摘要
隨著當今社會計算機技術和微波通信技術的發展，各種電子設備得到了廣泛的應用。雷電感應要在附近導體中形成過電壓，可高達幾千伏，對微電子設備危害很大。LEMP的主要入侵渠道是電力線、各種信號傳輸線、天線饋線和進入系統的管道、電纜、橋梁等導體，導致電子設備失效或永久性損壞。因此，雷電脈沖的防護就是將雷電流在入侵通道中泄入地面，從而保護電子設備。主要有隔離、等電位、箝位、均壓、濾波、屏蔽、過壓過流保護、接地等方法，消除設備外圍的雷電過電壓、過電流和雷電電磁脈沖，從而有效保護各類設備。目前主要采用氣體放電管、放電間隙、高頻二極管、壓敏電阻、瞬態二極管、晶閘管、高低通濾波器等元器件，根據不同頻率、功率、傳輸速率、阻抗、駐波、插入損耗、帶寬、電壓、電流等要求，組合成電源線、視頻線、信號線串聯電湧保護器(SPD)。它們安裝在微電子設備的外部線路中，根據接地原理連接地線。只要設計合理，安裝合格，電湧保護器是可以有效防雷擊的。
1，監控系統綜合防雷設計方案的依據
監控系統綜合防雷設計主要采用以下標準，供參考。
(1) IEC61024建築物防雷
(2) IEC61312雷電電磁脈沖防護
(3) ITU K25光纜防雷
(4) ITU K27“電信建築中的連接結構和接地”
(5) GB50057-94《建築防雷設計規範》
(6)《計算機機房設計規範》GB50174-93。
(7) GB50200-94《有線電視系統工程技術規範》
(8) GB50198-94《民用閉路監控電視系統工程技術規範》
(9)《建築與建築物綜合布線系統工程設計規範》GB/T50311-2000。
(10) YD2011-93微波站防雷及接地設計規範。
(11) YD5078-98通信工程電力系統防雷技術規範
(12) XQ3-2000《氣象信息系統雷電電磁脈沖防護規範》
2.監控系統和供電系統的綜合防雷原理
監控系統的綜合防雷設計應考慮環境因素、雷電活動規律、系統設備的重要性和雷電災害後果的嚴重程度，分別采取相應的防護措施。
(1)綜合防雷設計應堅持統籌規劃、綜合管理、優化設計、多重防護、技術先進、經濟合理、定期檢查、隨機維護的原則，進行綜合設計和維護。
(2)監控綜合防雷系統的防雷設計應采用等電位連接、屏蔽、合理布線、接地系統和安裝電湧保護器進行綜合保護。我們必須堅持預防為主、安全第壹的方針。
(3)監控綜合防雷系統應根據區域內的雷暴等級和設備在防雷區內的位置采用不同的防護標準。
實地調查
監控系統的綜合防雷設計應考慮環境因素、雷電活動規律、系統設備的重要性和雷電災害後果的嚴重程度，分別采取相應的防護措施。
根據現場調查結果，該監控系統的幾個室外監控攝像頭分布在半山腰，屬於雷電感應高發區。因此，必須采取嚴格的防雷措施才能達到效果。
弱電系統的防雷壹般分為四個方面，即安裝避雷器、接地、線路屏蔽和等電位。我們分別討論這四個方面。
安裝避雷器
系統安裝防雷裝置，包括電源防雷裝置和信號防雷裝置的安裝。
1.電力防雷裝置的安裝
監控室內電源的保護壹般是重點保護對象。畢竟監控室的總供電會受到影響，導致整個監控系統癱瘓。
監控室的總電源保護壹般采用電源防雷三級保護。由於從變電站高壓線引入室內的導線距離架空較遠，更容易頻繁引入強感應電壓。監控系統中的設備大多屬於集成電路，它們所能承受的電壓相對較低。這種情況下，我們壹般采用電源三級保護(如下圖)。
圖示為電力避雷器的安裝位置。供電系統中，避雷器從變壓器進線與開關並聯安裝，接地電阻不大於65438±0歐姆。
壹次電源的防雷保護:
根據國家有關低壓防雷的規定，外部金屬線路進入建築物前必須通過金屬管槽埋設15米以上，並在建築物進線端安裝低壓避雷器。需要在電源進線端的低壓端安裝總避雷器，將外線可能引入的雷擊高壓引至大地放電，以保證所接設備的安全。
對於三相電源的主避雷器，三相進線每線應有40-60KA的通流能力，能把幾萬甚至幾十萬伏的過電壓限制在幾千伏。避雷器並聯安裝在主配電室的進線端，以保護直擊雷和傳導雷。HD-D380B-XX100電源防雷箱可選。該避雷器並聯安裝，通流能力為100KA。所接設備功率不受限制，能對線路傳輸的直擊雷和高強度感應雷進行放電。
