闭路监视系统的防雷探讨

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1、闭路监视系统的防雷探讨佛山市富兰防雷研究所有限公司南海分所528208【摘要】闭路监视系统涉及范围广，其设备是微电子弱电设备，在雷雨季节的损坏概率很高，以至系统瘫痪。木文通过对系统设备结构、系统布线及产生雷害的分析，采取了针对性的做法，实践证明行之有效。【关键词】闭路监视系统；雷电感应；屏蔽；零秒响应装置；避雷器一、闭路监视系统结构的基木原理闭路监视系统一般由电源、摄像机（摄像头或通常讲的电眼）、镜头、云台以及其控制器、监视器、录像机等几部分组成。其基木的工作原理是通过配备合适镜头的摄像机获取所需图象，然后用视频信号传输线将视频图象信号传送至监视器，而人就可以坐于监视器之前

2、观万物之动静，对有保留价值的用录像机进行实时或时滞收录，以便重现图象，分析原因。当有需要时，还可以配置声音传输、录音、监听的设施，以及附装微波传感器、红外线传感器，设置联动报警装置，自动发出声光报警信号，启动摄像和录像设备。下面就先对闭路监视系统各部分功用作一简单的介绍：对于镜头有手动和电动之分，手动一般只能人工调整光圈大小以及焦距的远近，而电动的通过控制不但有这两种功能，还可以调变焦的广角、窄角。经过对镜头的调整才可以让摄像机获取的图象清晰。云台实际上是可以上下摆动及左右转动的两个控制电机，将配有镜头的摄像机固定于云台的上面，就实现了看图象更改角度的随意性了。而镜头和云台

3、控制器，通过控制线就可以在监视器之前对镜头、云台进行人工操控或釆用矩阵联接网络用微机控制。画面分割切换系统就是将同一个监视器屏幕分成多个小屏幕同时显示多个传送回来的视频信号图象或将多个图象进行单个的撤消、更换。二、闭路监视系统的雷害分析闭路监视系统通常的设备布置及布线方式不正确为雷害带来隐患。从调查的情况来看，闭路监视系统个别的摄像机往往处于建筑物的制高点或室外位置致使成为直击雷和雷电感应损害的对象。由于闭路监视系统摄像机的装设分散，而功能遥控信号采用由监控室直接控制方式或间接控制方式（并行或串行并码信号传输），其网状的线路分布极易受雷电感应的威胁。当线路上方出现雷雨云的时

4、候，由于静电感应而使这网状的线路（包括电源线、控制线、视频信号线）或系统设备积聚大量与雷云异性的束缚电荷，在雷云与雷云或雷云与大地放电后，线路上的束缚电荷被释放形成自由电荷，向线路两端行进，成为过电压波（行波），因此顺着线路波及与系统相关的设备，扩展了雷害的范围。再者，系统的强电线路（AC220V）与弱电线路（控制线、视频信号线）并行，由于空间的感应，致使弱电线路受雷害的机率增多。还奋一种很少见的情况，就是直击雷直接打在系统的线路或设备上。据调查分析的结果，摄像头一般的直流工作电源为DC12V,通常由一个小型变压器将AC220V降压、整流提供。当用交流电进行远距离供电吋，因

5、雷电感应形成的行波从电源线入侵，损坏此小变压器原边线圈居多，使摄像头失去提供的工作电源，系统瘫痪；而摄像头电路板上的DC12V的稳压器件损坏不多。当将电源变成DC12V再远供摄像头使用吋，很明显，这种情况损坏摄像头电路板上的DC12V稳压器件居多。显然，在雷电高压从交流电源线入侵吋，变压器成了雷电波的必经之路，针对上述情况，下面集中分析一下这小型变压器：在雷电高压的作用下，变压器线圈绕组本身电感，以及绕组对地电容和纵向电容（匝间电容和线盘的层间电容）可以看成是一个具冇分布参数电感电容网络电路的波过程。对于雷电冲击电压波，波前部分等值频率较高，感抗较容抗大得多，此吋绕组的分布

6、参数电路可等值为对地电容和纵向电容组成的电容链，其绕组匝间、线盘间以及绕组对地将产生很高的电位梯度。理论上分析：当线圈绕组末端接地，在其首端有可能出现的最大电位为雷电高压峰值的1.4倍；当线圈绕组末端不接地，在其末端有可能出现的最大电位为雷电高压峰值的1.9倍。实际上由于剧烈的电磁振荡过程及绕组内的损耗，线圈绕组各点在不同吋刻出现的最大电位梯度将较上述要小些，但苏潜在的危害性足以损坏甚至损毁线圈。鉴于一般的小型变压器线圈绕组紧凑，而绝缘水平较低，从而导致线圈绕组的主绝缘（线圈对地的绝缘）和纵绝缘（线圈匝间绝缘和线盘间绝缘）击穿。（参见文献5《高电压工程》第七章）而副边设备被

7、雷击损坏的机率小，可以从变压器的方程作以下解释：对于具冇N匝线圈的闭合冋路，在其磁通量的变化为时间的函数时，其感生电动势（感应电压）:u=Nd(t)/dt(1----1)设(t)=msint,而m=BmS。m为最大磁通量，Bm为磁感应强度最大值，S为截面积。则(1----1)式为：u=Nmcost=2fNBmScost其最大值为：um=2&#