人員傷亡，傳輸或儲存的數(shù)據(jù)受到干擾或丟失，甚至使電子設(shè)備產(chǎn)生誤動作或暫時癱瘓、系統(tǒng)停頓，數(shù)據(jù)傳輸中斷，局域網(wǎng)乃至廣域網(wǎng)遭到破壞。其危害觸目驚心，間接損失一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于直接經(jīng)濟損失，所以選擇好的對的防雷器至關(guān)重要。
1、首先要搞清楚自己的配電系統(tǒng)，是TT、TN還是IT系統(tǒng)？因為定了配電系統(tǒng)，我們才能確定單相，三相，接線方式等，以此選擇合適的防雷產(chǎn)品，我國多數(shù)配電系統(tǒng)都為TN-S方式。
2、防雷產(chǎn)品中的主要材料是氧化鋅壓敏電阻，其材料的品質(zhì)和工藝水平的高低對產(chǎn)品遭受雷擊時是否能產(chǎn)生預(yù)期的保護作用有直接的影響，所以你在選擇防雷器時一定要了解廠家的壓敏電阻的來源。
3、確定防雷器的幾個重要參數(shù)：
☉標(biāo)稱電壓Un：被保護系統(tǒng)的額定電壓相符，在信息技術(shù)系統(tǒng)中此參數(shù)表明了應(yīng)該選用的保護器的類型，它標(biāo)出交流或直流電壓的有效值。
☉額定電壓Uc：能長久施加在保護器的指定端，而不引起保護器特性變化和激活保護元件的最大電壓有效值。
☉額定放電電流Isn：給保護器施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊10次時，保護器所耐受的最大沖擊電流峰值。
☉最大放電電流Imax：給保護器施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊1次時，保護器所耐受的最大沖擊電流峰值。
☉電壓保護級別Up：保護器在下列測試中的最大值：1KV/μs斜率的跳火電壓；額定放電電流的殘壓。
4、防雷器價格和品牌可能是你最關(guān)心的問題了。許過人盲目的追求國外品牌，其實外國的許多知名防雷器也是在中國貼牌加工的，只要國內(nèi)廠家的產(chǎn)品的功能能與它媲美，而且價格又比它實惠那么多，你為什么不可以選擇國內(nèi)自主生產(chǎn)的呢？當(dāng)然，也不是選價格低的就好，你可以在同行業(yè)比較顯眼的幾家公司詢問下價格，你就應(yīng)該明白此類產(chǎn)品具體的價位是個什么樣子的了，如果偏離中性價格太低，那這種產(chǎn)品我想你不買也罷，在做比較后的”一分錢一分貨”的道理我們還是應(yīng)該認(rèn)同的。
監(jiān)控系統(tǒng)的綜合防雷
1、前端設(shè)備的防雷
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)備一般不會遭受直擊雷擊，但需考慮防止雷電過電壓對設(shè)備的侵害，而室外的設(shè)備則同時需考慮防止直擊雷擊。
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)有效保護范圍之內(nèi)。當(dāng)攝像機獨立架設(shè)時，避雷針最好距攝像機3-4米的距離。如有困難避雷針也可以架設(shè)在攝像機的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身或選用Φ8的鍍鋅圓鋼。為防止電磁感應(yīng)，沿桿引上攝像機的電源線和信號線應(yīng)穿金屬管屏蔽。
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、信號線和云臺控制線。
攝像機的電源一般使用AC220V或DC12V。攝像機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，則攝像機端還應(yīng)串接低壓直流避雷器。
信號線傳輸距離長，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傳輸線傳導(dǎo)入地，信號過電壓保護器須快速響應(yīng)，在設(shè)計信號傳輸線的保護時必須考慮信號的傳輸速率、信號電平，啟動電壓以及雷電通量等參數(shù)。
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
監(jiān)控系統(tǒng)主要是傳輸信號線和電源線。室外攝像機的電源可從終端設(shè)備處引入，也可從監(jiān)視點附近的電源引入�？刂菩盘杺鬏斁�和報警信號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。
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，可采用直埋敷設(shè)方式。當(dāng)條件不充許時，可采用通信管道或架空方式，此時規(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
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源和電源均應(yīng)分別接入合適的避雷器。
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。對防護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，可在電纜進入終端和前端設(shè)備前穿金屬管埋地引入，但埋地長度不得小于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
在監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控室的防雷最為重要，應(yīng)從直擊雷防護、雷電波侵入、等電位連接和電涌保護多方面進行。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)直擊雷保護的規(guī)定。進入監(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，在入戶處應(yīng)加裝避雷器，并將線纜金屬外護層及自承鋼索接到接地裝置上。
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)備保護地、防靜電地等連接到一起防止危險的電位差。各種電涌保護器(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行電氣連接。
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)置三級避雷保護。在視頻傳輸線、信號控制線，入侵報警信號線進入前端設(shè)備之前或進入中心控制臺前應(yīng)加裝相應(yīng)的避雷保護器。
良好的接地是防雷中至關(guān)重要的一環(huán)。接地電阻值越小過電壓值越低。監(jiān)控中心采用專用接地裝置時，其接地電阻不得大于4Ω。采用綜合接地網(wǎng)時，其接地電阻不得大于1Ω。
總結(jié)
雷電對安全監(jiān)控系統(tǒng)的損害途徑是多方面的。防雷保護是一個比較復(fù)雜的問題，對安全監(jiān)控系統(tǒng)的防雷保護設(shè)計不僅取決于防雷裝置的性能，更重要的是在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計施工之前，就要考慮到監(jiān)控系統(tǒng)所處的地理環(huán)境，設(shè)計合適的線纜布放方式、屏蔽及接地方式�？傊览妆Ｗo設(shè)計應(yīng)綜合考慮，才能獲得良好的效果。 |
