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当前位置:技术交流 监控系统的接地与防雷接地2009思考2
  下列文章是我公司EIE实验室根据公司产品开发、实验、工程等实践经验及数据所写,均为原创文章。希望能与广大同行进行交流。未经我公司许可不得转载。
 

监控系统的接地与防雷接地2009思考2

 

   监控系统的接地与防雷接地有矛盾么?有!!!
   有的防雷器产品厂家明确主张“到处接地”,特别指出摄像机要接地;为了防雷制造了“多点接地”,那地环路问题怎么办?
监控系统的接地要求是:系统(主机)单点接地——摄像机不接地,那防雷又怎么办?
这都是尖锐的问题、有趣的问题,又是很久以来许多人一直关注的问题!!!。
   一个网友问:“多点接地可以防雷却制造地环路干扰,单点接地虽可排除地环路干扰,但能防雷吗?”这个问题提得太好了!!值得深思和重视。
   不过,我也要提醒的发问:“多点接地真能防雷吗?”,“摄像机接地到底是防雷还是引雷呢?”
下面想就这些疑问,谈点抛砖引玉的看法,以求探讨监控系统的接地与防雷接地,能有个基本合理统一的设计方法。
   【防雷第一类观点】
这是转载时间最久,转载次数最多,又比较“权威的防雷论述”。
   1)“监控室内应设置等电位连接母线(或金属板),该等电位连接母线应与建筑物防雷接地、PE线、设备保护地、防静电地等连接到一起防止危险的电位差。各种电涌保护器(避雷器)的接地线应以最直和最短的距离与等电位连接母排进行电气连接”——总之一句话:主机系统机壳接大地。
   2)“前端设备如摄像头应置于接闪器(避雷针或其它接闪导体)有效保护范围之内。当摄像机独立架设时,原则上为了防止避雷针及引下线上的暂态高电位,避雷针最好距摄像机3- 4米 的距离。如有困难避雷针也可以架设在摄像机的支撑杆上,引下线可直接利用金属杆本身或选用Φ 8的镀锌圆钢。为防止电磁感应,沿电线杆引上的摄像机电源线和信号线应穿在金属管内以达到屏蔽作用,屏蔽金属管的两端均应接地”。
   3)“根据以上条款(GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》)分析:监控系统的防雷接地应与系统的交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置,接地电阻不得大于1Ω”。
看了这一段论述,有一点是明确的:监控系统主机要接好大地。但是前端摄像机机壳到底是接大地还是不接大地呢?第二条里没有明确,按第三条理解,似乎应该和防雷接地“共用一组接地装置”——怎么公用?特别是距离远了怎么“共用一组接地装置”?安防工程人一直看不明白。

