thpump2011 发表于 2011-10-10 22:20:39

安防防雷技术分析与不当设计带来的隐患

慧聪安防网讯安防系统,只有自身的安全有保证,系统的安全防范功能和性能才有发挥的基础。安防系统防雷,近几年暴露出了许多问题。本文就威胁安防系统自身安全的“防雷设计”,进行简要的技术分析并提出安全警示。

    九十年代的一般安防工程,很少考虑防雷和强调接地问题,实际工程也很少出现雷击事件和系统安全问题;2000年以后,“专业防雷”越来越多的进入安防市场,安防工程的防雷设计和产品,打着浓浓的“专业防雷”色彩,但是安防防雷系统被雷击的事件开始频发。值得深思的是:安装有防雷设备的安防工程,“雷击和系统安全案例”的比例,远远高于没有安装防雷的工程;同时,安防系统的“接地问题”也越来越多,越来越突出。近十年来,安防工程的设计、施工和维护,越来越多的关注着防雷与接地问题。

    经过近几年的工程跟踪,模拟实验,原理分析以及网上与“专业防雷”的探讨,我们越来越清楚的看到:某些“专业防雷”为安防工程设计的防雷与接地,存在着原理性错误,并严重威胁着安防系统自身的安全。

    为了叙述方便,本文把这种具有安全隐患的防雷与接地设计,简称为“雷人设计”,它来源于打着“专业防雷”旗号的一些“防雷厂家”,在安防行业影响广泛而深远,问题很严重。

    一、【安防工程防雷:“雷人设计”的技术要点】

    防直击雷:室外摄像机立杆要避雷针化设计,金属立杆,上面安装避雷针,下面要做低电阻接地网;

    防感应雷:室外摄像机输出端,要安装(他们的xx-2\3)三合一,二合一防雷器,接地端要用“**mm”的接地线连接接地网,接地电阻要小于4~10欧姆;指出:接地是为了“泄放雷电流”;

    监控机房还有一套独立的“机房防雷与接地设计”,接地电阻要小于1欧姆,安防设备的供电,要采用三级防雷,UPS要防雷,220VAC要做防雷,集中供电交流24V要做防雷,直流12V要做防雷,所有进入机房建筑物的信号线缆,都要加防雷器。

    教导安防人:“接地才能泄放雷电流”,“防雷必须接地,不接地就不能防雷”,主张安防系统,哪里要防雷,那里就要接地,哪里安装防雷器,防雷器就要做接地——而且要做“专业接地”,于是,安防系统“被多点接地”;

    混淆建筑物防雷,电网供电系统防雷与安防系统防雷的概念,“一锅煮”的介绍防雷与接地,什么防雷设施和设备都往安防系统里安放,把安防系统设计成一个布满防雷设施和设备、武装到牙齿的“防雷系统”。

    二、【“雷人设计”,使安防系统丧失自身安全】

    “摄像机立杆避雷针化设计”,立杆避雷针只要有一次雷电接闪,系统硬件设备必然大面积烧毁,专业防雷器也难以幸免,造成安防系统毁灭性瘫痪,这是给安防系统埋下的一颗“定时炸弹”;

    人为制造安防系统的多点接地,为地电位入侵安防系统提供了可靠路径。不下雨,不打雷,同样发生系统硬件设备大面积烧毁、专业防雷器也无法幸免的安全事件,同样造成安防系统毁灭性瘫痪;多点接地是“雷人设计”给安防系统埋下的第二颗“定时炸弹”;

    按“雷人设计”要求,安防工程的防雷投入,要远大于安防工程本身投入。

有安防人士指出:100万的安防工程,“雷人设计”的典型防雷投入高达200万;他们正在努力把安防行业,开发成一个防雷产品的“肥肉市场”;
    “雷人设计”,给安防系统带来重大安全隐患,使安防系统自身失去了安全,使“安防工程”变成了摆设。这是不是“耸人听闻”的描述?请冷静看看下面的技术分析。

    三、【对“雷人设计”的错误与安全隐患的技术分析】

    1),防直击雷:室外摄像机立杆避雷针化设计——“雷人设计”说,这是“等电位一体化设计”,立杆接闪时,也能保证摄像机和立杆(避雷针)“等电位”。

    做安防工程,无人不知:安防系统的摄像机,通过视频、控制和电源线缆与主机和全系统有着密切的电气连接关系。立杆避雷针接闪时,立杆上形成几百、上千千伏的雷电反击电压,把这个超高雷电压,通过线缆引到处于零电位的主机系统,这就构成了安防系统100%的“定时炸弹”。

    避雷针有效提高了引雷概率和引雷效率,“雷人”把避雷针直接设计到了安防系统中,导致安防系统自毁,这是“雷人设计”所犯的第一个原理性低级错误,说明他们对安防系统,还是100%的“专业外行”;

    2),防感应雷:“雷人设计”都是要用他们的三合一,二合一防雷器(都标明自己产品型号),防雷器接地端要用“**mm”的接地线连接专门做的接地网,接地电阻要低于4~10欧姆,“接地是为了有效泄放雷电流”。

    1.感应雷:雷电产生的电磁辐射,形成空间电磁场,监控传输线缆的天线效应——接收到的“雷电感应电动势”,性质属于高频交变电压,而不是单极性电荷;感应电动势形成的位置,可以等效在线缆中间,而不是在线缆和大地之间;所以“接地泄放雷电流”,原理上就不通;他们更没想到,用于泄放雷电流的“接地线”,同样也会接收到“雷电感应电动势”,又能用什么办法来接地泄放呢?再并连一根接地线能把它“泄放到大地”,或者能把它短路吗?线缆接收到的“雷电交变感应电动势”,是一个与大地毫无关系的交变电压,企图用接地防雷器把它泄放到大地,这是对电磁感应认识上的基本概念错误,也是防雷器设计和应用上的原理性错误。

    2.常态接地的防雷器:人为制造了系统多点接地,形成多个地电位环路,当系统的地电位差超过一定数值后,持续的放电可以烧毁防雷器,这就是不打雷也会烧毁防雷器的真实原因。防雷器接地引入地电位,地电位又可以烧毁防雷器,威胁系统设备的安全,这是防雷器设计和应用于安防系统的第三个原理性设计错误。

    3.常态不接地防雷器:通过开关元件接大地:当地电位差超过一定数值后,仍会触发防雷器(接地开关)动作,形成事实上的多点接地;不管是电网地电位触发的持续性接地,还是闪电触发的瞬态接地,对安防系统来说,都是毁灭性的安全隐患。这是“雷人设计”所犯的第四个原理性设计错误。

    安防系统防感应雷,防雷器接地“泄放雷电流”,理论上没有依据,认识上是概念错误、实践上是安防系统的重大安全隐患。

    3),节外生枝,引狼入室的拙劣设计:电网系统及其各种大功率用电设备,出于本身的安全运行与防雷设计考虑,有着不同类型的高低压系统零线“多点接地”形式,电网运行不平衡或电网故障不平衡,都会引起大地不同点、不同大小的地电位变化,我们简称“电网地电位”。
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