閉路監視電視系統—雷電防護技術—防護措施
一、 閉路監視電視系統簡介:
CCTV系統結構:
電視監控系統(Closed Circuit Television,簡稱CCTV),一般由以下三部分組成:
①前端部分:
主要由黑白(彩色)攝像機、鏡頭、云臺、防護罩、支架等組成。
②傳輸部分:
使用同軸電纜、電線、多芯線采取架空、地埋或沿墻敷設等方式傳輸視頻、音頻或控制信號等。
③終端部分:
主要由畫面分割器、監視器、控制設備等組成。
二、 雷擊破壞途徑:
迪艦防雷認為,CCTV這樣一個電視監控系統如果遭受雷擊,將可能由以下幾種途徑對系統產生破壞。
①直擊雷:
雷電直接擊在露天的攝像機上造成設備損壞;雷電直接擊在架空線纜上造成線纜熔斷。
②雷電波侵入: CCTV的電源線、信號傳輸或進入監控室的金屬管線遭到雷擊或被雷電感應時,雷電波沿這些金屬導線侵入設備,造成電位差使設備損壞。
③雷電感應:
當雷擊中避雷針時,在引下線周圍會產生很強的瞬變電磁場。處在電磁場中的監控設備和傳輸線路會感應出較大的電動勢。這種現象叫電磁感應。
當有帶電的雷云出現時,在雷云下面的建筑物和傳輸線路上都會感應出與雷云相反的電荷。這種感應電荷在低壓架空線路上可達100kv,信號線路上可40-60kv。這種現象叫靜電感應。研究表明:靜電感應方式引起的浪涌數倍于電磁感應引起的浪涌。
電磁感應和靜電感應稱為感應雷,又叫二次雷擊。它對設備的損害沒有直擊雷來的猛然,但它要比直擊雷發生的機率大得多,按原郵電部的統計感應雷造成的雷擊事故約占雷擊事故總和的80%(推薦使用迪艦防雷器)。
三、 CCTV系統防雷措施:
根據對CCTV電視監控系統的結構分析,以及雷電可能的侵入途徑,迪艦防雷為CCTV的電視監控系統設計了以下防雷解決方案。
1.前端設備的防雷
典型監控架構
前端設備有室外和室內安裝兩種情況,安裝在室內的設備一般不會遭受直擊雷擊,但需考慮防止雷電過電壓對設備的侵害,而室外的設備則同時需考慮防止直擊雷擊。
前端設備如攝像頭應置于接閃器(避雷針或其它接閃導體)有效保護范圍之內。當攝像機獨立架設時,原則上為了防止避雷針及引下線上的暫態高電位,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Φ 8的鍍鋅圓鋼。
為防止電磁感應,沿電線桿引上的攝像機電源線和信號線應穿在金屬管內以達到屏蔽作用,屏蔽金屬管的兩端均應接地。
為防止雷電波沿線路侵入前端設備,應在設備前的每條線路上加裝合適的避雷器,如電源線(DC24V或220V)、視頻線、信號線和云臺控制線。迪艦防雷為此專門開發了監控攝像機三合一視頻監控防雷器DJ-D-3/100M/TV,如直流電源傳輸距離大于15米,則攝像機端還應串接低壓 直流避雷器。
電源輸入前端還應加裝B、C級防雷器。
信號線傳輸距離長,耐壓水平低,極易感應雷電流而損壞設備,為了將雷電流從信號傳輸線傳導入地,信號過電壓保護器須快速響應,在設計信號傳輸線的保護時必須考慮實際情況,根據信號的傳輸速率、信號電平,啟動電壓以及雷電通量等參數等選取正確的防雷設備。迪艦監控系列交/直流供電監控攝像機電涌保護器為一體化功能防雷器,可以分為對攝像機的電源、視頻/音頻、云臺控制線路實施浪涌保護,最高通流容量可達10000A。而限制電壓則可低至15V,反應速度為皮秒級,可充分保護采用最新技術的監控設備。
2.傳輸線路的防雷(推薦使用迪艦防雷器)
CCTV系統中的線路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備處引入,也可從監視點附近的電源引入。
控制信號傳輸線和報警信號傳輸線一般選用有加強芯屏蔽軟線,架設(或敷設)在前端與終端之間,其中的加強芯與屏蔽層兩端均應做良好的接地。
GB50198-1994規定,傳輸部分的線路在城市郊區、鄉村敷設時,可采用直埋敷設方式。當條件不充許時,可采用通信管道或架空方式。
從防雷角度看,直埋敷設方式防雷效果最佳