◆黃炳輝

關(guān)于安全監(jiān)控系統(tǒng)綜合防雷方案探討

◆黃炳輝

（滄州天祥防雷檢測有限公司 河北 061001）

社會進步前提下，企業(yè)生產(chǎn)力在多種不同的先進技術(shù)下得到有效提升，管理也趨于自動化，但卻逐漸暴露出一些問題，特別是雷電會給企業(yè)所建立起的安全監(jiān)控系統(tǒng)及其所使用的電子設(shè)備等帶來不同程度危害。面對這種情況，相關(guān)部門憑借先進理念，結(jié)合實際情況對安全監(jiān)控系統(tǒng)制定有針對性的防雷方案，通過對通信線路和電源等部分的保護來增強防雷效果，使企業(yè)生產(chǎn)得以有效進行，提升安全性，滿足社會多樣化需求，跟上時代進步潮流。

安全監(jiān)控系統(tǒng)；綜合防雷；方案探討

現(xiàn)階段，企業(yè)緊跟未來發(fā)展趨勢，對由重大危險源等諸多因素引起的一些安全問題進行極大程度重視，謹遵我國不斷出臺和更新的政策及法律法規(guī)，設(shè)計安全監(jiān)控系統(tǒng)綜合防雷方案并做到適當調(diào)整，以使事故風險得到切實有效降低，盡最大可能保證監(jiān)控系統(tǒng)各環(huán)節(jié)避免雷擊，繼而使整個系統(tǒng)安全運行，做到長效化。相關(guān)部門和技術(shù)人員根據(jù)山區(qū)和環(huán)境等情況，對計算機系統(tǒng)、檢測和通訊等設(shè)備，做好安裝及運行過程中的調(diào)試等，使防雷設(shè)計更為科學且合理，補足以往存在的不同程度的缺陷，增強傳輸整體能力，實現(xiàn)高質(zhì)高效，凸顯安全監(jiān)控系統(tǒng)綜合防雷方案的實效性。

1 安全監(jiān)控系統(tǒng)雷害原因

正常來講，雷擊的方式有感應(yīng)和直擊雷，其因損害原理不同，故而呈現(xiàn)出不同的破壞程度，解決方案也需具有針對性，才能使安全監(jiān)控系統(tǒng)綜合防雷方案更為有效。相關(guān)部門隨之對雷害原因進行全面探究，找到問題根源，從根本上對可能發(fā)生的不同類型安全問題及潛在隱患做到極大程度解決。感應(yīng)雷即大氣云層中存在電荷，發(fā)生放電反應(yīng)時會出現(xiàn)電磁效應(yīng)，當其在途經(jīng)路徑中耦合而通過電子設(shè)備時，使之所承受負荷超過極限則被破壞。直擊雷，即物體被雷電直接擊中，隨之產(chǎn)生機械效應(yīng)，同時在熱效應(yīng)等共同作用下對被擊物進行不同程度破壞，也有一定概率誘發(fā)火災。除此之外，大部分監(jiān)控系統(tǒng)機房中缺少電磁屏蔽的有效手段，在周圍區(qū)域遇到較強雷電情況時，因當中閃電使附近很廣空間所存在電磁場發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電壓，那么引發(fā)放電，使設(shè)備被破壞。雷擊也會對地網(wǎng)帶來破壞，使之產(chǎn)生高電位差并沿接地線施加給設(shè)備，當電位差增加并超過設(shè)備所能承受最大耐壓值時，則會出現(xiàn)較為嚴重的損壞。例如，大部分計算機的線路沒有直接與地面連接，那么防雷地處于高電位，與此同時未接地的直流地就隨之成為低電位，形成之前所說的電位差，為設(shè)備安全帶來隱患。

2 安全監(jiān)控系統(tǒng)組成部分

安全監(jiān)控系統(tǒng)涵蓋較多組成部分，針對功能的不同可將其劃分為多個部分，例如，集中監(jiān)控、桿上、地面設(shè)備等，繼而根據(jù)雷擊情況將防雷方式有針對性的劃分為電纜、塔上、信號等類型。桿上設(shè)備包括運紅外測溫器、攝像機、解碼器、傳輸電纜、云臺等。安全監(jiān)控系統(tǒng)中，易受到雷擊威脅的設(shè)備是攝像機和一些通信裝置，故會安置避雷針，對室外監(jiān)控設(shè)備做到極大程度保護。

