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防雷技术--闭路电视监视系统的瞬间过电压防护措施

发布时间:2015-09-16  

闭路电视监视系统的瞬间过电压防护措施

       随着国家、社会不断进步和快速发展,人民生活日益提高,各个领域都需要利用闭路监控系统来保障国民的生产生活,闭路电视监控系统广泛用于校园、室外停车场、大型企业、矿山、码头等领域。这些闭路电视监控系统前端设备, 如大多数安装于室外,处于相对的开阔地带, 雷击风险比较大。闭路电视监控系统中电子设备, 其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电等电磁干扰非常敏感, 使得监控系统设备极易遭雷击过电压破坏, 造成整个闭路电视监控系统瘫痪。因此这些闭路电视监控系统在设计和施工时则必须考虑瞬间过电压防护(防雷)措施。

  一、闭路电视监控系统出现瞬间过电压(雷击)三个常见的问题

  1、已装有避雷针、接地网,并采取了联合接地,闭路电视监控系统设备为什么有时还会遭雷电损坏?

  当雷电流通过避雷针、引入地网入地时,地电位瞬时升高。假设雷电流I=50KA,接地电阻R=1Ω ,地电位△U=I×R=50KA×1 Ω=50KV。

  因为采取联合接地,设备地电位也相应升高50KV,而供电线和信号传输线是由远处引来,远端地电位仍处于零电位,因此设备外壳地电位将与设备的电源输入端间和信号输入端间出现50KV的巨大电位差(在防雷技术中称之为“反击”或“负电位引入”),造成设备相应部位损坏。

  倘若地网接地不够良好,则反击电压还要高,可能损坏更严重。

  2、监控中心机房并未遭雷,而是远处有落雷,为什么监控中心机房内设备有时也会遭损坏?

  闭路电视监控系统前端设备摄像机的传输线由远处机房引来。假设在传输线附近有一落雷,传输线线路上感应瞬间过电压。这感应高电压沿传输线线路向两端扩展,如果监控中心机房距离落雷点不是太远,此感应电压传到机房时有可能仍有一定强度,以致损坏机房内设备。

  3、在无雷的日子里,为什么监控中心机房设备电源模块有时仍会遭损坏?

  对供电线路,我们总容易误认为:线路中流过的是很干净的正弦波。事实上由于电网的切换、同一电网中感性负载的启停等原因,在供电线路中会出现各种电压干扰。电网的有害干扰中,瞬间振荡、瞬间脉冲的发生率很高。

  这种瞬变电压持续时间很短,短的只有几个微秒,非专用仪器还不易发现,但它们对设备的危害却不可低估。因为的监控安防设备均系微电子化, 这些监控设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性,往往越先进的设备中电路集成度越高,器件间距离有的只有零点几微米,因此供电电源中只要有稍大幅度脉冲冲击,就可能造成电路中的器件损坏。只是它们较为隐蔽,而且是逐步造成损坏,损坏也不如雷电那么严重,主要体现在寿命缩短上,所以不易引起注意。

  对电源中这种瞬间过电压,UPS和稳压器不但不能起到保护作用,相反地它们自己也成为需保护的对象。

  二、瞬间过电压保护器的工作原理与选择

  对于前面所提三种过电压损坏情况,我们应在闭路电视监控系统设备与外界联系的所有端口处(如电源线、视频信号传输线、控制信号传输线等导线入口处),都加装过电压保护器,把端口处出现的过电压旁路至地,才能不使其损坏机房内设备。这种保护器,在我国仍习惯地称之为“避雷器”,在国外被称作“过电压限制器”或“浪涌抑制器”(SURGE ARRESTER)、“瞬变电压浪涌抑制器”(TRANSIENT VOLTAGE SURGE SUPPRESSION)等。

  其工作原理是:当线路上电压是在正常范围内,保护器(TVSS)呈现高阻抗,相当于开路。当线路上电压超过设定范围时,保护器迅速呈现低阻抗,将瞬间过电压能量全部或大部分泄放掉。从而达到保护住设备的目的。

  加装保护器防过电压是十分必要的。对曾遭到过这类损坏的,加装保护器可以防止再遭损坏;对还没有遭到过此类损坏的,装置过电压保护器后设备可以免遭损坏,防患于未然,并可延长设备寿命,保证整个闭路电视监控系统正常运行。由于雷电造成的较大,选择过电压保护器可以着重考虑防雷电波侵入:

  1、过电压保护器要选承受电流较大一些的(即通流容量大)

  大多数情况下,雷电流是不大的,出现大电流的概率较低,如100KA雷电流出现的概率约为12%,尽管概率较低,但毕竟可能出现,而且出现在何时是难以预料的。所以,如经济条件允许,选用保护器可选承受电流较大些的。

  2、过电压保护器一定要选残压低的

  保护器两端残压就是加到设备去的最低电压(还要考虑到引线附加电压),在同样冲击电流下,残压越低的,保护性能就越好,设备越可得到有效保护

                                                                                       本文章采自于http://www.dfgkff.com

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