圖片僅供參考，請參考實物。型號HD-D380B-XX100
額定工作電壓Uo 380V/50Hz。
最大連續工作電壓Uc 420V/50Hz。
電壓保護等級高達3KV
最大備用保險絲強度125A
標稱放電電流In(8/20？50KA
最大放電電流Imax(8/20？100KA
響應時間ta≤100納秒
連接方式並聯連接
雷擊計數器是可選的
外形尺寸290*345*112mm。
100—80KA(8/20？s)壹般適用於lpz0-1區域。
二次電源的防雷保護:
雖然在主電源的進線端已經安裝了壹級防雷裝置，但是當較大的雷電流進入時，壹級防雷裝置可以將大部分雷電流從地線中排出，剩余的雷電殘壓仍然相當高。因此，安裝壹級防雷裝置可以大面積減少雷害事故，但不能保證連接設備的萬無壹失；假設配電室主電源到其他建築物的電源線都是三相線，也存在感應雷電流和雷電波二次入侵的可能，所以需要在管理處安裝二級避雷器。
二級避雷器作為二級避雷器，可以進壹步將幾千伏的過電壓限制在2千伏以下。易遭雷擊地區的建築物需要有60KA的電流容量，以釋放第壹級避雷器放電後的雷電殘壓和電力線路中再次感應的雷電流。三相線選用HD-D380C-XS60電源防雷箱，流量60KA；這個避雷器是並聯安裝的，連接的設備功率不受限制。安裝位置是樓層配電總開關。
圖片僅供參考，請參考實物。型號HD-D380C-XS60
額定工作電壓Uo 380V/50Hz。
最大連續工作電壓Uc 385V/50Hz。
電壓保護等級up1.5kv
最大備用保險絲強度32A
標稱放電電流In(8/20？30KA
最大放電電流Imax(8/20？60KA
響應時間ta ≤25ns
連接方式並聯連接
雷擊計數器編號
外形尺寸260*180*85mm。
60KA(8/20？s)壹般適用於主電源的二級和三級防雷。
三級電源的防雷保護:
這也是系統防雷中最容易被忽視的地方。現代電子設備使用許多集成電路和精密元件。這些器件的擊穿電壓往往只有幾十伏，最大允許工作電源也只有毫安級。如果不做三級防雷，經過壹、二級防雷後進入設備的雷擊殘壓仍會在千伏以上，對後續設備造成很大影響，導致設備損壞。作為三級避雷器，三相線采用HD-D380C-XS20電源防雷箱，流量20KA。該階段避雷器並聯安裝，所接設備功率不受限制(安裝位置為機房總開關)。
圖片僅供參考，請參考實物。型號HD-D380C-XS20
額定工作電壓Uo 380V/50Hz。
最大連續工作電壓Uc 385V/50Hz。
電壓保護等級up1.5kv
最大備用保險絲強度32A
標稱放電電流In(8/20？s) 20KA
最大放電電流Imax(8/20？s) 40KA
響應時間ta ≤25ns
連接方式並聯連接
雷擊計數器編號
外形尺寸260*180*85mm。
20KA(8/20？s)壹般適用於主電源的二級和三級防雷。
最終電源的防雷保護:
對於壹些昂貴的弱電設備，雖然前面已經做了三級防雷，但還是有壹些雷電殘壓進入設備。為防止雷電流沖擊損壞設備，設備電源插座應采用防雷插座，型號為HD-D220CZ，流量為10KA。
圖片僅供參考，請參考實物。型號HD-D220CZ
額定工作電壓Uo 220V/50Hz。
最大連續工作電壓Uc 365V/50Hz。
電壓保護等級高達< 1KV
最大備用保險絲強度10A
標稱放電電流In(8/20？s) 5KA
最大放電電流Imax(8/20？s) 10KA
響應時間ta ≤25ns
連接模式系列
外形尺寸225*106*30mm。
壹般適用於家用電源插座和精密電子設備的電源保護。
上述設備的安裝需要良好的接地。如果建築物內鋼筋的接地電阻小於4歐姆，可在最近的安裝避雷器的柱子上引出接地點，並與避雷器接地線連接。
2.信號避雷器的安裝
對於弱電監控系統，要求所有與監控主機和攝像槍的信號線、電源線、視頻線連接的端口都要安裝防雷裝置。要求安裝的避雷器接地良好，接地電阻不大於1歐姆。(如下圖所示)
