高速公路监控系统的雷电防护
一．概述：高速公路三大系统均由微电子设备组成，远离城区且四周空旷，极易遭受雷击，因此加强高速公路三大系统的防雷，减小由此而引起的经济损失，已成为当务之急。
CCTV监控系统（简称监控系统）是技术防范和科学管理的辅助设备，在其问世之初，使用范围有限：点少、线短、面窄，大部分在室内，其防雷问题并不突出，到目前已得到了广泛的应用，特别是高速公路、交通监控、金融系统、军事以及各种重要的公共场所等，室外布线由几百米到几十公里，特别是高速公路沿线都有，遭雷击的机会非常多，往往是摄像机及终端设备（监视器或切换器）被损坏，严重的使整个监控中心瘫痪。
二．雷害的分析
1．任何一个监控系统均由前端系统，终端系统，传输系统及控制系统四个子系统组成。前端系统一般在室外，容易遭受直击雷击和感应雷击，同时通过传输系统及传输系统本身对雷电的感应，将雷电传输到监控中心，损坏终端设备，破坏控制系统的正常运行。
2．监控系统分类同轴电缆传输监控系统一般由摄像机、同轴电缆、控制器、监视器、录像机组成。电话线传输监控系统一般由摄像机、同轴电缆、发送设备、电话线、接收设备、监视器组成。光缆传输的监控系统一般由摄像机、发送光端机、光缆、连接器、接收光端机、监视器组成。微波传输的监控系统一般由摄像机、微波发射机、发射天线、接收天线、微波接收机、监视器组成。
三．雷电防护的措施
1．直击雷防护不论何类监控系统，其直击雷防护均一样，应在室外摄像机的支承杆顶安装一支高于摄像机300～500mm的避雷短针，在监控大楼、收费亭顶安装避雷带及避雷短针。
2．接地措施接地系统是防雷的重要环节，接地系统的好坏，直接影响到防雷效果的好坏.
对于室外摄像机如广场摄像机，由于离收费亭（及监控中心）较远，超过30～50米，不能与收费亭地网共网，应单独制作一组小于10欧的地网，与避雷针有效连接（防雷接地线超过30米，其防雷效果仅为50%，如接地线超过50米，其防雷效果几乎为零，同时相邻两组地网间不超过20米，应采用共网处理。）。
避雷短针接地一般利用支承杆接地，因此摄像机的外壳接地，防雷器接地均不能直接接在支承金属杆上，而应该另单独从地网引一条地线到摄像机外壳，将保护接地、防雷地有效地连接在一起，接地线不应少于10平方毫米多股铜芯软线。
对于监控中心的防雷接地，一般利用建筑物的钢筋架构，作接地体，应按新建建筑物的防雷标准进行--GB50057-94《建筑物防雷设计规范》，如果建筑物的地质条件较差，土壤地阻率较大，接地电阻达不到要求，应沿监控中心就近制作一组地网，并与建筑物地网相连（多组地网共网时接地电阻宜小于1欧，接地电阻不宜大于4欧）。
3．等电位连接及屏蔽应将设备工作地，并就近两端接地，如有多组地网共存且间距少于20米，应依据国家防雷标准采用公共接地方式，即共地处理（可采用等电位电子开关作地共处理），其目的消除地网之间电位差，防止低电位反击，保障设备不因地电位的抬升而遭到反击损坏或影响设备的正常运行。
4．防雷器（SPD）的选择只有在作好直击雷防护、接地处理、屏蔽的同时，选用适当的防雷器配合，才能达到比较理想的防雷效果。
摄像机：电源处应安装一只串联式的小功率电源防雷器；视频信号应在线路两端均安装相应接口的视频防雷器。
控制器、监视器：应在控制器与摄像机的控制端口分别安装485控制信号防雷器，在监视器或视频切换器前分别安装视频信号防雷器。
监控中心：根据IEC标准及国家防雷标准的要求，对监控大楼的电源应采用三级防护措施，第一级电源防雷应设在大楼总电源处（配电房），第二级电源防雷应设在楼层配电箱或机房的总电源处，第三级电源防雷应设在各监控设备及重要的用电设备前。
微波发射天线：在微波发射天线上方应设置避雷针，在微波接收、发送设备前应安装对应接口的馈线防雷器，并对电源部分进行防雷保护。
四．普通地网的制作地网设计在建筑物周围或一侧，地网上端深度为800，宽不少于500，接地电阻为≤4Ω，垂直接地体采用5×50×2500热镀锌角钢，水平接地体采用4×40热镀锌扁钢，垂直接地体与水平接地体的连接采用双面焊接，水平接地体与水平接地体的搭接采用双面焊接，焊接长度不小于10cm，焊接处刷红丹或沥青油做防腐处理。接地线用4×40的热镀锌扁钢，预留接地测试点。汇接点用规格的扁铜，扁铜扁钢连接处采用气焊，在扁铜上预留Ф8的连接孔不少于三个，配备相应规格的不锈钢螺丝或铜螺丝。（单位为mm）
五．标准的引用
1．《建筑物防雷设计规范》GB50057-94
2．《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94
3．《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87
4．《电信专用房屋设计规范》YD5003-92
5．《防雷装置保护级别的选择》IEC61024-1-1
6．《建筑物的电气设施》IEC60364-5-534
转播
分享
淘帖
分享到新浪微博
