室外视频监控系统防雷保护.doc

室外视频监控系统

防雷保护

解

决

方

案

OBO（中国）培训中心
二00五年三月

目录

一、方案概述

二、设计依据

三、设计范围

四、设计方案

一、方案概述
视频监控系统主要由现场视频设备及中心控制机房设备组成，这些都属于弱电设备，容易遭受雷电和其他电磁脉冲的干扰，同时现场设备和机房设备均是由金属电缆连接，进行电源、视频信号和控制信号的传输，为了确保这些设备的安全，需要对各类电源、信号线路等采取浪涌保护措施。

二、设计依据
（1）《国际建筑物防雷设计规范》 IEC 1024-1 ，1990
（2）《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-94
（3）《雷电电磁脉冲的防护》 IEC 1312-1，2，3
（4）《信号线系统中的过电压保护器》 IEC 6144，1998
（5）《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》 YD 5098-2001
（6）《电信设备保护用半导体避雷器组件的特性》 ITU-T K.28

三、设计范围
在视频监控系统中，有大量的由中心机房到现场设备的线路，主要包括现场设备的供电线路、视频传输线路和云台控制线路等，这些电路大部分是采用金属绞线介质。因此在这些电路在穿越各LPZ分区及在建筑物外部布防时，容易遭受各种雷击及感应效应等产生的雷电浪涌电流及过电压的影响。出现了现场摄像机或中心机房设备常有损坏或电路出现故障事故。
本设计方案是对与现场摄像机连接的线路：交流24V供电线路、485云台通信线路、视频传输线路的防雷保护进行考虑，而对直击雷保护的避雷针部分的设计和接地网改造部分的设计暂不做考虑。

四、设计方案
1、交流24V电源的防护
现场摄像机及云台均采用由中心机房提供的交流24V电源进行工作。这些电源线路的防护可采用OBO产品VF 24-AC进行保护。
技术介绍：
OBO VF和VF－FS防雷器是用于特殊电压控制设备等的电源供给部分的精细保护装置，防止它们受到由于雷电或开关操作引起的浪涌过电压的损坏。
OBO VF24-AC内部由气体放电管及压敏电阻器组成的保护电路，保证了防雷器有较大的通流容量，同时专门对24V电路进行设计，使产品的保护残压达到较小水平，确保设备能被很好的保护。
该产品内置了工作状况检测功能，防雷器正常工作时有一绿色的指示灯亮起，当防雷器经过多次动作，发生老化损坏后，连接在外部报警灯的断路器会断开电路，绿色LED指示灯同时熄灭。带有远程信号功能的防雷器会同时启动浮点转换器，向远处的中心机房发出报警信号。
VF24-AC可直接安装在35mm的标准导轨上，连接端口采用无螺丝弹簧装置，安装非常方便。

VF防雷器外部尺寸图

VF防雷器内部电路图

技术参数：

产品型号
VF24-AC
标称电压 UN
24V～
最大持续工作电压 Uc
34V～
LPZ
2－>3
规格等级 按照DIN VDE 0675, Part6(草案11.89) A1、A2
按照IEC 61643-1
D

Class Ⅲ
额定负载电流 IL
16A
标称放电电流 In（8/20）
700A
最大放电电流 Imax（8/20）
2000A
电压保护水平 Up
In Up L－N
Imax Up L－N

≤160V
≤220V
响应时间 tA
≤25ns
连接线截面积
0.14-2.5mm2
连接电缆外层剥离长度
6－7mm
颜色
浅灰
外壳材料
聚酰胺6
安装
快速装配于35mm导轨，符合DIN EN 50022

尺寸
宽17.8mm－深55.0mm
2、视频传输线路的防护
现场摄像机通过视频同轴线缆与机房的视频设备，进行视频的传输，在这些线路上的雷电防护，采用OBO产品KoaxB-E2/MF-F。
技术介绍：
OBO KoaxB-E2/MF-F防雷器应用于各类视频同轴线路或以太网同轴线路上，进行浪涌过电压的精细保护。防止它们受到由于雷电或开关操作引起的浪涌过电压的损坏。
OBO KoaxB-E2/MF-F防雷器内部采用大容量放电管和快速箝位二极管的两极组合保护电路，前级的大容量放电管保证了防雷器具有较大的通流容量，可承受大雷电流的冲击，后级的快速箝位二极管将剩余的浪涌过电压限制在很小的水平，确保了后端设备即使在大雷电的冲击下仍安全运行。
该产品的可通过OBO提供的DLS-BS安装组件，安装在标准的35mm导轨上。KoaxB-E2/MF-F提供标准的BNC接口，可直接和系统中的视频线缆快速有效的连接，保证串接电阻最小，不影响视频的传输。

KoaxB-E2/MF-F内部电路图
技术参数：
产品型号
KoaxB_E2/MF-F
LPZ
1→3
接口形式
BNC
最大通流容量（8/20）
线－地
线－线

10KA
0.5KA
额定工作电压
5V
动作电压
6.5V
保护水平电压 Up
线－地
线线

小于500V
小于50V
插入损耗（10MHZ下）dB
0.2
最大传输频率 HZ
200M

3、485控制线路的防护
现场云台的转动等动作是通过与中心机房相连的485控制线来完成。485控制线的防护可选用OBO产品FLD-24。
技术介绍：
FRD是用于电子的测量和控制装置数据线的防雷器，防止数据线上由于雷电引起的浪涌过电压对设备造成的危害。
FLD内部设计了两级保护电路，前级由气体放电管、压敏电阻组成保证了防雷器有较大的通流容量，后级的箝位二极管，具有极短的箝位时间和较低的保护水平的特点，确保了防雷器有较低的保护水平电压，即使在大雷电流来临时也能保护设备的安全运行。
L
FLD可直接安装在35mm的标准导轨上，连接端口采用无螺丝弹簧装置，安装非常方便。
L
FLD防雷器外部尺寸图

FLD防雷器内部电路图

技术参数：
产品型号
FLD-24
LPZ
1→3
标称电压 UN
24V
最大持续工作电压 Uc
27V
额定负载电流 FRD、FRD2、TKS-B IL
0.2A
额定负载电流 FLD、FLD2 IL
1.0A
标称放电电流（8/20） In
10KA
冲击流通容量（10/350） Iimp
-
电压保护水平 Up Up 3-4
≤51V
每线串联电感 FLD L
100µH
连接线横截面积
0.14-2.5mm2
连接线剥皮长度
6-7mm
颜色
亮灰色， RAL 7035
材料
聚酰胺6
安装
依据DIN EN 50022安装于35mm导轨
尺寸
长90mm，宽17.8mm，深62mm

4、防雷器的室外安装
监控系统的电源、控制信号和视频信号防雷器在室外安装时，需要和监控设备安装在一起。同时需要有防水功能。因此将三个防雷器设计在同一个箱体（等级为IP65）内对现场的应用和安装是最合适。防雷器在箱体内均固定在35mm的标准导轨上，如下图所示：

箱体的安装：
监控系统的防雷需要和监控摄像头安装在同一位置上，而室外的摄像头一般安装专门的高杆上，在该箱体提供紧固端子，可以轻松的安装在圆杆上。如下图所示：

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