在監控主機的視頻輸入端安裝單口視頻避雷器。要求避雷器與室內接地點良好接地，接地電阻不大於1歐姆。
圖片僅供參考，請參考實物。型號HD-XH-GVD/B
標稱電壓UN-10V/+1V
最大連續工作電壓UC-11V/+1.4V。
電壓保護等級上升
1KV/(1.2/50？S) < 600 v(屏蔽/核心)
< < 15V(核心/屏蔽)
標稱放電電流In(8/20？s)2.5千安(芯線/屏蔽)
5KA(屏蔽/核心)
最大放電電流Imax(8/20？S) 5KA(核心/屏蔽)
10KA(屏蔽/核心)
輸入和輸出阻抗為75ω。
響應時間ta <1ns
帶寬Fg 200MHz
數據傳輸速率vs < 16 Mbps。
外形尺寸94*25*25mm。
壹般適用於攝像槍視頻線的防雷。
在監控主機的雲臺輸出控制線端口安裝壹個信號避雷器。要求避雷器與室內接地點良好接地，接地電阻不大於1歐姆。
圖片僅供參考，請參考實物。型號HD-XC-YT
標稱電壓Un 12V
最大連續工作電壓Uc 18V
標稱放電電流In(8/20？2.5千安
最大放電電流Imax(8/20？s) 5KA
保護線數量為單通道2，3線。
雙1、2、3和4線
響應時間ta <1ns
電壓保護等級上升
1KV/(1.2/50？s) 18V
插入損耗aE <0.2dB
接口終端
外形尺寸96*25*25mm。
壹般適用於雲臺控制線的防雷。
帶雲臺的室外攝像槍要求安裝視頻、控制電路、電源三合壹避雷器，避雷器要求接地良好，接地電阻不大於1歐姆。
三合壹視頻線路避雷器，型號:HD-CCTV-PVC
高清-閉路電視-PVC
圖片僅供參考，請參考實物。
保護目標視頻線電源線485的控制線
標稱電壓UN-10V/+1v 220v/24V/12V 12V/24V。
最大連續工作電壓-11V/+1.4v 275v/32V/18v 15V/32V。
標稱放電電流In(8/20？S) 2.5/5KA(核心/屏蔽)
5/10KA(屏蔽/核心)5KA/10KA 2.5KA/5KA
最大放電電流Imax(8/20？S) 5/10KA(核心/屏蔽)
10KA(屏蔽/核心)10KA/20KA 5KA/10KA
電壓保護等級上升
1KV/(1.2/50？S) < 600 v(屏蔽/核心)
< < 15V(芯線/屏蔽層)1KV 18V/36V(線間)
響應時間ta < 1 ns < 1 ns < 1 ns。
插入損耗AE < 0.5 db < 0.3 db。
接口模式BNC連接器端子端子
外形尺寸78 * 64 * 26毫米
壹般適用於監控雲臺或快球的攝像機防雷。
對於不帶雲臺的固定式攝像槍，要求安裝集視頻、電源於壹體的避雷器，避雷器接地良好，接地電阻不大於1歐姆。
二合壹視頻線路避雷器，型號:HD-CCTV-PV
高清-閉路電視-光伏
圖片僅供參考，請參考實物。
保護對象視頻線電源線
標稱電壓UN-10V/+1v 220v/24V/12V
最大連續工作電壓-11V/+1.4v 275v/32V/18V。
標稱放電電流In(8/20？S) 2.5/5KA(芯/屏蔽)5/10KA(屏蔽/芯)5KA/10KA。
最大放電電流Imax(8/20？S) 5/10KA(芯/屏蔽)10KA(屏蔽/芯)10KA/20KA。
電壓保護等級上升
1KV/(1.2/50？S) < 600v(屏蔽/芯線)< < 15V(芯線/屏蔽)1KV。
響應時間ta < 1ns < 1ns。
插入損耗aE <0.5dB
接口模式BNC連接器端子
外形尺寸78 * 64 * 26毫米
它通常適用於監控沒有平移/傾斜控制線攝像機的雷電保護。
2.系統接地。
監控機房內的接地，要求機房內的柱主筋通過焊接引出接地母線，機房內的靜電地板和金屬外殼外殼需通過10mm2或以上的接地線與母線連接。
監控室內的總電源接地線應與接地母線重復接地，以縮短電源避雷器放電電流的通道。
安裝在主機內的避雷器(包括視頻避雷器和信號避雷器)的接地線可直接連接到靜電地板或設備的金屬外殼上。
對於室外攝像槍避雷器接地，需要做獨立的接地網。具體做法請參考以下附圖2。
