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1.探討防雷器防護雷擊效果
攝像機立桿避雷針化設計,安防行業(yè)許多工程的防直擊雷就是照此設計的,一個(gè)多次被雷劈了的案例就是這么做的。然而這種看似可以很好的防雷設計在不少工程中運用中并不防雷,不僅造成了設備的損害,甚至還影響到工程的整體質(zhì)量?! ?a href='http://www.boying.net.cn/' target='_blank' class='key_tag'>防雷檢測重慶防雷公司防雷施工
許多“專(zhuān)業(yè)防雷廠(chǎng)家”介紹,要在立桿避雷針攝像機端和主機視頻輸入點(diǎn)安裝他們的“防雷器”或浪涌保護器。這有用嗎?曝光的案例是:連防雷器一起被燒毀。這種“專(zhuān)業(yè)防雷廠(chǎng)家”視頻通道的防雷設計有幾個(gè)疑點(diǎn)值得關(guān)注。防雷檢測重慶防雷公司防雷施工
1)先看前端串接在攝像機輸出端的視頻信號防雷器:防雷器上端接視頻線(xiàn)的輸入輸出,另有一個(gè)接地點(diǎn)常態(tài)下與視頻線(xiàn)開(kāi)路(有的產(chǎn)品做成了常態(tài)短路),高壓時(shí)內部元件將視頻線(xiàn)短路接地泄放雷電流。
這里應該注意到:攝像機立桿接閃時(shí),視頻信號防雷器放電通道是:“避雷針體—攝像機—視頻短線(xiàn)—防雷器內部放電元件短路—接地點(diǎn)—接地網(wǎng)”;接閃時(shí),避雷針體與防雷器這兩個(gè)“雷電流放電通道”是并聯(lián)向地網(wǎng)放電的。
2)立桿避雷針接閃時(shí),巨大的放電電流在避雷針體上形成巨大的“雷電反擊電壓”;視頻信號防雷器的上端也同樣加有這個(gè)“雷電反擊電壓”。如果這個(gè)防雷器能夠把40萬(wàn)伏以上的“雷電壓”,削減到十幾伏、幾伏以下,那么這個(gè)防雷器泄放雷電流的能力必需大大超過(guò)避雷針,使雷電流“主要通過(guò)防雷器泄放”,而不是主要通過(guò)避雷針泄放。很難想象,“防雷器用≥2.5mm2的絕緣多股銅芯黃綠色軟線(xiàn)直接與地網(wǎng)連接”,它的放電能力能遠遠超過(guò)金屬立桿?顯然不可能,后果只能是“引雷自毀”。
3)“專(zhuān)業(yè)防雷廠(chǎng)家”介紹的防雷器都是防感應雷的,沒(méi)有介紹可以有效防“雷電反擊電壓”而又不被燒毀的。但是他們積極推出的“安防防雷系統設計”卻敢于這么應用,說(shuō)明這類(lèi)設計缺乏起碼的安防系統概念。如果真有這么厲害的防雷器,那避雷針就可以不用了。
4)把“雷電反擊電壓”直接引入安防系統,到底是防雷還是引雷?對這個(gè)問(wèn)題,2年多來(lái)的安防論壇追蹤,沒(méi)有一個(gè)“專(zhuān)業(yè)防雷廠(chǎng)家”能作出正面解釋?zhuān)麄円宦刹扇』乇軕B(tài)度。到目前為止,只見(jiàn)過(guò)一些“專(zhuān)業(yè)防雷廠(chǎng)家”,積極倡導安防工程這樣設計和應用,沒(méi)有見(jiàn)過(guò)哪個(gè)專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家的防雷器(浪涌保護器)產(chǎn)品敢于宣傳“泄放雷電流的能力可以超過(guò)避雷針”,可以安全的限制“雷電反擊電壓”。
安全隱患一:把“雷電反擊電壓”直接引入安防系統
攝像機立桿避雷針化,就是指立桿按照避雷針設計,并強調攝像機外殼必須與金屬立桿等電位連接。我們來(lái)分析防直擊雷的“攝像機立桿避雷針化”,對安防系統的影響。
這里的要害問(wèn)題是:攝像機是安防系統的有機組成部分,與主機和全系統有著(zhù)緊密的電氣連接關(guān)系,“攝像機立桿避雷針化”后,避雷針也就“正式”成了安防系統的有機組成部分,避雷針也與主機和全系統有著(zhù)緊密的電氣連接關(guān)系。這是安防工程的現實(shí),也是“專(zhuān)業(yè)防雷廠(chǎng)家”有意無(wú)意回避或忽略的問(wèn)題。
1)當立桿避雷針處于接閃狀態(tài)時(shí),巨大的放電電流使大地a點(diǎn)的避雷針呈現出暫態(tài)高電位——也就是避雷針的“雷電反擊電壓”,這里我們簡(jiǎn)稱(chēng)“雷電壓”。
