红外对射报警系统的防雷方案设计分析

　　防范红外对射报警系统电子设备不受雷击，首先应保证设备所处的建筑物有完善的避雷设施，以及确保电力供电系统避雷措施完备。其次由于电子设备工作电压低，抵抗过压能力弱，所以必须重点考虑防范感应雷击。

　　一、概述

　　安装一套红外对射报警系统本身不是很贵，所以在其系统上再安装一套防雷系统，有的客户认为很不合算。但根据我司技术人员的经验，许多红外对射系统大部分损坏都是由于线路感应雷电波损坏设备的，同时，在一个雷电交加的夜晚，安装的红外对射系统部分被雷电波击坏了，刚好有盗贼从红外对射系统防范区域进来了，刚好进入的区域却被雷电波打坏了，于是负责安全警卫的红外对射系统如同虚设，加上看守人员的粗心大意，工作不尽责，几年无盗窃案的发生，就在一年之中的某一雷电交加的夜晚损失惨重，甚至发生命案，良好的安保系统一世英名就此断送。所以一套红外射报警系统价格虽然不贵，再加安装一套防雷系统也不贵。

　　防范红外对射报警系统电子设备不受雷击，首先应保证设备所处的建筑物有完善的避雷设施，以及确保电力供电系统避雷措施完备。其次由于电子设备工作电压低，抵抗过压能力弱，所以必须重点考虑防范感应雷击。目前感应雷击的防护主要采用感应雷击防护器，或对可能感应到雷击的导线加以屏蔽，一般雷击侵入途径是由电源线或信号线入侵，因此雷击防护就是要在雷电的进入端将其泻放到大地，从而保护设备。同时还有一种情况感应到雷击，就是避雷装置引下线与红外对射报警系统设备的电源线或信号线相距太近且平行而通过电磁感应引发雷击，此种雷击的避免则应通过合理布线来解决，即在有关红外对射报警系统布线时按标准进行合理的综合布线。

　　在此方面，根据我司技术人员工程经验，对于红外对射报警系统的感应雷击防护，若红外对射报警系统设备所处环境存在雷击可能，则应给予全面保护，否则往往就有漏保护的可能。除了一般注重电源线的防护外，特别不能忽视信号线防雷，对于装设于户外的红外对射报警系统设备或线路，必须对有关线路采取两端保护或多点保护方式。对于重要线路，如有可能尽量采用穿金属管埋地方式敷设，以形成线路屏蔽，减少感应雷击。同时在红外对射报警系统设备电源线路、信号线路安装SPD，保护红外对射报警系统设备。

　　二、设计依据

　　根据GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第五章：防雷设计;GB50057-94(2000版)《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲;第四节，第6.4.1至6.4.12条LPZ1区对电涌保护器(SPD)的要求及YD/T5098-2001《通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范》第五部分：SPD的选择;第5.3条：信号线用SPD;第5.5条：计算机、控制终端、监控系统的网络数据线用SPD的要求，参照IEC61643-3《低压系统的电涌保排器》第3部分《在电信系统中SPD的应用》和IEC61644-11997《通信系统用SPD》标准要求，对于通信线路的防护，需对设备进线缆线使用8/20μs波形、通流容量5KA的信号电涌保护器将数千伏的线路感应雷击过电压限制到设备允许值。

　　三、实施措施

　　1、电源及信号线路的布线系统屏蔽及其良好接地

　　屏蔽是利用各种金属屏蔽体来阻挡和衰减加在电子设备上之电磁干扰或过电压能量。

　　具体可分为建筑物屏蔽、设备屏蔽和各种线缆(包括管道)之屏蔽。建筑物之屏蔽可利用建筑物钢筋、金属构架、金属门属、地板等均相互连接在一起，形成一个法拉第笼，并与地网有可靠之电气连接，形成初级屏蔽网。设备之屏蔽应在对电子设备耐过电压水平调查之基础上，按国际电工委员会IEC划分之雷电防护区(LPZ)施行多级屏蔽。屏蔽之效果首先取决于初级屏蔽网之衰减程度，其次取决于屏蔽层对于射电磁波之反射损耗和吸收损耗程度。对入户之金属管道、通信线路和电力线缆要在入户前进行屏蔽(使用屏蔽线缆或穿金属管)接地处理。建议此布线屏蔽措施最好安装红外对射系统布线时进行套管屏蔽。