二、安裝建議:
防雷接地按現行國家標準《建築物防雷設計規範》執行。由於良好的接地條件對防雷有著非常重要的影響，制作接地網時壹般采用4個φ 200 x 1200的防雷接地模塊，每個模塊長1.2m，間距5m左右，頂部離地0.5-0.8m左右，頂部焊接4mm×40mm的鍍鋅扁鐵，形成統壹的接地系統。為了使雷電浪湧電流漏入大地，保護被保護對象免受直擊雷或感應雷等浪湧過電壓和過電流的危害。
三、具體施工方法及註意事項:
1.人工接地體在土壤中的埋深距地面不應小於0.5~0.8m。
2.利用HD-DJ3防雷接地模塊做獨立接地網，模塊規格為:φ200 x 1200，50KG。在每個需要接地網的位置開挖地槽，深度為0.5~0.8m，地槽內垂直開挖深度為1.2m，用鍍鋅扁鐵連接4個防雷接地模塊，形成獨立的接地網。(接地網的制作方法是:低電阻接地模塊應垂直埋在深度為1.2m的土坑內，鍍鋅扁鐵與接地模塊的金屬水管焊接牢固，焊接面應雙面，焊接面不應小於65438。焊後塗防銹油，最後回填土。每個獨立的接地網應挖壹個坑，以同樣的方式埋設防雷接地模塊。
6.接地裝置連接應可靠，接頭不應松動、脫焊或接觸不良。
7.可靠焊接後，引出接地端子。
8.將接地網引出的端子可靠焊接在攝像槍的金屬桿座上，使整個金屬桿接地。安裝在攝像槍上的避雷器可以通過接地金屬棒接地。
8.接地裝置施工完成後，接地電阻值必須符合設計要求，隱蔽工程應有檢查驗收記錄。
對於惡劣環境，應埋設壹定數量的防雷接地模塊，使接地電阻不大於4歐姆。
三。等電位和屏蔽措施
1.埋地線路信息線的金屬導管、PE線和金屬護套在入口端應良好接地，屏蔽層應與防雷接地可靠連接。
2.監控室內的金屬電腦桌、計算機設備和控制設備的金屬外殼應與防雷接地裝置可靠連接。
3.室外攝像槍與解碼器之間裸露的信號線應用不銹鋼或銅金屬管包覆，攝像槍的金屬屏蔽殼和解碼器的金屬屏蔽殼應與引下線柱可靠連接。
4.屏蔽是降低電磁幹擾的基本措施，應采取以下措施:外部屏蔽措施、在合適的路徑敷設線路、線路屏蔽，這些措施應結合使用。
6.在被保護的空間內，當使用屏蔽電纜時，其屏蔽層至少應在兩端，並應在避雷帶的連接處等電位連接。當微電子設備系統只要求壹端等電位聯結時，可將屏蔽電纜通過金屬管引入，金屬管壹端等電位聯結。
7.建築物之間的連接電纜應敷設在金屬管內，金屬管應從壹端電氣連接到另壹端，並連接到各建築物的等電位連接帶上。電纜屏蔽也應連接到這些皮帶上。
8.在實踐中，建築物或房間的大空間屏蔽由金屬支架、金屬框架或鋼筋混凝土條等自然構件組成。這些部件形成了壹個網格狀的大空間屏蔽。穿入這類屏蔽的導電金屬物體，應與其附近等電位聯結後接地。
根據上述線路屏蔽原理，監控系統屏蔽如下圖所示。
從監控室到炮的壹段線路要用金屬管覆蓋並埋在地下，從監控室到炮的所有壹段金屬管都要電氣連接(意思是埋地金屬管的所有壹段都要連接，如果不是通過焊接或跳線連接)，金屬管的壹端要通過接地焊接與建築物的鋼筋連接，而攝像機炮端要與地網焊接形成電氣連通。
為了降低屏蔽管的外部感應電壓，可以在線坑中的屏蔽管上方埋設壹根金屬線，除了屏蔽管的兩端分別連接到建築物地線和攝像槍外，金屬線的兩端也需要接地，以進壹步降低屏蔽管的感應電壓。如下圖所示。
(4)、等電位連接和* * *接地
1、等電位聯結是現代防雷技術的重要防護措施之壹。進入監控中心大樓的各種管線的屏蔽層和機器，在進入大樓前，應等電位聯結後接地。進入設備前，進行二次等電位連接，然後接地。室外攝像機輸出的同軸電纜外層和其他管道外層等電位連接後接地，方可進入建築物。
2.將分離的外部導電裝置用等電位導體連接後接地，以減少系統設備所在建築物的金屬構件與設備之間或設備與設備之間因雷擊產生的電位差。利用鋼筋混凝土建築中所有金屬構件的多重連接，建立立體連接網絡，實現等電位連接，是最佳選擇。為了權力平等的方便。
位置連接施工時，有些地方要預埋等電位連接的預留件。
5、避雷器連接線應短而直，SPD連接線不應大於0.5米，當長度大於0.5米時，線徑應適當加粗。