  【防雷第二类观点】
  防雷产品厂家最有代表性、最明确、最典型、也被广为转载的论述,节引如下:
  1.什么是等电位连接?摄像机等电位连接怎么做?
  GB50057-94对等电位连接定义:将分开的装置、诸导电物体等用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差。就摄像机等电位而言,等电位是指摄像机的金属外壳、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器接地(SPD)接地端等均应与等电位连接端子连接。等电位连接的目的:降低设备各部件之间的电位差及统一系统的零电位参考点。
  2.室外金属立杆摄像机需不需要与立杆绝缘?
  不需要,且必须进行可靠的等电位连接。当金属立杆遭受直接雷击或泄放雷电流时会在金属立杆周围产生一磁场,这一磁场达到一定强度时会对附近的电子设备放电;而摄像机外壳与金属立杆连接后,不存在电位差;摄像机更安全。”
这里说的十分明确的:室外摄像机都必须接大地。我们不知道这类论述,是不是防雷第一类观点的实施细则和具体说明,也没见到有关权威部门,人士,厂家等对此观点的评述。
  更值得注意,防雷厂家在安防行业重点宣传的是:视频,电源,通信等,凡是接口都要加防雷器产品。但是,对于咨询他们的“视频防雷器的视频信号地(摄像机壳)和防雷器接大地点是短路关系还是开路关系”的咨询问题,防雷器产品厂家都回避回答或解释,实在令人费解。
  eie1992在这个主题帖里,就防雷,防雷接地,监控系统接地等相关问题,谈谈自己的观点,供大家参考分析和质疑。(为了减少主题帖篇幅,这里只提出结论性观点):
  【观点一】建筑物的区域防雷和避雷,建筑物电力系统的防雷和避雷,都是建筑物统一设计施工的,都有安全标准和完工验收标准。入住的人员,常用设备,都应该在它们的有效保护之下安全运行,包括在他们有效保护范围之内的安防系统的安全运行。所以建筑物避雷接闪问题和电力电源取电中的雷电感应浪涌问题,都应视为已达到并附和安全标准要求。
安防工程设计时,应该考察甲方建筑物和供电系统的防雷避雷系统的验收报告,了解有效防护范围,明确这些防雷责任在甲方;
  【观点二】说“摄像机外壳与金属立杆连接后,不存在电位差;摄像机更安全”;主张摄像机都接大地防雷的做法,存在致命的安全问题:
  1)这不是“防雷”,而是引雷。这是把摄像机当成避雷针用,让雷电电流以最少的电阻通过摄像机导入地下;
  2)在一个完整的监控系统中,“地环路”可以引入地电位环路干扰;
  3)监控系统中,地电位环路的存在,属于系统重大安全隐患,因为地电位是不稳定的因素,当电网发生故障时,地电位差有时会突变到几十到几百伏,可以瞬间烧毁摄像机,采集卡,主机等传输设备。安防业内许多所谓雷击烧毁设备的案例,“静电麻手,打火花”等现象,大多是地电位环路造成的;
  【观点三】安防工程设备和传输线路,都必须在避雷针的有效保护范围之内工作。室外独立摄像机,也应该专门安装避雷针做防雷保护;摄像机和传输线都要远离避雷针;摄像机立柱与避雷针共用时,摄像机与立柱必须高强度绝缘,传输线缆应穿铁管屏蔽绝缘(防雷第一类观点2);
  【观点四】“单点接地”是监控系统的基本设计原则之一,即系统只有主机设备一点接大地,这是确保操作人员安全的“安全接地”,也是泄放系统“静电”的安全通路;系统所有前端摄像机都要和大地绝缘,包括摄像机外壳,BNC外壳,视频信号地,直流电源地,解码器的地等,都要和大地绝缘。系统中如果远处有分控点,“分控机壳”也不要接大地,这也从工程案例中得到了证实。
【观点五】雷电电磁感应,指雷电电磁波对导体的电磁感应。暴露在外部空间的导线——电力线、监控传输线,金属立柱,金属支架等等,都可以“接收到”雷电电磁波的感应电流或电动势。雷电电磁波脉冲是毫微秒级的“高压短脉冲”,它的频谱,可以扩展到几十到几百兆赫以上。这么高的频谱,接地线也都失去了常规的“接地”意义。一根几米几十米长的接地线,此时也变成了“接收天线”,对高频来说,它们增大了“天线有效接收面积”,可以使系统接收的电磁脉冲能量更大,更高。对于这种雷电电磁感应,传统的避雷针针系统,是无能为力的。所以,这才是弱电系统、安防工程应该考虑的现实防雷问题。
  【观点五】监控系统的摄像机,传输设备,数据通信设备等,本身已经具有防雷电电磁感应功能的,就不需要再加防雷器了。没有防雷电电磁感应功能的设备,可以选用合格的防雷器解决。值得注意的是:自带防雷电电磁感应功能的设备,如果能紧密结合设备实际电路设计,其有效性要优于通用防雷器性能(这里我们不做进一步探讨)。这类防雷电电磁感应技术设备,一般可以没有专门接大地点(线),有接大地点的防雷器,应该是通过放电管接大地,常态应该与大地绝缘。
监控系统的接地与防雷接地是可以统一的。
欢迎讨论,质疑。


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