监控系统（立杆）防雷设计方案

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监控系统（立杆）防雷设计方案

编辑：万佳防雷     负责人：杨帅

一、概述

    每年各种通讯控制系统或计算机网络因雷击而损坏的事例屡见不鲜，其中安防监控系统因受到雷击而引起设备损坏、自动化监控失灵的事件也时常发生。道路监控子系统中，有一部分前端摄像机安装在室外，对于雷雨多发地区，容易遭受雷击损坏，因此极有必要对这些设备进行防雷保护。

    道路监控系统中，分布在各处的室外型监控摄像机，其交流220V供电电源通过两芯电缆、视频信号通过带BNC接头的10Base2细缆、RS485通信控制信号通过多芯电缆，传输至中心控制主机，进行集中监控。

    为了防止雷电产生的感应过电压和过电流，在所有监控设备的电源线入口、信号线连接的设备两端均应安装相应的避雷器。监控系统中的前端摄像机一般分为室外安装型和室内安装型，室内型摄像机信号传输线缆和电源供给线缆均通过"地埋"方式布线，遭受雷击的机会较少。进行防雷器设备选型时，必须注意防雷保护器必须达到以下基本要求：

    1） 正常运行时，雷电保护器的接入应不影响信号的正常传输，雷电保护器的对地阻抗应尽可能大，串联在电路中的阻抗应尽可能小。
    2） 在雷电袭击通信总线时，雷电保护器应发挥良好的电压钳位作用，其钳位电压应低于RS485芯片的耐受电压水平。
    3） 在抑制不超过防雷器最大通流量的雷电袭击过程中，雷电保护器自身应完好。
    4） 雷电保护器对雷电袭击应具有足够快的响应速度。

    二、监控系统防雷总体方案

    1、直击雷的防护

    直击雷的防护较简易的方法是采用避雷针，室外各球形摄像机由于分别分布在室外，距离较远，因此室外各摄像头须设计安装避雷针。具体设计方案为：在室外各球形摄像头的立杆上（立杆的顶部）分别安装一支避雷针，规格为φ16×1000mm镀锌圆钢，安装方式为焊接。

    2、防雷接地要求

    防雷接地由引下线、接地线和接地体组成。引下线是引导雷击电流从避雷针入地的通道。接地体埋于地下与引下线相连接，雷击电流由此泄放到大地，接地体满足接地电阻的要求。多种接地体距离无法大于20M时，必须加装地网隔离器。接地线一般采用40×4mm镀锌扁铁或25mm2 以上多股绝缘铜缆，一端焊接到接地体上，另一端引到室内的等电位连接排上。接地体与引下线或接地线一般采用搭接焊，焊接处必须牢固无虚焊，同时为确保接地电阻不大于4Ω，必须将接地体与建筑物大楼的基础地网可靠连接。对于监控中心及靠近建筑物的摄像头我们设计采用抽建筑物主钢筋的方法作联合接地，对于远离建筑的摄像头则需要在摄像头旁做一套人工接地体，具体如下地网设计方案。

    3、电源系统的防雷

    由于雷电冲击波的主要能量集中在从工频附近几十赫兹到几百赫兹的低端，所以雷电冲击波能量就容易与工频回路发生耦合、谐振，于是雷电冲击波从电源线路进入电子设备的几率，要比从信号线中进入的几率高得多，据统计，约有80%的雷击损坏电子设备的事故是由电源线引入的，因此应特别加强系统中设备电源的防雷措施。

    1）在控制大楼总配电柜处，安装第一级加强型电源防雷器；
    2）在中心控制室的监控系统配电箱处，安装第二级标准型电源防雷器；
    3）在室外型云台摄像机电源入口处，安装标准型电源防雷器；
    4）室外型固定摄像机，安装标准型电源防雷器；

    4、视频信号线和云台控制线的防雷

    选择这类避雷器型号时主要需考虑：
    1）响应动作时间在10ns以下；
    2）限制电压在50伏以下；
    3）接入后对信号的衰减在0.1dB－0.8dB之间。