3 安全監(jiān)控系統(tǒng)綜合防雷措施

（1）通信線路防護

安全監(jiān)控系統(tǒng)綜合防雷中的難點是雷電感應(yīng)所帶來的威脅，也需要考慮保護范圍的大小。為此，監(jiān)控設(shè)備防雷應(yīng)做到內(nèi)外部雙重防護，內(nèi)部防護辦法較多，雖常用新手段但仍不夠完善，而外部防護受到工作人員重視而較為細致，有著完善性。實際操作中，防雷方案應(yīng)有著多層化，根據(jù)真實需求進行從外及內(nèi)多重保護（通常最外層為0級），使雷擊后電壓下降至安全監(jiān)控系統(tǒng)所能承受的范圍之內(nèi)，繼而做到極大程度保護。若是針對微電子設(shè)備，那么需要對防護系統(tǒng)進行調(diào)整，也對防雷方案有著更高要求，需由一級防護增至三級，必須涵蓋防地電位反擊、防直擊雷和瞬間過電壓等多方防護。與此同時，工作人員還應(yīng)遵循保護原則，在進行多級分類時，結(jié)合微電子設(shè)備等的實際運行及功能來進行分類保護，特別是從電源線到數(shù)據(jù)通信這部分要做好多級層防護。視頻信號、直流電源防護等在雷擊情況下所遇問題不同，應(yīng)對措施也有著差異性，在對直流電源進行保護時，連接方式應(yīng)是壓接式，即無陰陽頭之分，故連接防雷器時，注意常用標識，如遠端、近端等。輸入（N）即為遠端，需要與遠程線路進行連接，同時也接入易導入雷電過電壓的端口。輸出（OUT）則為近端，也是保護端，故需要與被保護的設(shè)備做到緊密連接。正常防雷措施中所使用的數(shù)據(jù)通信線需有雙芯屏蔽絞線，繼而將前端與終端連接，特別要注意埋地布設(shè)金屬管時，要使其中電氣連通，金屬管在埋設(shè)時要接地，凸顯可靠性。若施工不允許，可采用架空走線手段，也可僅在電纜進入前端設(shè)備或監(jiān)控房時選用金屬管并埋設(shè)，需注意長度大于15米。對通信線路進行防護時，工作人員還應(yīng)在入戶端做到細致化操作，將電纜金屬外皮、防雷接地和金屬管等位置做好連接，避免雷擊帶來影響，而且在信號線路的兩端應(yīng)有意識地加設(shè)防雷器。雷電過電壓可從多個途徑侵入安全監(jiān)控系統(tǒng)，例如，信號線路入侵、電源供電線路等，需做好全面防護。

（2）電源部分保護

安全監(jiān)控系統(tǒng)所使用電源易受到雷擊威脅，經(jīng)由線路侵入而引起傷害。通常情況下，雷電經(jīng)過220伏的電源線時會產(chǎn)生高達1萬伏的電壓，同時避雷裝置會降低這部分電壓，傳輸線也可以將對地的電壓降至6千伏以下，因線與線之間并不能做到相互控制，則會給安全監(jiān)控設(shè)備帶來極為嚴重的打擊，真是可以達到毀滅性。雷害的形式不同，也受到眾多因素影響，具有可變性，電源干擾呈現(xiàn)出復雜性，一方面是在短暫周期下達到尖峰而全失電，另一方面能夠在“共?！狈绞较麓嬖诨蛘呤恰安钅！?。電源干擾可以直接進入設(shè)備，也可從電磁電容耦合的途徑下進入，面對這種情況，可以對電源部分做到極大程度保護。具體而言，首先在高壓變壓器后端設(shè)置保護器，延伸至二次低壓設(shè)備位置，使當中總配電盤間的電纜線能夠處在避雷器防護范圍內(nèi)，進行一級保護。其次從二次低壓設(shè)備位置起增設(shè)避雷器，直至配電箱間的電纜，使其內(nèi)芯線兩端應(yīng)對地得到保護而有效防雷，即為二級保護。最后，在UPS前端、精密設(shè)備等位置加設(shè)保護器，成為電源三級保護，該方式可對380V低電壓進行相應(yīng)保護并與國家規(guī)范契合，是通過高吸收能量避雷器設(shè)備的分流能力，將雷擊所帶來的脈沖分流至地面，使監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備得到極大程度保護。實際安裝中，分流設(shè)備和限幅技術(shù)的選用特別關(guān)鍵，根據(jù)安裝單位防護器性能好壞進行判定與篩選，還需注意考慮網(wǎng)絡(luò)保護。操作人員在對避雷器進行相應(yīng)安裝時，注意其與接地網(wǎng)間距離，應(yīng)做到極大程度縮短，若接地線長度較長，在雷擊時，避雷器對電壓進行限制時，被保護的傳輸線路與分流地面間的壓力過高，繼而減弱避雷器的實際效用。為此，安裝時結(jié)合理論和以往經(jīng)驗來對保護器進行準確選擇，使避雷器能夠有效降低雷擊電壓，同時做到細致安裝避免留下潛在隱患而凸顯防雷方案的長效性。

