浅谈工业视频系统防雷若干措施.doc

浅谈工业视频系统防雷若干措施[摘 要] 在煤矿工业视频系统中，防雷设计是一项十分重要的工作。剖析雷电对工业视频系统的影响，主要有直击雷和感应雷两种，其中，感应雷攻击系统的机率约为90%。根据矿区特点，采取单独接地和集中接地的形式，布防前端设备、摄像机、干线、终端设备的防雷措施，保障了工业视频系统正常运转 [关键词] 雷电 工业视频系统 接地 防雷 一、工业视频系统与雷电关系 1、工业视频系统的结构形成 工业视频系统是通过同轴电缆和光纤接入，由摄像头输出的视频信号接入视频光发射机，经处理后转变为光信号，再由光接收机接受光信号转化为视频信号传输到终端设备 2、雷电对工业视频系统的影响 雷电灾害的严重性表现在它具有巨大的破坏性上，其特点电压高、闪电电流幅值大、变化快、放电时间短、闪电电流波形陡度大。雷电的破坏作用在于强大的电流、炽热的高温、猛烈的冲击波、剧变的电磁场以及强烈的电磁辐射等物理效应 在实际工程当中，没有良好防雷措施的工业视频系统如同没有奶的孩子，挨饿和饿死的可能性极大。一旦遭到雷击，工业视频系统就会有灭顶之灾，遭到严重破坏，甚至瘫痪。一般来讲，线路超过200m的工业视频系统是很容易受到雷电攻击的 防雷的考虑是工业视频系统重要环节。就此，根据自己的工作实践和学习，谈谈工业视频系统在防雷方面的若干措施 二、雷击工业视频系统的原因分析 1、雷电对工业视频系统的攻击形式 雷击工业视频系统主要有两种：直击雷和感应雷 ⑴直击雷是带电云层和大地之间放电造成的。当雷云很低，周围又没有异性电荷的雷云时，就会在地面或者建筑物上感应出异性电荷，形成带电云层向地面或者建筑物放电；放电电流可达到几十甚至几百千安，放电时间很短，这种放电就是直击雷 虽然直击雷攻击工业视频系统机率约为10％左右，但破坏力巨大。防范直击雷，一般可使用避雷针、避雷线和避雷网 ⑵感应雷是通过电磁感应的作用，在供电线路上两种不同电荷的交变产生的电磁场或周围环境产生的电磁场传导到线路上造成的 感应雷电分为静电感应和雷电流产生的电磁感应两种原因所引起 A、静电感应是当带电的雷云靠近输电线路时，会在它们上面感应出异性电荷，这些异性电荷被雷云电荷束缚着，当雷云对附近的目标放电时，其电荷迅速中和，而输电线路上束缚的电荷便为自由电荷，形成局部感应高电位 静电感应高电位发生在低压架空线路时亦可达100KV，在工业视频线路上可达50KV左右，而且它可以沿着线路传入电子设备，造成损害 B、雷电流指直接雷击时，通过被击物体，而泄入大地的电流。电磁感应是雷击后巨大的雷电流在周围空间产生交变磁场，由于电磁感应使附近设备感应出高电压，从而使设备损坏 感应雷占雷击率近90％，危害范围甚广，工业视频系统的设备受雷击损坏，主要是感应雷造成的 日常实际中，雷击工业视频系统的设备主要是电源变压器、控制电路板、集成电路，严重的还可能损坏视频光端机等设备。感应雷是主要的罪魁祸首 三、工业视频系统防雷的相关措施 1、前端设备的防雷接地 首先，在摄像机的电源变压器上加漏电保护器,以保证电源变压器被雷电击坏；其次，机房内的所有设备外壳和输入输出电缆的屏蔽层都需要接地，以保证前端附近发生雷击时的强电流会通过电缆传到机房；最后，机房设备接地与房屋避雷针接地及交流供电系统的接地应在总接地处连接在一起 一般前端设备，光发射机等没有过压保护，而只有过流保护，一旦有雷击往往会出现电源烧坏而保险不断的情况，针对此种情况应在总电源处加装避雷器，以更好地保护前端设备 2、摄像机的防雷接地 工业视频中摄像机一般安装在比较高的地方，应把整个摄像机外壳和镜头的接地线焊在一起，并且在摄像机的上应装设避雷针，避雷针的高度应能满足对摄像机的保护。安装独立的避雷针时，由于单根避雷针的保护范围呈帐篷状，所以避雷针的高度应高于周围的建筑物或电线杆。建筑物已有防雷接地系统时避雷针的接地应与建筑物的防雷接地系统共地连接。无论是新的接地线还是原建筑的接地线，应保证接地电阻都小于4Ω 3、干线的防雷接地 敷设于空旷地区的电缆（同轴电缆、电源线、控制线），当所在地区雷雨天数频繁及土壤电阻率大干100Ω时，摄像机和光发射机之间的电缆应安装2处接地线，以防止感应电的影响 干线中通过钢绞线悬挂起来的地段，钢绞线每隔250m左右接地一次，钢绞线应与电线杆共用接地装置 另外就是不可忽视的光缆防雷，因为光缆在制造过程中，为了增加光缆的抗拉强度，在光缆中增加了钢丝。在设置熔接盒时，只注意了光缆的熔接。使用通常方法，将两段光缆的钢丝，分别固定在熔接盒两端的支架上，自然形成了间隙。这样，当任意一段光缆中的钢丝感应了很高的雷电电压时，就会向另一端钢丝放电