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安防设备防雷措施

2024/7/24 8:51:53点击:

  *近又看到几篇关于安防设备如何防止雷电灾害的文章,既有防雷企业为推销自己产品的宣传,也有一些媒体用对雷电知识的一知半解所提出的防雷方案介绍。除了安装避雷针防止直击雷之外,他们介绍的主要防雷手段是加装防雷器(电涌保护器)和多点接地来就近泄放雷电造成的高电压大电流。而实际的结果是:不当使用电涌保护器和多点接地不仅增加了系统购置和安装成本,而且会对系统带来更大的潜在威胁。这类接地防雷设计有一个默认前提条件:设备或防雷器接地点的地电位是永恒的大地0电位,这不仅是天真无知的幻想,而且造成系统安全隐患设计的根源依据之一。
  我以为安防系统预防雷电危害,应根据大地电磁环境和广域系统的特点来采取措施:
  1)例如:一个小区的监控系统,是联系到各栋楼和外部摄像机的广域系统。每栋楼都有自己的联合接地装置,包括本楼的防雷接地,电网接地,设备安全接地等,都连接在统一的等电位接地体上,力求楼内的接地点整体做等电位浮动。任何一栋楼的避雷系统接闪,都会引起本楼接地体(接地点)的地电位发生突变;主机在A楼接地,如果n号楼接闪,n号楼地电位突变,这里的监控系统接地点电位也随着等电位浮动突变,监控系统电缆就把这里的突变地电位引到A楼主机接地点,进而传导到整个系统。造成系统大面积伤害;这就是雷电地电位的基本概念。
  2)这里A楼和n号楼都有自己独立的等电位接地体,但是两个楼之间没有、也不可能实现有效的等电位连接体,不管你认识到没有,这是客观现实,这就叫大地电磁环境。所谓广域信息系统广域的含义,在这里,就是指系统连接着多个独立接地的等电位区域的设备,这些独立接地的等电位区域之间没有做、也不可能做到有效的等电位连接,但是安装在这些不同等电位区域内的监控设备,却有着有效的线缆电气连接关系,如果系统多点接地,这些线缆连接,就可以把任何一个独立等电位区的地电位波动或突变,传导到系统更大范围,造成伤害这就造成了系统地电位环路安全隐患。
  3)电网地电位的简单理解是:电网和用电设备有多种类型的接地方式和功能,搞弱电信息系统设计,可以不仔细研究这些接地方式和功能,但是必须知道:在发生电网故障或设备故障时,接地的本质就是把故障点的高电位接地,高电位接地就会出现接地电流,也就会在接地电阻上形成接地点电位波动等电位连接体又把这个电位波动传导到更大范围,包括传导到监控系统的接地设备上,再通过系统线缆影响到整个监控系统的安全,这就是电网地电位的基本概念。
  4)电网地电位和雷电地电位是组成大地电磁环境的两个主要因素。其特点是:雷电地电位暂态电压高、持续时间短(微秒级以下),发生概率低:电网地电位波动幅度虽然远没有雷电地电位那么高,但它的持续时间长,大都在秒级上下(也就是故障排除时间)。几伏一下的地电位差可以构成监控系统的干扰,几十伏以上的电位差就可以烧毁IC电路,击穿、甚至烧毁信号防雷器;非雷雨天气也照样可以发生电网故障和电网地电位;发生概率高,分布地域广,持续时间长是电网地电位的主要特点;
  5)大地电磁环境是监控(信息)系统安全设计必须严重关注的问题,但却是一直没被认识、并被广泛忽视的问题。多年来接地防雷引发的监控系统大量伤害案例,使我们逐步清醒了,才认识到大地电磁环境的客观存在现实,才认清了地电位环路安全隐患的本质,才明白接地防雷器防雷无效,引入系统安全隐患100有效的道理,也才能提出系统单点接地是广域信息系统的安全设计的基本原则。
  6)线缆雷电感应电动势是一种高频交变电压,位置等效在线缆中间。根据这个特征,感应雷防护的基本做法是对设备输入输出接口设置限压保护电路,而不是对地泄放雷电流,搞什么等电位箝位闹剧。相关分析可以看我在安防网上发表的文章《安防系统的安全设计与防雷设计》。