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闭路监视电视系统雷电防护综合方案
一、 闭路监视电视系统简介
CCTV 系统结构：一般由以下三部分组成： ① 前端部分：主要由黑白（彩色）摄像机、镜头、云台、防护罩、支架等组成。 ② 传输部分：使用同轴电缆、电线、多芯线采取架空、地埋或沿墙敷设等方式传输视频、音频或控制信号等。 ③ 终端部分：主要由画面分割器、监视器、控制设备等组成。
二、 雷击破坏途径
一个电视监控系统如果遭受雷击，将可能由以下几种途径对系统产生破坏。 ① 直击雷：雷电直接击在露天的摄像机上造成设备损坏；雷电直接击在架空线缆上造成线缆熔断。 ② 雷电波侵入： CCTV 的电源线、信号传输或进入监控室的金属管线遭到雷击或被雷电感应时，雷电波沿这些金属导线侵入设备，造成电位差使设备损坏。 ③ 雷电感应：当雷击中避雷针时，在引下线周围会产生很强的瞬变电磁场。这种现象叫电磁感应。当有带电的雷云出现时，在雷云下面的建筑物和传输线路上都会感应出与雷云相反的电荷。这种现象叫静电感应。电磁感应和静电感应称为感应雷，又叫二次雷击。它对设备的损害没有直击雷来的猛然，但它要比直击雷发生的机率大得多，按原邮电部的统计感应雷造成的雷击事故约占雷击事故总和的 80% 。
三、 CCTV 系统防雷措施
综合防雷主要从以下几个方面考虑：
1 ．前端设备的防雷：前端设备有室外和室内安装两种情况，安装在室内的设备一般不会遭受直击雷击，但需考虑防止雷电过电压对设备的侵害，而室外的设备则同时需考虑防止直击雷击。当室外摄像机独立架设时，避雷针最好距摄像机 3 － 4 米 的距离。如有困难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，沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管屏蔽。为防止雷电波沿线路侵入前端设备，应在设备前的每条线路上加装合适的避雷器，如电源线（ 220V 或 DC12V ）、视频线、信号线和云台控制线。
2 ．传输线路的防雷： CCTV 系统中的线路主要是传输信号线和电源线。室外摄像机的电源可从终端设备处引入，也可从监视点附近的电源引入。控制信号传输线和报警信号传输线一般选用有加强芯屏蔽软线，架设（或敷设）在前端与终端之间，其中的加强芯与屏蔽层两端均应做良好的接地。 GB50198-1994 规定，传输部分的线路在城市郊区、乡村敷设时，可采用直埋敷设方式。当条件不充许时，可采用通信管道或架空方式。从防雷角度看，直埋敷设方式防雷效果最佳，架空线最容易遭受雷击，为避免首尾端设备损坏，架空线传输时应在每一电杆上做接地处理，架空线缆的吊线和架空线缆线路中的金属管道均应接地。中间放大器输入端的信号源和电源均应分别接入合适的避雷器。传输线埋地敷设并不能阻止雷击的发生，大量的事实显示，雷击造成埋地线缆故障，大约占总故障的 30 ％左右，即使距离雷击比较远的地方，也仍然会有部分雷电流流入电缆。所以采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设，保持钢管的电气连通，对防护电磁干扰和电磁感应非常有效，这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。如电缆全程穿金属管有困难，可在电缆进入终端和前端设备前穿金属管埋地引入，但埋地长度不得小于 15 米 ，在入户端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地装置相连。
3 ．终端设备的防雷：在 CCTV 系统中，监控室的防雷最为重要，应从直击雷防护、雷电波侵入、等电位连接和电涌保护多方面进行。监控室所在建筑物应有防直击雷的避雷针、避雷带或避雷网。其防直击雷措施应符合 GB50057 － 94 中有关直击雷保护的规定。进入监控室的各种金属管线应接到防感应雷的接地装置上。架空电缆线直接引入时，在入户处应加装避雷器，并将线缆金属外护层及自承钢索接到接地装置上。由于有 80 ％雷击高电位是从电源线侵入的，为保证设备安全，一般电源上应设置三级避雷保护，并在视频传输线、信号控制线进入中心控制台前端加装相应避雷器。
4 ．闭路监视机房的等电位连接：监控室内应设置一等电位连接母线（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。
GB50057-94 （ 2000 年版）条文说明第 3.1.2 条第 3.1.1 款： " 为减小在需要防雷的空间内发生火灾、爆炸、生命危险，等电位是一项很重要的措施。 " 和第 3.3 款： " 在需要防雷的空间内防止发生生命危险的最重要措施是采用等电位连接。 "
等电位连接是内部防雷装置的一部分，其目的在于减少雷电流所引起的电位差。等电位是用连接导线或过电压（浪涌）保护器将处在需要防雷的空间内的防雷装置，建筑物的金属构架、金属装置、外来导线、电气装置、电信装置等连接起来，形成一个等电位连接网络，以实现均压等电位，防止需要防雷空间内的火灾、爆炸、生命危险和设备损坏。
为实施等电位和浪涌保护器的安装， IEC 标准将需要保护的空间划分为不同的雷电防护区（ LPZ ），以规定各部分空间不同的雷电电磁脉冲（ LEMP ）的严重程度和指明各区交界处等电位连接点的位置。
监控机房设备间内敷设 400×100× 10mm 的铜板作为设备接地的局部等电位连接排。将室内所有电子设备以及所有进入机房的金属管道、金属门窗、信号电缆外屏蔽层、电力电缆外铠装、计算机装置本身（含外露可导电部分）、 PE 线、防静电地板、电力线（通过 SPD 连接）等与等电位端子排连接并接地。
5 ．闭路监视系统的接地
GB50198-94 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》：
第 2．5．8 条：“ 防雷接地装置宜与电气设备接地装置和埋地金属管道相连，当不相连时，两者间的距离不宜小于 20m ”
第 2．5．4 条：“ 系统采用专用接地装置时，其接地电阻不得大于 4Ω，采用综合接地网时，其接地电阻不得大于 1Ω 。”
GB50343-2004 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》：
第 5．2．5 条（本条为强制性条款）：“ 防雷接地应与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置，接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。”
第 5．2．6 条（本条为强制性条款）：“ 接地装置应利用建筑物的自然接地体，当自然接地体的接地电阻达不到要求时必须增加人工接地体。”
根据以上条款分析：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 。
监控系统防雷防护特点：
雷电对安全监控系统的损害途径是多方面的。本文主要对闭路监视电视系统遭受雷击损害的主要原因，以及可能的侵入途径作了初步的分析，同时对安全监控系统的防雷保护技术进行了相应的介绍。需要说明的是，防雷保护是一个比较复杂的问题，对安全监控系统的防雷保护设计不仅取决于防雷装置的性能，更重要的是在监控系统的设计施工之前，就要考虑到监控系统所处的地理环境，设计合适的线缆布放方式、屏蔽及接地方式。总之，防雷保护设计应综合考虑，才能获得良好的效果。
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