　　2、等电位连接

　　等电位连接是内部防雷装置中一部份，其目的在于减少雷电流所引起之电位差。等电位是用连接导线或过电压(电涌)保护器将处在需要防护之空间内之防雷装置，建筑物之金属构架、金属装置、外来之导线、电气装置、电信装置等连接，形成等电位连接网络，以实现均压等电位，防止需要防护空间之火灾、爆炸、生命危险和设备损坏。机房金属门窗、金属构架接地，等电位处理。在消防控制室内使用40×4×300mm铜排设置等电位接地端子板，室内所有的机架(壳)、配线线槽、设备保护接地、安全保护接地、浪涌保护器接地端均应就近接至等电位接地端子板。区域报警控制器的金属机架(壳)、金属线槽(或钢管)、电气竖井内的接地干线、接线箱的保护接地端等，应就近接至等电位接地端子板。

　　3、防雷器接地

　　这是散泄雷电流和有效降低电位之措施。接地有多种类型，有通信之信号地、电源之交流地、人身之保护地、计算机系统之逻辑地，再加上防雷接地。由于用途不同，对地线之要求也不相同，防雷地之物理要求是：一旦有雷电流发生，尽快把雷电散发到大地。因而其接地装置接地电阻越低、等电位装置与接地装置间连接距离越短，相对而言，设备受雷电损坏之机率越低。

　　4、电源和信号防雷器的安装

　　(1)在红外对射保安室内安装第二级、第三级电源防雷器。

　　(2)在室内的红外对射输出电源和信号端口处分别安装防雷器，有多少对信号线路就安装多少个防雷器，因电源大部分是总线式分布，所以安装一个电源防雷器就够了。

　　(3)室外的红外对射电源和信号线路处分别安装防雷器，有多少对信号线路就安装多少个防雷器，一对红外对射收发端都需要电源，所以1对收发红外对射系统就安装2个电源防雷器。

　　(4)室外红外对射系统的收发设备接地

　　考虑到成本问题，尽可能节约成本，我司技术人员建议采用单极深打接地极办法解决室外红外对射系统设备接地问题。即采用接地棒深打入地下，一节连着一节垂直深打入地下，可迅速降低接地电阻，又可很好解决设备接地问题。根据工程经验，室外接地电阻阻值可放宽到10Ω左右都没问题。

　　5、机房接地系统

　　接地装置的任务是：

　　将雷电流导入大地;

　　引下线间的等电位连接;

　　导电性建筑物墙体附近的电位控制;

　　拦截在地面传播的雷电流。

　　(1)接地地网阻值要求

　　机房接地电阻阻值要求：R≤4Ω。

　　(2)接地体结构

　　机房接地体由于是独立的接地装置，所以适合以A型结构建造。

　　在机房做一个紫铜总汇集排，以保证地电位分布均匀，交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、避雷接地等四种接地共用一组接地装置。(或在机房做均压带。)

　　(3)接地材料

　　接地地网：要求R≤4Ω。

　　接地体：是埋于地下与引下线入地相连接，雷击电流由此发散到大地。

　　四、运行维护

　　(1)避雷器安装之后，应检查所有接线是否正确安装，然后运行测试，看系统和设备是否正常工作，有无异常情况，如有，应及时检查，直至整个系统均正常运作。

　　(2)每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常，必要时应挖开地面抽查地下蔽部分锈蚀情况，如果发现问题应及时处理。

　　(3)接地网的接地电阻宜每年进行一次测量。

　　(4)每年雷雨季节前应对运行中的避雷器进行一次检测，雷雨季节中要加强外观巡视，如检测发现异常应及时处理。