安防系統(tǒng)，只有自身的安全有保證，系統(tǒng)的安全防范功能和性能才有發(fā)揮的基礎(chǔ)。安防系統(tǒng)防雷，近幾年暴露出了許多問題。本文就威脅安防系統(tǒng)自身安全的“防雷設(shè)計”，進行簡要的技術(shù)分析并提出安全警示。

　　九十年代的一般安防工程，很少考慮防雷和強調(diào)接地問題，實際工程也很少出現(xiàn)雷擊事件和系統(tǒng)安全問題;2000年以后，“專業(yè)防雷”越來越多的進入安防市場，安防工程的防雷設(shè)計和產(chǎn)品，打著濃濃的“專業(yè)防雷”色彩，但是安防防雷系統(tǒng)被雷擊的事件開始頻發(fā)。值得深思的是：安裝有防雷設(shè)備的安防工程，“雷擊和系統(tǒng)安全案例”的比例，遠遠高于沒有安裝防雷的工程;同時，安防系統(tǒng)的“接地問題”也越來越多，越來越突出。近十年來，安防工程的設(shè)計、施工和維護，越來越多的關(guān)注著防雷與接地問題。

　　經(jīng)過近幾年的工程跟蹤，模擬實驗，原理分析以及網(wǎng)上與“專業(yè)防雷”的探討，我們越來越清楚的看到：某些“專業(yè)防雷”為安防工程設(shè)計的防雷與接地，存在著原理性錯誤，并嚴重威脅著安防系統(tǒng)自身的安全。

　　為了敘述方便，本文把這種具有安全隱患的防雷與接地設(shè)計，簡稱為“雷人設(shè)計”，它來源于打著“專業(yè)防雷”旗號的一些“防雷廠家”，在安防行業(yè)影響廣泛而深遠，問題很嚴重。

　　安防工程防雷：“雷人設(shè)計”的技術(shù)要點

　　防直擊雷：室外攝像機立桿要避雷針化設(shè)計，金屬立桿，上面安裝避雷針，下面要做低電阻接地網(wǎng);

　　防感應雷：室外攝像機輸出端，要安裝(他們的xx-2\3)三合一，二合一防雷器，接地端要用“**mm”的接地線連接接地網(wǎng)，接地電阻要小于4~10歐姆;指出：接地是為了“泄放雷電流”;

　　監(jiān)控機房還有一套獨立的“機房防雷與接地設(shè)計”，接地電阻要小于1歐姆，安防設(shè)備的供電，要采用三級防雷，UPS要防雷，220VAC要做防雷，集中供電交流24V要做防雷，直流12V要做防雷，所有進入機房建筑物的信號線纜，都要加防雷器。

　　教導安防人：“接地才能泄放雷電流”，“防雷必須接地，不接地就不能防雷”，主張安防系統(tǒng)，哪里要防雷，那里就要接地，哪里安裝防雷器，防雷器就要做接地——而且要做“專業(yè)接地”，于是，安防系統(tǒng)“被多點接地”;

　　混淆建筑物防雷，電網(wǎng)供電系統(tǒng)防雷與安防系統(tǒng)防雷的概念，“一鍋煮”的介紹防雷與接地，什么防雷設(shè)施和設(shè)備都往安防系統(tǒng)里安放，把安防系統(tǒng)設(shè)計成一個布滿防雷設(shè)施和設(shè)備、武裝到牙齒的“防雷系統(tǒng)”。

　　“雷人設(shè)計”，使安防系統(tǒng)喪失自身安全

　　“攝像機立桿避雷針化設(shè)計”，立桿避雷針只要有一次雷電接閃，系統(tǒng)硬件設(shè)備必然大面積燒毀，專業(yè)防雷器也難以幸免，造成安防系統(tǒng)毀滅性癱瘓，這是給安防系統(tǒng)埋下的一顆“定時炸彈”;

　　人為制造安防系統(tǒng)的多點接地，為地電位入侵安防系統(tǒng)提供了可靠路徑。不下雨，不打雷，同樣發(fā)生系統(tǒng)硬件設(shè)備大面積燒毀、專業(yè)防雷器也無法幸免的安全事件，同樣造成安防系統(tǒng)毀滅性癱瘓;多點接地是“雷人設(shè)計”給安防系統(tǒng)埋下的第二顆“定時炸彈”;

　　按“雷人設(shè)計”要求，安防工程的防雷投入，要遠大于安防工程本身投入。

　　有安防人士指出：100萬的安防工程，“雷人設(shè)計”的典型防雷投入高達200萬;他們正在努力把安防行業(yè)，開發(fā)成一個防雷產(chǎn)品的“肥肉市場”;

　　“雷人設(shè)計”，給安防系統(tǒng)帶來重大安全隱患，使安防系統(tǒng)自身失去了安全，使“安防工程”變成了擺設(shè)。這是不是“聳人聽聞”的描述?請冷靜看看下面的技術(shù)分析。[nextpage]

　　對“雷人設(shè)計”的錯誤與安全隱患的技術(shù)分析

　　1),防直擊雷：室外攝像機立桿避雷針化設(shè)計——“雷人設(shè)計”說，這是“等電位一體化設(shè)計”，立桿接閃時，也能保證攝像機和立桿(避雷針)“等電位”。

