安防防雷技术分析与不当设计带来的隐患

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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”。