监控系统防雷方案

视频监控系统雷电保护方案

目录

1、概述.................................................................... - 1 -

2、防护原则................................................................ - 3 -

2.1 监控系统的综合防雷................................................. - 3 -

2.2 监控系统、建筑物直击雷防护及接地措施............................... - 3 -

2.3雷击电磁脉冲（LEMP）的防护措施..................................... - 4 -

2.4屏蔽措施........................................................... - 4 -

2.5等电位连接与共用接地............................................... - 6 -

3、方案设计综述............................................................ - 7 -

3.1方案设计依据....................................................... - 7 -

3.2设计范围........................................................... - 7 -

4、具体分项设计............................................................ - 8 -

4.1电源供电的防雷措施................................................. - 8 -

4.2信号传输线路的防护措施............................................. - 9 -

4.3直击雷的防护措施.................................................. - 11 -

5、相关图例............................................................... - 12 -

5.1典型的监控系统系统防雷示意图...................................... - 12 -

5.2接地和共地原则.................................................... - 13 -

1、概述

雷电是一种常见的自然放电现象，它的产生机理是相当复杂的，人类目前无法控制它产生与发展。由于雷电放电电压高、放电时间短，伴随着雷电的发生还产生静电感应、电磁感应、冲击波效应、热效应、电动力效应、电磁辐射、光辐射等，这些物理效应的共同作用，已严重危害室内弱电设备的安全运行，甚至危及工作人员的安全。

雷电的危害主要是直击雷、侧击雷、感应雷。而对电子信息系统等弱电系统的危害则主要体现在感应过电压、浪涌、电磁脉冲等对弱电设备的冲击。

雷电浪涌是近年来由于微电子设备的不断应用而引起人们极大重视的一种雷电危害形式，同时其防护方式也正在不断完善。最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的，而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化（VLSI芯片），从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对雷电（包括感应雷及操作过电压浪涌）的承受能力下降，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入微电子设备。

电源浪涌并不仅源于雷击，当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电源浪涌，电网绵延千里，不论是雷击还是线路浪涌发生的几率都很高。当几百公里外的远方发生了雷击时，雷击浪涌通过电网线路传输，经过变电站等衰减，到微电子设备时可能仍然有上千伏，这个高压很短，只有几十到几百个微妙，或者不足以烧毁微电子设备，但是对于微电子设备内部的半导体元件却有很大的损害，造成微电子设备越来越不稳定甚至是击穿电子元件，或有可能造成重要数据的丢失。

信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体（如传输线）受到这些干扰信号的影响，会使传输中的数据产生误码，影响传输的准确性和传输速率。而连接信息系统的电缆信号线上一旦窜入感应过电压，势必会损坏电子设备。排除这些干扰将会改善网络的传输状况。

雷电灾害还表现在波及面广。主要有两个方面的因素，首先积聚大量电荷

的雷云有较大的活动范围及其放电过程的辐射范围可覆盖达几十公里的范围，其次地面各种网络（电力、通信等网络）的相互渗透、错综复杂。而目前仍没有任何一种办法可以全面防止雷电的危害，只能通过各种有效的办法将雷害的程度降到最低限度。

每年各种通讯控制系统或计算机网络因雷击而损坏的事例屡见不鲜，其中安防监控系统因受到雷击而引起设备损坏、自动化监控失灵的事件也时常发生。道路监控子系统中，有一部分前端摄像机安装在室外，对于雷雨多发地区，容易遭受雷击损坏，因此极有必要对这些设备进行防雷保护。

道路监控系统中，分布在各处的室外型监控摄像机，其交流220V供电电源通过两芯电缆、视频信号通过双绞线缆、RS485通信控制信号通过多芯电缆，传输至中心控制主机，进行集中监控。

为了防止雷电产生的感应过电压和过电流，在所有监控设备的电源线入口、信号线连接的设备两端均应安装相应的避雷器。监控系统中的前端摄像机一般分为室外安装型和室内安装型，室内型摄像机信号传输线缆和电源供给线缆均通过"地埋"方式布线，遭受雷击的机会较少。进行防雷器设备选型时，必须注意防雷保护器必须达到以下基本要求：

1）正常运行时，雷电保护器的接入应不影响信号的正常传输，雷电保护器的对地阻抗应尽可能大，串联在电路中的阻抗应尽可能小。

2）在雷电袭击通信总线时，雷电保护器应发挥良好的电压钳位作用，其钳位电压应低于RS485芯片的耐受电压水平。

3）在抑制不超过防雷器最大通流量的雷电袭击过程中，雷电保护器自身应完好。

4）雷电保护器对雷电袭击应具有足够快的响应速度。