閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)的瞬間過電壓防護措施

       隨著國家、社會不斷進步和快速發(fā)展，人民生活日益提高，各個領(lǐng)域都需要利用閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)來保障國民的生產(chǎn)生活，閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)廣泛用于校園、室外停車場、大型企業(yè)、礦山、碼頭等領(lǐng)域。這些閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備， 如攝像機大多數(shù)安裝于室外，處于相對的開闊地帶， 雷擊風(fēng)險比較大。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中電子設(shè)備， 其對各種諸如雷電過電壓、電力系統(tǒng)操作過電壓、靜電放電等電磁干擾非常敏感， 使得監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備極易遭雷擊過電壓破壞， 造成整個閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓。因此這些閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計和施工時則必須考慮瞬間過電壓防護(防雷)措施。

　　一、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)瞬間過電壓(雷擊)三個常見的問題

　　1、已裝有避雷針、接地網(wǎng)，并采取了聯(lián)合接地，閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備為什么有時還會遭雷電損壞？

　　當雷電流通過避雷針、引入地網(wǎng)入地時，地電位瞬時升高。假設(shè)雷電流I=50KA，接地電阻R=1Ω ，地電位△U=I×R=50KA×1 Ω=50KV。

　　因為采取聯(lián)合接地，設(shè)備地電位也相應(yīng)升高50KV，而供電電源線和信號傳輸線是由遠處引來，遠端地電位仍處于零電位，因此設(shè)備外殼地電位將與設(shè)備的電源輸入端間和信號輸入端間出現(xiàn)50KV的巨大電位差(在防雷技術(shù)中稱之為“反擊”或“負電位引入”)，造成設(shè)備相應(yīng)部位損壞。

　　倘若地網(wǎng)接地不夠良好，則反擊電壓還要高，可能損壞更嚴重。

　　2、監(jiān)控中心機房并未遭雷，而是遠處有落雷，為什么監(jiān)控中心機房內(nèi)設(shè)備有時也會遭損壞？

　　閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備攝像機的傳輸線由遠處機房引來。假設(shè)在傳輸線附近有一落雷，傳輸線線路上感應(yīng)瞬間過電壓。這感應(yīng)高電壓沿傳輸線線路向兩端擴展，如果監(jiān)控中心機房距離落雷點不是太遠，此感應(yīng)電壓傳到機房時有可能仍有一定強度，以致?lián)p壞機房內(nèi)設(shè)備。

　　3、在無雷的日子里，為什么監(jiān)控中心機房設(shè)備電源模塊有時仍會遭損壞？

　　對供電線路，我們總?cè)菀渍`認為：線路中流過的是很干凈的正弦波。事實上由于電網(wǎng)的切換、同一電網(wǎng)中感性負載的啟停等原因，在供電線路中會出現(xiàn)各種電壓干擾。電網(wǎng)的有害干擾中，瞬間振蕩、瞬間脈沖的發(fā)生率很高。

　　這種瞬變電壓持續(xù)時間很短，短的只有幾個微秒，非專用儀器還不易發(fā)現(xiàn)，但它們對設(shè)備的危害卻不可低估。因為現(xiàn)代的監(jiān)控安防設(shè)備均系微電子化產(chǎn)品， 這些監(jiān)控設(shè)備具有高密度、高速度、低電壓和低功耗等特性，往往越先進的設(shè)備中電路集成度越高，器件間距離有的只有零點幾微米，因此供電電源中只要有稍大幅度脈沖沖擊，就可能造成電路中的器件損壞。只是它們較為隱蔽，而且是逐步造成損壞，損壞也不如雷電那么嚴重，主要體現(xiàn)在壽命縮短上，所以不易引起注意。

　　對電源中這種瞬間過電壓，UPS和穩(wěn)壓器不但不能起到保護作用，相反地它們自己也成為需保護的對象。

　　二、瞬間過電壓保護器的工作原理與選擇

　　對于前面所提三種過電壓損壞情況，我們應(yīng)在閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備與外界聯(lián)系的所有端口處(如電源線、視頻信號傳輸線、控制信號傳輸線等導(dǎo)線入口處)，都加裝過電壓保護器，把端口處出現(xiàn)的過電壓旁路至地，才能不使其損壞機房內(nèi)設(shè)備。這種保護器，在我國仍習(xí)慣地稱之為“避雷器”，在國外被稱作“過電壓限制器”或“浪涌抑制器”(SURGE ARRESTER)、“瞬變電壓浪涌抑制器”(TRANSIENT VOLTAGE SURGE SUPPRESSION)等。

　　其工作原理是：當線路上電壓是在正常范圍內(nèi)，保護器(TVSS)呈現(xiàn)高阻抗，相當于開路。當線路上電壓超過設(shè)定范圍時，保護器迅速呈現(xiàn)低阻抗，將瞬間過電壓能量全部或大部分泄放掉。從而達到保護住設(shè)備的目的。

　　加裝保護器防過電壓是十分必要的。對曾遭到過這類損壞的，加裝保護器可以防止再遭損壞；對還沒有遭到過此類損壞的，裝置過電壓保護器后設(shè)備可以免遭損壞，防患于未然，并可延長設(shè)備壽命，保證整個閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)正常運行。由于雷電造成的較大，選擇過電壓保護器可以著重考慮防雷電波侵入：

　　1、過電壓保護器要選承受電流較大一些的(即通流容量大)

　　大多數(shù)情況下，雷電流是不大的，出現(xiàn)大電流的概率較低，如100KA雷電流出現(xiàn)的概率約為12%，盡管概率較低，但畢竟可能出現(xiàn)，而且出現(xiàn)在何時是難以預(yù)料的。所以，如經(jīng)濟條件允許，選用保護器可選承受電流較大些的。

　　2、過電壓保護器一定要選殘壓低的

　　保護器兩端殘壓就是加到設(shè)備去的最低電壓(還要考慮到引線附加電壓)，在同樣沖擊電流下，殘壓越低的，保護性能就越好，設(shè)備越可得到有效保護

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