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探讨防雷器防护雷击效果

探讨防雷器防护雷击效果

发布日期:2017-05-24 00:00 来源:http://www.pwisd.tw 点击:

1.探讨防雷器防护雷击效果

  摄像机立杆避雷针化设计,安防行业许多工程的防直击雷就是照此设计的,一个多次被雷劈了的案例就是这么做的。然而这种?#27492;?#21487;以很好的防雷设计在不少工?#35752;?#36816;用中并不防雷,不仅造成了设备的损害,甚至还影响到工程的整体质量。  

  许多“专业防雷厂家”介绍,要在立杆避雷针摄像机端和主机视频输入点安装他们的“防雷器?#34987;?#28010;涌保护器。这有用吗?#31185;?#20809;的案例是:连防雷器一起被烧毁。这种“专业防雷厂家”视频通道的防雷设计有几个疑点值得关注。

  1)先看前端串接在摄像机输出端的视频信号防雷器:防雷器上端接视频线的输入输出,另有一个接地点常态下与视频线开路(有的产品做成了常态短路),高压时内部元件将视频线短路接地泄放雷电流。

  这里应该注意到:摄像机立杆接闪时,视频信号防雷器放电通道是:“避雷针体—摄像机—视频短线—防雷器内部放电元件短路—接地点—接地网?#20445;?#25509;闪时,避雷针体与防雷器这两个“雷电流放电通道”是并联向地网放电的。

  2)立杆避雷针接闪时,巨大的放电电流在避雷针体上形成巨大的“雷电反击电压?#20445;?#35270;频信号防雷器的上端也同样加有这个“雷电反击电压”。如果这个防雷器能?#35805;?0万伏以上的“雷电压?#20445;?#21066;减到十几伏、几伏以下,那么这个防雷器泄放雷电流的能力必需大大超过避雷针,使雷电流“主要通过防雷器泄放?#20445;?#32780;不是主要通过避雷针泄放。很难想象,“防雷器用≥2.5mm2的绝缘多股铜芯黄绿色软线直接与地网连接?#20445;?#23427;的放电能力能远远超过金属立杆?显然不可能,后果只能是“引雷自毁”。

  3)“专业防雷厂家”介绍的防雷器都是防感应雷的,没有介绍可以有效防“雷电反击电压”而又不被烧毁的。但是他们积极推出的“安防防雷系统设计”却敢于这么应用,?#24471;?#36825;类设计缺乏起码的安防系统概念。如果真有这么厉害的防雷器,那避雷针就可以不用了。

  4)把“雷电反击电压”直接引入安防系统,?#38477;?#26159;防雷还是引雷?对这个问题,2年多来的安防论坛追踪,没有一个“专业防雷厂家”能作出正面解释,他们一律采取回避态?#21462;?#21040;目前为止,只见过一些“专业防雷厂家?#20445;?#31215;极倡导安防工程这样设计和应用,没有见过哪个专业厂?#19994;?#38450;雷器(浪涌保护器)产品敢于宣传“泄放雷电流的能力可以超过避雷针?#20445;?#21487;以安全的限制“雷电反击电压”。

  安全隐患一:把“雷电反击电压”直接引入安防系统

  摄像机立杆避雷针化,就是指立杆按照避雷针设计,并强调摄像机外壳必须与金属立杆等电位连接。我们来分析防直击雷的“摄像机立杆避雷针化?#20445;?#23545;安防系统的影响。

  这里的要害问题是:摄像机是安防系统的有机组成部分,与主机和全系统有着紧密的电气连接关系,“摄像机立杆避雷针化”后,避雷针也就“正式”成了安防系统的有机组成部分,避雷针也与主机和全系统有着紧密的电气连接关系。这是安防工程的?#36136;擔?#20063;是“专业防雷厂家”有意无意回避或忽略的问题。

  1)当立杆避雷针处于接闪状态时,巨大的放电电流使大地a点的避雷针呈现出暂态高电位——也就是避雷针的“雷电反击电压?#20445;?#36825;里我们简称“雷电压”。

  2)这类立杆避雷针的接地电阻,根据地质条件的不同一般规定为4欧姆、10欧姆、20欧姆?#24739;?#23450;避雷针放电的雷电流为100ka,这个“雷电压”就是400kv以上,也就是40万伏以上,这?#20849;?#26159;最大可能数值。这一点每个“专业防雷厂家”都十分清楚。

