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从“专业防雷”设计的隐患谈安防系统的安全设计

2013-10-25 09:33
孤身万里游
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  十多年来,安防行业的“防雷设计”几乎是“专业防雷”的一统天下,“防雷必须接地,不接地就不能防雷”的设计思想几乎“深入人心,天经地义”,贯彻“专业防雷”设计思想的相关标准还在实行;许多安防防雷“样板工程”的立杆避雷针还在“昂然屹立”,许多“专业防雷设计”的重点工程还在作为示范工程让人效法。

从“专业防雷”设计的安全隐患谈安防系统的安全设计

  安防系统的安全设计与防雷设计

  照此“专业防雷”设计——有安全隐患,不照做——难以通过验收。今后还会面临很多人为的、规范方面的困惑和难题,让人无所适从。本文将对此类“安全隐患设计”从原理和实践上进行较深入地分析。

  第一部分:大地电磁环境——关于“地电位”的认识与实践

  十多年来,有一种貌似科学的安防工程“专业防雷”设计,其设计要点是:

  1)防直击雷,室外摄像机立杆要按照“把立杆做成避雷针”的方式设计,包括做优质的接地网;

  2)防雷电感应(感应雷),在系统每条视频线、控制线、电源线两端,都要安装“接地防雷器”,每个防雷器都需要做良好的低电阻接地,以实现“接地泄放雷电流”;

  这两项“专业防雷”设计,人为制造了系统多点接地,形成了纵横交错的“地电位环路”;安防论坛里每年多次曝光的所谓“雷击”烧毁安防设备的案例,烧毁防雷器的案例和引入地电位环路干扰的案例屡屡发生,究其原因,由“系统多点接地”,制造地环路,引入了地电位造成的案例占有绝大部分比例。

  接地——大地是什么?“接地点”永远是稳定的大地“0电位”吗?“防雷必须接地,不接地就不能防雷”的观点,接地可以消除干扰的观点,给监控系统制造多点接地的现象,只能说明对“大地电磁环境”还没有起码的认识;不了解大地电磁环境,就不可能做好安防系统的接地问题;安全隐患就是源于对大地电磁环境还没有基本认识,特别是对“电网地电位”没有清醒认识和警惕,防雷目的没达到,却给安防系统造成了重大安全隐患。

  安防行业防雷工程盲目上当的事实,同样表明安防行业自己对地电位和系统安全设计,也缺乏基本认识。这里我们先分析一下影响最大的“雷击地电位”和“电网地电位”。

  1-1雷击地电位

  雷电击中地面物体向大地放电,在地表雷击点周围形成暂态地电位分布区——跨步电压区。以避雷针接闪为例:避雷针接闪电流从几十到几百千安,不同的避雷针接地电阻1~10欧姆,形成的雷电反击电压Uo高达几十到上千千伏,我们以1000千伏,即100万伏为例。跨步电压区内雷击暂态地电位呈指数衰减,大约10~20米半径以外衰减到大地0电位。如图15所示;

从“专业防雷”设计的安全隐患谈安防系统的安全设计

  图15

  立杆a:是摄像机安装在立杆避雷针体上,接闪时立杆和摄像机等电位,都带有100%的雷电反击电压Uo,这就是“专业防雷”的“立杆避雷针化设计”,其原理描述是:摄像机与立杆始终保持等电位,就像小鸟站在高压线上一样“是安全的”。至于摄像机的视频线、电源线、控制线是与主机“零电位”连接的事实就“不谈了”——小鸟尾巴用导线接地了,他们没考虑。

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