网络监控系统防雷方案

1.雷的危害
　　雷击是年复一年的严重自然灾害之一。在电子化时代，日益繁忙庞杂的事务通过高速电脑、自动化设备及通讯监控设备得以井然有序，而这些敏感电子设备的工作电压却在不断降低，其数量和规模不断扩大，因而它们受到过压特别是雷电袭击而受到损害的可能性就大大增加，其后果可能使整个系统的运行中断，并造成难以估算的经济损失，雷电和浪涌电压成了电子化时代的一大公害。因此，避雷防过压已成为具有时代特点的一项迫切要求。
1.2 雷击的分类
　　雷击的产生主要有两种形式：
　　A.直接雷击：
　　雷云之间或雷云对地面某一点（包括建筑物、构架、树木、动植物等）的迅猛放电现象称之为直接雷击，它因电效应、热效应、和机械力效应等造成物体损坏和人员伤亡。
　　B.感应雷击：
　　雷云放电时，在附近导体上（包括架空电缆、埋地电缆、钢轨、水管等）产生的静电感应和电磁感应等现象称之为感应雷击，因过电压、过电流易对微电子设备造成损坏、伤害工作人员、使传输或储存的信号或数据（模拟或数字）受到干扰或丢失。
　　1.3 雷电传播途径
　　雷电过压对大楼内部电子设备的损害主要有以下三个途径：
　　1）直击雷经过接闪器（如避雷针、避雷带、避雷网等）而直放入地，导致地网地电位上升，高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。
　　2）电流经引下线入地时，在引下线周围产生磁场，引下线周围的各种金属管（线）上经感应而产生过电压。
　　3）大楼或机房的电源线和通信线等在大楼外受直击雷或感应雷而加载的雷电压及过电流沿线窜入，入侵电子设备。
　　1.4 雷击的防护
　　一个完整的防雷系统包括两个方面：直接雷击的防护和感应雷击的防护。缺少任何一面都是不完整的、有缺陷的和有潜在危险的。
　　直接雷击的防护主要使用避雷针，包括避雷带和接地系统。根据《建筑物防雷设计规范》（GB 50057-94）和九八年三月邮电部和石化总公司颁发的文件，直接雷击的防护应采用传统的避雷针，避雷带应均匀分布在建筑物的四周并与建筑物的框架结构及水管等相连。地网的接地电阻不大于10Ω。
　　感应雷击的防护主要使用感应雷击防雷器。从我们对多次遭受雷击的通信监控网络系统进行的现场勘测发现：大多数受到雷击损坏的计算机网络所在建筑物屋顶中央多装有铁塔或避雷针，建筑物为框架结构，铁塔基座、避雷针、避雷带与建筑物主框架钢筋相连，并通过建筑物主钢筋作为避雷引下线。由此看来，建筑物本身防雷状况良好的同时，并不能完全保证建筑物内部电子设备不受影响。因此，当前电子设备受到雷电袭击的主要途径是：电源线路、信号线路被感应雷电而产生瞬态过电压，进而损坏设备。最佳的解决方法是在上述设备前端安装防雷器，雷电压达到其设备端子的残压一般可控制在800V以下，使电子设备处于不被雷电损坏的范围之内。
　　二 、防雷设计方案依据
　　1）建筑物防雷设计规范（GB50057-94）。
　　2）计算机机房防雷设计规范（GB50174-93）。
　　3）通信局（站）接地设计暂行技术规范（YDJ26-89）。
　　4） 现场环境的勘测。
　　三、 防雷器选用依据
　　符合国际电工IEC及GB有关防雷标准。
　　四 、措施
　　1）电源系统防雷防过压保护。
　　2）信号系统防雷防过压保护。
　　3）等电位连接措施。
　　4）屏蔽措施。
　　5）共用接地。
　　五、具体规划措施
　　为了更有效地保护好电视监控设备设施，我司本着"安全可靠、技术先进、经济合理"的指导思想进行规划。按照国家规范，本参考方案按第三类防雷设施设计：
　　5.1 电源系统防雷防过压保护
　　1） 电源第一级防雷保护：选用科佳防雷器NKP-DY-Ⅰ （三相四线制，泄流量65--120KA，8/20波形，响应时间≤100ns，残压≤2.8KV）模块式防雷器一组，安装在总配电箱或配电柜内，其前端应加装C63-3P空气开关保护，让非雷电脉冲事故时自动隔离主电路和防雷器。
　　2） 电源第二级防雷防过压组合保护：选用科佳防雷器NKP-DY-Ⅱ（单相，泄流量20--40KA，8/20波形，响应时间≤25ns，残压≤1.7KV）过压器组合模块二组，分别安装在监控室机房分配电箱内和对其它区摄像头供电处分配电箱内，前加C32-3P空气开关保护。
　　3） 电源第三级防雷精细保护：对监控机房内的画面分割器、主距阵等重点设备、其它区摄像头供电变压器处及红外报警器前采用科佳防雷器NKP-DY-Ⅲ（泄流量10--20KA，响应时间≤25ns，残压≤1200V）防雷器防护脉冲过压。
　　4） 直流信号12V、24V、48可选用科佳NKP-DY-ⅢL-D电源防雷器，用于报警，等防雷。
　　5.2 信号系统防雷防过压保护
　　从室外进入监控机房的视频线及数据控制线路，大都暴露户外，而且走线较长，最容易遭受雷电感应产生强大的感应电流，从而通过线路损害连接设备及其后接设备。为此：
　　1）针对目前网络摄像机的特点，科佳公司推出电源和网络信号二合一防雷器NKP-TEL-5C-2，对摄像机信号线和电源线进行保护。
　　2）机房内部科佳网络交换机采用NKP-TEL-5U机架式防雷器进行保护。
　　5.3 等电位连接措施（屏蔽、共用接地）
　　在监控中心机房防静电地板下，沿着地面上布置40*3紫铜排，形成闭合环接地汇流母排。将配电箱金属外壳、电源地、避雷器地、机柜外壳、金属屏蔽线槽、门窗等穿过各防雷区交界的金属部件和系统（设备的外壳），以及对防静电地板下的隔离架进行多点等电位接地就进至汇流排。并采用等电位连接线4-10mm2铜芯线螺栓紧固的线夹作为连接材料。同时在机房找出建筑物主钢筋，经测试确与避雷带连接良好，用f14镀锌圆钢通过铜铁转换接头将接地汇流母排与之连接起来。同时将室外摄像机的金属支架用40*3镀锌扁铁建筑物主钢筋连接起来，形成等电位。