2)這類(lèi)立桿避雷針的接地電阻,根據地質(zhì)條件的不同一般規定為4歐姆、10歐姆、20歐姆;假定避雷針?lè )烹姷睦纂娏鳛?00ka,這個(gè)“雷電壓”就是400kv以上,也就是40萬(wàn)伏以上,這還不是最大可能數值。這一點(diǎn)每個(gè)“專(zhuān)業(yè)防雷廠(chǎng)家”都十分清楚。
3)安防系統的主機有安全接地點(diǎn)b,地電位為零,40萬(wàn)伏的“雷電壓”,就通過(guò)視頻線(xiàn)直接引到了視頻主機上。這時(shí)的地電位環(huán)路等效原理。
4)空氣的擊穿電壓大約為30kv/cm,400千伏的“雷電壓”加在攝像機和視頻電纜屏蔽層上,殃及全系統所有電氣連接設備,足以擊穿攝像機、解碼器、電源設備的電路板,燒毀電子元件,擊穿線(xiàn)纜的絕緣,主機系統也難逃厄運。
安防系統,是一個(gè)設備安裝區域廣泛,并有著(zhù)電氣連接關(guān)系的信息系統。任意一個(gè)立桿避雷針接閃都會(huì )與其他接地點(diǎn)形成這種“雷電壓”電位差,都可能直接威脅整個(gè)安防系統的安全。
立桿避雷針接閃產(chǎn)生“雷電壓”,“雷電壓”又是通過(guò)地環(huán)路對安防系統起到威脅作用,攝像機與立桿“等電位聯(lián)接”是問(wèn)題根本癥結。
所以,攝像機立桿避雷針化的防雷設計是把“雷電反擊電壓”直接引入安防系統,是安防系統的重大安全隱患,是給安防系統人為安裝的一顆“定時(shí)炸彈”。
2.地環(huán)路造成地電位差安全隱患
安全隱患二:地環(huán)路造成地電位差安全隱患
首先這些“專(zhuān)業(yè)防雷”設計者,允許并制造了安防系統多點(diǎn)接地,大量制造了系統的“地環(huán)路”。電網(wǎng)引起的地電位差,在非雷電氣象條件的“和平時(shí)期”,也是客觀(guān)存在的。工程中“地電位環(huán)路”的一般表現為對圖像的“地環(huán)路干擾”。
有關(guān)“地電位環(huán)路”形成原理,這里就不詳細介紹了,這里只介紹一下“地電位環(huán)路”的主要概念:
第一,地電位差的出現,主要是由三相電網(wǎng)不平衡造成的;電網(wǎng)形成的地電位差,可以通過(guò)“地環(huán)路”入侵到安防系統中。換句話(huà)說(shuō):安防系統多點(diǎn)接地形成的“地環(huán)路”,給“地電位差”入侵安防系統提供了充分條件。
第二,地電位差是不穩定的,電網(wǎng)正常時(shí)表現很小,對視頻的干擾不明顯;有時(shí)又比較大,對視頻的干擾就很?chē)乐?,可以引起“上下移?dòng)的橫杠干擾、圖像扭曲或圖像切割”,甚至造成主機“視頻丟失”;當電網(wǎng)發(fā)生變壓器故障、斷相、短路、大電機碰殼等重大電網(wǎng)故障時(shí),地電位差可以瞬間突變到幾十伏,幾百伏。
第三,電網(wǎng)故障引起的地電位差,盡管遠沒(méi)有雷電壓高,但它是“連續的,持久的,直到電網(wǎng)故障有效排除”,浪涌保護器,防雷器等會(huì )由于持久放電被燒毀,更可以瞬間燒毀安防設備。
第四,多點(diǎn)接地形成的“地環(huán)路”,是威脅安防系統安全運行的“人造殺手”。
所以,攝像機立桿避雷針化的防雷設計,又給安防系統制造了地環(huán)路安全隱患,這是威脅安防系統安全運行的又一個(gè)“人造殺手”,也是給安防系統安裝的第二顆“定時(shí)彈”。
那么,面對系列問(wèn)題,我們應該如何去解決?
1)防直擊雷:安防系統室外攝像機及其立桿,要設置在獨立避雷針有效保護范圍內,又盡可能遠離避雷針。攝像機不能安裝在避雷針體上,攝像機立桿不要做成避雷針?lè )绞?,攝像機要與立桿絕緣,千萬(wàn)不要接大地。
2)安防系統前端攝像機都必須和大地絕緣。防感應雷應選用防雷器,有的防雷器有接大地點(diǎn),但不能把前端“視頻信號地(攝像機外殼,bnc外殼,視頻線(xiàn)屏蔽層)接地?!耙曨l信號地”常態(tài)下必須與大地絕緣。但要注意這里面還可能有“瞬態(tài)多點(diǎn)接地”隱患問(wèn)題。
3)不管考慮防雷、防干擾、防靜電,安防系統前端都不應直接接大地,即不允許系統中存在“地環(huán)路”。安防系統接地設計原則是“單點(diǎn)接地”,系統只能有一個(gè)接大地點(diǎn):系統主機接大地,這是安全接地,也用于泄放系統靜電。
4)系統攝像機也必須和鋼結構建筑物,金屬吊頂天花板,線(xiàn)槽,電梯轎廂等保持絕緣。