（3）接地體防護

當安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備受到雷擊時，會有極為強大電流通過接地體泄入，那么在接地體附近會呈現(xiàn)出放射性的電位分布，形成一定范圍。與此同時，周圍若有電子設(shè)備，那么極有可能產(chǎn)生高壓地數(shù)萬伏的反擊，繼而造成設(shè)備損傷，威脅安全監(jiān)控系統(tǒng)。通常來講，建筑物在對直擊雷進行處理時，是通過避雷器與引下線將雷擊電流導入地面，使周圍空間所存在的電有磁場發(fā)生不同程度變化，那么相鄰的電源線等可測出雷電過電壓。在這種情況下，非但不會有效對雷擊進行處理，使安全監(jiān)控系統(tǒng)受到威脅，也在一定程度上對雷電進行引入。為了有效對該情況做到避免，需要設(shè)計綜合防雷方案，相關(guān)人員根據(jù)實際情況來建設(shè)多層防護，做好接地防護，使周圍設(shè)備免受影響，同時增強微電子設(shè)備中所包含的集成電路芯片耐壓能力，保護安全監(jiān)控系統(tǒng)。實際操作中，綜合防雷方案的設(shè)計秉承著“等電位”的實現(xiàn)思想，通過多方角度考慮，對周圍環(huán)境、建筑物和氣候等做到綜合性研究，繼而使實際操作中的真實情況與理想中“等電位”做到極大程度地接近，可以在進行保護時，選用接地、分流和屏蔽等手段來進行切實有效的防護。相關(guān)人員會對監(jiān)控系統(tǒng)控制室內(nèi)接地網(wǎng)絡(luò)選擇共用方式來接地，對一等電位連接金屬板、防靜電地、金屬殼等位置選用電位連接，還需注意設(shè)計接地情況。避雷器周圍應(yīng)布設(shè)接地匯集線，滿足與避雷器進行連接的線呈現(xiàn)出最短距離，使防雷效果得到極大程度提升。工作中應(yīng)注意將中央控制中的分匯集線與總線進行相連，做到單點接地而使接地體部位得到防護。除此之外，安全監(jiān)控系統(tǒng)在選擇專用接地設(shè)備后，需要讓其電阻小于4歐姆，那么在進行綜合接地網(wǎng)布設(shè)時，必須保證其電阻小于1歐姆，使接地體得到極大程度保護。

4 結(jié)語

科技在進步，現(xiàn)代化防雷技術(shù)已凸顯出較為全面的防護，但存在一些漏洞，需要企業(yè)及技術(shù)人員共同努力，在綜合治理方面狠下功夫，同時注重層層把關(guān)，使防雷工作成為一個系統(tǒng)化的工作，實現(xiàn)綜合防雷并設(shè)計有針對性的方案。實踐中，相關(guān)人員帶著長遠眼光來審視工作成效，認識到雷電損害對全監(jiān)控系統(tǒng)而言存在極大威脅，而防雷工作又有著長期和復雜性，需要從通信、電源和接地等多個方面進行保護，將理論做到分析，借助相應(yīng)模型研究，再配以自身經(jīng)驗去對防雷方案做到全方位設(shè)計，實現(xiàn)綜合性，即使在特定環(huán)境下也能對雷擊做到有效防止，極大程度提升安全監(jiān)控系統(tǒng)安全性，對人身安全進行切實有效保護，也減少經(jīng)濟方面損失。

[1]張廷芹，王繼勝，祝傳軍.安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造實踐[J].山東煤炭科技，2018（11）.

[2]周家坤.淺談安全防范系統(tǒng)工程的防雷和接地[J].電子世界，2017（05）.

[3]張寶升，王超，楊恒輝.機載計算機雷電防護設(shè)計及驗證[J].電子測試，2020（01）

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