【防雷技术】监控系统综合防雷

一、概述   我们知道无论是闪电在空间的先导通道或回击通道中闪电产生的变磁场，或者是闪电进入地面建筑物的避雷针系统以后所产生的变磁场，都会在一定空间范围内产生电磁作用。它可以是法拉第电磁感应定律所决定的电磁感应作用，也可以是脉冲（常用LEMP代表）对在三维空间范围内一切电子设备都发生作用，在闭合的金属回路中产生感应电流，或在不闭合的导体回路中产生很高的感应电压，据CCIT测试一般电力线上的感应电流在3000安培左右，不超过10KA，感应电压不超过6KV；在数据信号线及电话线上，感应电压一般在5KV左右，感应电流约为数百安培。这样就容易在缺口处放电产生火花，引起火灾。在闪电通过避雷针引下线时，在其附近空间将产生较强的迅变脉冲电磁场。当磁脉冲超过0.07高斯时就将造成计算机失效，超过2.4高斯时，受感应的集成电路将发生永久性损坏，尤其对VLSI则更为严重。随着科学和经济的发展，计算机在各个行业中的应用已非常普遍。许多日常事务很大程度上都要依赖于计算机系统，稍有不慎，雷击灾害将导致整个系统的瘫痪。   

二、主要依据   ① 中华人民共和国国家标准GB50074-94《建筑物防雷设计规范》  ② 国际电工委员会IEC1312-1～3《雷电电磁脉冲的防护》  ③ 中华人民共和国国家标准GB50174-93《电子计算机机房设计规范》   

三、技术措施   依照整体防雷的原则。结合现代防雷技术，根据雷电电磁脉冲（LEMP）防护原则，对室内电子系统，从LEMP、电力网络中各种操作过电压（SEMP）、静电放电（ESD）三种主要干扰源考虑，我们从电源、信号方面采取措施：  1．电源防雷   （1）在电源总配电柜前加装电源第一级三相电源防雷箱，衰减电源线引入的强雷电流和高电压。  （2）在监控系统机房电源进线配电箱空气开关末端，并接电源第二级三相电源防雷器，带灯光报警及雷击计数功能，进一步衰减从第一级电源线引入的强雷电流和高电压，保护整个机房系统设备的电源安全。  （3）在机房主机前串接电源第三级防雷转换插座，确保主机的安全。  （4）在显示器前串接电源第三级防雷转换插座，确保各显示器及各用电设备的安全。  （5）在五台球型摄像枪各电源进线处加装电源第三级避雷器，有效地衰减从电源线引入的雷电流和雷电压，达到保护摄像枪的安全。  （6）在12V电源摄像枪各电源进线前加装直流12V电源第三级避雷器，有效地衰减从电源线引入的雷电流和雷电压，达到保护摄像枪的安全。  2．信号防雷  外围监控与监控中心之间采用一对一方式进行视频传输。为了更好地发挥整体防雷效果，签于摄像枪与监控中心都为一对一对应关系，在主机及摄像枪两端分别加装信号避雷器，达到保护监控中心及摄像枪的安全。  （1）在摄像枪视频线两端分别加装信息线路保护器，衰减视频线上感应过来的雷电压和雷电流。  （2）在摄像枪云台控制线两端分别加装控制信号保护器，衰减控制信号线上感应过来的雷电压和雷电流。  3．监控中心机房做一独立接地体   在机房的建设中，一定要有一个良好的机房独立地系统。做好机房接地系统的建设既可保障设备和人身的安全，又能使机房设备稳定可靠地工作。如果机房接地系统做不好，不但会引起设备故障，烧坏元器件，严重的还将危害工作人员的生命安全。  （1）接地体选型  根据不同地理环境，接地体有多种形状可选，根据实际经验宜采用中光接地模块ZGD-II-1。  （2）接地体要求  接地电阻要求：  Ra≤1Ω   （3）技术措施  使用接地模块降低接地电阻，是接地工程中常用的科学办法，根据其土壤情况，安装适量的接地模块，即可达到接地电阻R≤1Ω的要求。使用接地模块降阻，既能最大限度地降低接地电阻，又能保证接地体长期保持稳定，其使用有效期大于30年。其具有吸湿、保湿特性，接地电阻低且能保持长期稳定；经多次大电流冲击后，阻值不增大，也无变硬、发脆、断裂现象，与降阻剂相比有明显的优越性；能经受-40℃的低温，北方高寒地区同样适用。  （通常的接地体多为金属导体，最常见的有角钢、圆钢、钢管、铜棒、铜网等。其特点是用料多、耗资大、寿命短、稳定性差、不宜在高土壤电阻率地区使用。而这种接地模块则用料少、耗资小、寿命长(可达30年以上)、稳定性好，特别适合于高电阻率土壤地区使用。若接地点周围为砂石或岩石地层，可用它构成特殊的“人工地”来解决一些接地工作中的疑难问题，而且本产品无污染、无毒害、抗腐蚀，使用也十分方便。   接地模块之所以能获得低接地电阻的基本原因是在相同的外形尺寸，比较金属材料成倍地增大接地体和土壤层之间的接触面积，从而增大了接地体本身的散流面积；