  三、防雷器选型

       网络二合一防雷器 型号：WJX-2/RJ45      

（网络+电源）二合一防雷保护器

1. 概述

本浪涌保护器参照国家标准GB/T18802.21-2004/IEC61643-21:2000设计。

2. 功能特点

适用于监控系统前端网络摄像机，无线遥控摄像机的电源线,网络线的雷电浪涌保护,，使其免受感应过电压、操作过电压和静电放电等所造成的损坏；同时带有不同电压等级的信号电源的防雷保护。整个产品的特点为：多级保护、通流容量大、限制电压低、响应时间快、插入损耗小、传输速率高等优点。

3. 使用环境

温度：-40℃～70℃；相对湿度：≤95%；大气压：70kPa～106 kPa.

4. 工作原理

浪涌保护器串接于被保护设备的前端，当传输线遭到感应雷及其它瞬时过电压冲击时，冲击电流通过浪涌保护器的保护支路将其泄放到大地，并将感应过电压拑位在设备允许的电压范围内，从而确保了运行设备的安全。

5. 技术指标

型 号	WJX-2/RJ45
	网络单元		电源单元
额定工作电压Un	5V		12	24	220
最大持续运行电压Uc	6V		15	30	320
最大放电电流Imax （8/20ms）	1-2	0.3KA	10KA	10KA	10KA
	3-6	0.3KA
	1、2、3、6-PE	2KA
	SE-PE	5KA
限制电压Up 10/700/ms	1-2	＜20V	30V	60V	600V
	3-6	＜20V
绝缘电阻MΩ	≥0.4
插入损耗dB	≤0.5
近端串扰dB	≥60（PASS）
带宽FG	(0.3~100)M
传输速率Vs	100 M
响应时间Ta	≤1ns		≤25ns
外壳防护等级	IP20
外形尺寸	90×66×28mm
外壳材料	屏蔽金属铝
保护线对	2对（1-2、3-6）		差模、共模保护
接口方式	RJ45		接线端子

6 安装、使用和维护

6.1安装说明

6.1.1将保护器接入系统前，先检查地网接地电阻，应符合规范要求。

6.1.2将保护器接入被保护设备前端，必须连接可靠。

6.1.3将保护器的接地线尽可能短地连接到机房保护接地母线上。

6.2注意事项

6.2.1保护器上有输入（IN）、输出（OUT）标志，输出端与被保护设备连接，切勿接反。否则会造成保护器的损坏，设备也无法得到保护。

6.2.2若由于插头座连接不良等因素引起损耗增大，应重新连接或更换保护器。

6.2.3用户不可随意拆卸保护器各部位的紧固件，以免造成损坏，影响正常工作。

6.3保护器的检查

6.3.1保护器无需特别维护，如被高压、雷击损坏，（LED指示灯熄灭时，表示已失去防雷保护功能）应更换保护器。

6.3.2用三用表“Ω×1”档测量网络信号的对应输入对输出阻值约为4.7Ω，若阻过大和异常应更换保护器。

6.3.3用三用表“Ω×10K”档测量网络信号线对雷地阻值，约为400kΩ；线对雷地、外壳对雷地的电阻，应为无穷大。若测得的阻值与上不符，应更换保护器。

7. 产品外观及接线图

监控立杆避雷针

万佳系列单针式雷电接闪器，是一条无感性，低阻抗的金属内导体引下线，把接闪后的雷电电流输送到大地，并使被保护的天线铁塔或建筑物不发生带电。在大多数的情况下静电场电缆的冲击小于铁塔阻抗的1/10使被保护设备减少反击和感应过电压的危害。

适用范围：

监控系统、摄像机支撑杆、石化仓库、加油站、建筑大楼、信标台，通信基站、气象台、军事基地、雷达机房、银行大楼等。

型   号	WJZ	WJZ
雷电通流流量（In）	200KA	200KA
幅值衰减率	8/20us	8/20us
陡度衰减倍率	8/20 us	8/20us
抗风强度	40M/S	40M/S
接闪针数	单针	单针
高度(M)	1.0	1.5
重量（KG）	≤3.0	≤4.8
法兰尺寸(mm)	（Φ）定做	定做

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