  3)安防系统的主机有安全接地点b,地电位为零,40万伏的“雷电压?#20445;?#23601;通过视频线直接引到了视频主机上。这时的地电位环路等效原理。

  4)空气的击穿电压大约为30kv/cm,400千伏的“雷电压”加在摄像机和视频电缆屏蔽层上,殃及全系统所有电气连接设备,足以击穿摄像机、解码器、电源设备的电路板,烧毁电子元件,击穿线缆的绝缘,主机系统也难逃厄运。

  安防系统,是一个设备安装区域广泛,并有着电气连接关系的信息系统。?#25105;?#19968;个立杆避雷针接闪都会与其他接地点形成这种“雷电压”电位差,都可能直接威胁整个安防系统的安全。

  立杆避雷针接闪产生“雷电压?#20445;?#38647;电压”又是通过地环路对安防系统起到威胁作用,摄像机与立杆“等电位联接”是问题根本症结。

  所以,摄像机立杆避雷针化的防雷设计是把“雷电反击电压”直接引入安防系统,是安防系统的重大安全隐患,是给安防系统人为安装的一颗“定时炸弹”。

贵州防雷公司

2.地环路造成地电位差安全隐患

  安全隐患二:地环路造成地电位差安全隐患

  首先这些“专业防雷”设计者,允许并制造了安防系统多点接地,大量制造了系统的“地环路”。电网引起的地电位差,在非雷电气象条件的“和平时期?#20445;?#20063;是客观存在的。工?#35752;小?#22320;电位环路”的一般表现为对图像的“地环路干扰”。

  有关“地电位环路”形成原理,这里就不详细介绍了,这里只介绍一下“地电位环路”的主要概念:

  第一,地电位差的出现,主要是由三相电网不平衡造成的;电网形成的地电位差,可以通过“地环路”入侵到安防系统中。换句话说:安防系统多点接地形成的“地环路?#20445;?#32473;“地电位差”入侵安防系?#31243;?#20379;了充分条件。

  第二,地电位差是不稳定的,电网正常时表现很小,对视频的干扰不明显;有时?#30452;?#36739;大,对视频的干扰就很?#29616;兀?#21487;以引起“上下移动的横杠干扰、图像扭曲或图像切割?#20445;?#29978;至造成主机“视频丢失?#20445;?#24403;电网发生变压器故障、断相、短路、大电机碰壳等重大电网故障时,地电位差可以?#24067;?#31361;变到几十伏,几百伏。

  第三,电网故障引起的地电位差,尽管远没有雷电压高,但它是“连续的,持久的,直到电网故障有效排除?#20445;?#28010;涌保护器,防雷器?#28982;?#30001;于持久放电被烧毁,更可以?#24067;?#28903;毁安防设备。

  第?#27169;?#22810;点接地形成的“地环路?#20445;?#26159;威胁安防系统安全运行的“人造杀手”。

  所以,摄像机立杆避雷针化的防雷设计,又给安防系统制造了地环路安全隐患,这是威胁安防系统安全运行的又一个“人造杀手?#20445;?#20063;是给安防系统安装的第二颗“定时弹”。

  那么,面对系?#24418;?#39064;,我们应该如?#31283;?#35299;决?

  1)防直击雷:安防系统室外摄像机及其立杆,要设置在独立避雷针有效保护范围内,又尽可能远离避雷针。摄像机不能安装在避雷针体上,摄像机立杆不要做成避雷针方式,摄像机要与立?#21496;?#32536;,千万不要接大地。

  2)安防系统前端摄像机都必须和大地绝缘。防感应雷应选用防雷器,有的防雷器有接大地点,但不能把前端“视频信号地(摄像机外壳,bnc外壳,视频线屏蔽层)接地。“视频信号地”常态下必须与大地绝缘。但要注意这里面还可能有“瞬态多点接地”隐患问题。

  3)不管考虑防雷、防干扰、防静电,安防系统前端都不应直接接大地,即不允许系统中存在“地环路”。安防系统接地设计原则是“单点接地?#20445;?#31995;统只能有一个接大地点:系统主机接大地,这是安全接地,也用于泄放系统静电。

  4)系统摄像机也必须和钢结构建筑物,金属吊顶天花板,线槽,电梯轿厢等保持绝缘。


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