周超 黄树华 宋琳

摘 要：一次雷电过程造成某燃气公司安防室安防微机受损，部分电子设施损坏。事后经调查分析，造成损失的主要原因是雷电波侵入与雷电感应。提出前末端防护、接地极设计、传输线路防护四大系统组成的内部雷电感应综合防护措施整改后，经多次强雷电天气考验，视频安防系统运行正常，取得良好的防护效果。安防监控系统的防雷技术措施能有效解决雷击对监控系统的损坏问题，保护人民群众财产安全，保障安防工作不受影响。

关键词：安防监控；直击雷；感应雷；防雷

中图分类号：TP277 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）27-0113-02

Abstract： A lightning process caused a gas company security room security computer damage， part of the electronic equipment damage. After investigation and analysis， the main cause of the loss is the invasion of lightning wave and lightning induction. The paper puts forward the internal lightning induction comprehensive protective measures composed of the front end protection， ground pole design and transmission line protection. After many times of strong lightning weather tests， the video security system runs normally and obtains good protection effect. The lightning protection technical measures of the security monitoring system can effectively solve the problem of damage to the monitoring system caused by lightning strike， protect the property safety of the people， and ensure that the security work will not be affected.

Keywords： security monitoring； direct lightning strike； induction lightning； lightning protection

1 概況

2017年3月4日10时30分左右，某燃气公司安防室（简称“安防室”）的安防主机主板冒烟，并伴有焦味，主机被雷击毁，安防系统全部瘫痪。安防室位于青岛市崂山区某燃气公司院内。院区四周均安装安防安防摄像头，并在栅栏上安装红外报警器。此次雷电对公司安防工作影响较大，并造成一定经济损失。

2 天气背景和闪电实况

2017年3月4日，青岛多个区市出现雷暴大风等强对流天气，特别是胶州、平度地区雷电密度很大。

据山东省LD-II闪电定位仪终端显示，随天气系统发展雷电天气自西向东方向移动，2017年3月4日10时30分至11时，以雷灾发生地为中心，在10km范围内，共发生地闪6次。其中，正闪5次，平均电流强度为146.8kA；负闪1次，电流强度为-47.7kA。由此可见本区域内发生雷灾有较大可能性。

3 雷灾事故分析

建筑物遭雷击通常分为直击雷和感应雷。直接雷击通常指雷电直接击中建筑物，由于热效应、机械力效应和电动力效应等混合力作用，直接击毁建筑物以及引起人员伤亡等。感应雷击通常指云间或云地之间的放电而在附近的传导体上产生感应过电压，通过传导体传送间接击毁电子设备。该公司安防视频线是由架空方式引入到安防室，且线路长达100m，容易引起电磁感应和静电感应。从遭雷击所损坏的情况看，主要为电源、主板和控制器等，说明不是由直击所致，是感应雷产生高压，对安防中心主机造成破坏。

4 防雷整改措施

4.1 前段设备防护

安防摄像头与红外报警器的顶部应设置能保护设备的接闪针（图1），接闪针应与立杆做可靠连接，立杆接地，其接地电阻一般≤10Ω。为防止电磁感应，杆上所有信号线及电源线路应穿金属管进行屏蔽，并在两段做好接地。

同时为防止雷电波由线路侵入安防设备，应在安防设备电源处安装最大通流量为20KA的电涌保护器[1]，在视频信号线路中安装相对应接口型号的5KA电涌保护器[2]。

4.2 末端设备防护

在安防室顶部加装接闪带，利用房屋主结构钢筋、消防楼梯或在墙外安装引下线，在地下埋设地极，接地电阻应≤10Ω。

安防室内电磁脉冲对电子系统干扰较强，应作合理屏蔽。利用安防室中主结构钢筋在相交处做电气连接，并与铝合金门窗焊接，作为初级屏蔽。信号线缆使用屏蔽线缆，屏蔽层一段与摄像头做可靠连接，另一端可靠连接在接地装置上。部分非屏蔽线缆应穿金属管，使用金属管作为屏蔽，金属管也应做可靠接地。

在总电源处安装通流量100KA的电涌保护器作为第一级防护，在安防室配电箱前安装通流量为60KA的电涌保护器作为第二级防护，在各用电设备前安装通流量为10KA的电涌保护器作为第三级防护。进入到安防室的管线应当接到防感应雷接地装置中。若有架空线路引入，应在入户处加装相应规格的电涌保护器，并将管线的金属外层连接到接地装置上。

安防室内应安装等电位铜排或其他金属排与建筑物防雷接地、接地线、设备保护接地、防静电接地等连接到一起[3]，防止产生电位差（图2）。所安装的电涌保护器的接地线应以最短距离和最直的安装方式与等电位连接排进行电气连接。

4.3 接地极设计

在安防室和安防设备立杆处附近挖开一1000mm×800mm×800mm的坑，埋入人造石墨接地模块，并加入降低接地电阻的高效降阻剂，相关接地模块间采用镀锌扁钢连接，并使用焦炭及石墨粉作为保护层延缓接地体的腐蚀。结合垂直接地体，组成环状接地系统，接地电阻≤4Ω。

引下线与接地体连接处3m范围内，需要采取防跨步电压对人员造成伤害的措施。铺设5cm厚的沥青层或15cm厚的砾石层，使地面电阻率不小于50kΩ·m。并设立警示牌或护栏，提醒人员尽量远离。

4.4 传输线路防雷

一般来说，防雷效果最佳的为直埋敷设，架空线路相对而言易受到雷击损害，且破坏性强，波及范围广。就现场情况，部分线路可埋地敷设，采用屏蔽线缆或将非屏蔽线缆穿金属管敷设，并在入户端将屏蔽线缆的屏蔽层或金属管与防雷接地做可靠连接。部分线路因客观条件只能架空，架空线缆线路中的吊线和金属管应与架空杆做可靠连接，每根架空线杆做接地处理。

5 结束语

雷电对安防监控系统的威胁体现在多方面。在安防监控系统的设计施工之前就应考虑到所处地区的雷电灾害易损性情况，采取合适的接闪器、接地装置、线缆型号及屏蔽方式。同时需要加强对防雷安全的重视，防雷工程不能仅仅依靠某些先进的防雷设备就能消除雷电危害，更不能抱有侥幸心理，只有这样才能将雷电产生的危害降为最低。

参考文献：

[1]中华人民共和国广播电影电视部.（GB50198-2011）民用闭路监视电视系统工程技术规范[S].北京：中国标准出版社，2011：15-28.

[2]张小青.建筑物内电子设备的防雷保护[M].北京：电子工业出版社，2000：79-86.

[3]中华人民共和国工业机械部.（GB50057-2010）建筑物防雷设计规范[S].北京：中国计划出版社，2011：51-58.