　　做安防工程，無人不知：安防系統(tǒng)的攝像機，通過視頻、控制和電源線纜與主機和全系統(tǒng)有著密切的電氣連接關(guān)系。立桿避雷針接閃時，立桿上形成幾百、上千千伏的雷電反擊電壓，把這個超高雷電壓，通過線纜引到處于零電位的主機系統(tǒng)，這就構(gòu)成了安防系統(tǒng)100%的“定時炸彈”。

　　避雷針有效提高了引雷概率和引雷效率，“雷人”把避雷針直接設(shè)計到了安防系統(tǒng)中，導致安防系統(tǒng)自毀，這是“雷人設(shè)計”所犯的第一個原理性低級錯誤，說明他們對安防系統(tǒng)，還是100%的“專業(yè)外行”;

　　2),防感應雷：“雷人設(shè)計”都是要用他們的三合一，二合一防雷器(都標明自己產(chǎn)品型號)，防雷器接地端要用“**mm”的接地線連接專門做的接地網(wǎng)，接地電阻要低于4~10歐姆，“接地是為了有效泄放雷電流”。

　　a、感應雷：雷電產(chǎn)生的電磁輻射，形成空間電磁場，監(jiān)控傳輸線纜的天線效應——接收到的“雷電感應電動勢”，性質(zhì)屬于高頻交變電壓，而不是單極性電荷;感應電動勢形成的位置，可以等效在線纜中間，而不是在線纜和大地之間;所以“接地泄放雷電流”，原理上就不通;他們更沒想到，用于泄放雷電流的“接地線”，同樣也會接收到“雷電感應電動勢”，又能用什么辦法來接地泄放呢?再并連一根接地線能把它“泄放到大地”，或者能把它短路嗎?線纜接收到的“雷電交變感應電動勢”，是一個與大地毫無關(guān)系的交變電壓，企圖用接地防雷器把它泄放到大地，這是對電磁感應認識上的基本概念錯誤，也是防雷器設(shè)計和應用上的原理性錯誤。

　　b、常態(tài)接地的防雷器：人為制造了系統(tǒng)多點接地，形成多個地電位環(huán)路，當系統(tǒng)的地電位差超過一定數(shù)值后，持續(xù)的放電可以燒毀防雷器，這就是不打雷也會燒毀防雷器的真實原因。防雷器接地引入地電位，地電位又可以燒毀防雷器，威脅系統(tǒng)設(shè)備的安全，這是防雷器設(shè)計和應用于安防系統(tǒng)的第三個原理性設(shè)計錯誤。

　　c、常態(tài)不接地防雷器：通過開關(guān)元件接大地：當?shù)仉娢徊畛^一定數(shù)值后，仍會觸發(fā)防雷器(接地開關(guān))動作，形成事實上的多點接地;不管是電網(wǎng)地電位觸發(fā)的持續(xù)性接地，還是閃電觸發(fā)的瞬態(tài)接地，對安防系統(tǒng)來說，都是毀滅性的安全隱患。這是“雷人設(shè)計”所犯的第四個原理性設(shè)計錯誤。

　　安防系統(tǒng)防感應雷，防雷器接地“泄放雷電流”，理論上沒有依據(jù)，認識上是概念錯誤、實踐上是安防系統(tǒng)的重大安全隱患。

　　3),節(jié)外生枝，引狼入室的拙劣設(shè)計：電網(wǎng)系統(tǒng)及其各種大功率用電設(shè)備，出于本身的安全運行與防雷設(shè)計考慮，有著不同類型的高低壓系統(tǒng)零線“多點接地”形式，電網(wǎng)運行不平衡或電網(wǎng)故障不平衡，都會引起大地不同點、不同大小的地電位變化，我們簡稱“電網(wǎng)地電位”。

　　“雷人設(shè)計”，人為制造安防系統(tǒng)的多點接地，把“電網(wǎng)地電位”通過地環(huán)路引入安防系統(tǒng)，造成了電壓“浪涌”。浪涌是一個與大地密切相關(guān)的交流電壓，要抑制“地電位浪涌”，只能用“接地浪涌保護器”，來向大地“泄放浪涌電流”?！岸帱c接地—引來浪涌”，為了“抑制浪涌—再接地”，形成惡性循環(huán);這種“無中生有，節(jié)外生枝”，就是“雷人”獨創(chuàng)的“引狼入室，又安排打狼”的拙劣設(shè)計，也是雷人宣傳“防雷必須接地，不接地就不能防雷”的“實踐依據(jù)”;

　　4),“雷人設(shè)計”，把電網(wǎng)浪涌引入安防系統(tǒng)，概念上又與雷電電磁感應混為一談，把用于電網(wǎng)系統(tǒng)的浪涌保護器和用于安防系統(tǒng)的感應雷防護混為一談，向安防工程推銷“接地浪涌保護器”來防感應雷。[nextpage]

　　安防防雷安全設(shè)計技術(shù)要點與安全警示

　　1),關(guān)于系統(tǒng)“單點接地”：安防系統(tǒng)安全設(shè)計的基本原則是“單點接地”。

　　a、“單點接地”是指系統(tǒng)主機一點接大地，遠端攝像機及所有設(shè)備，都必須與大地絕緣;具體的說：“單點接地”是指凡有直接電氣連接關(guān)系的“系統(tǒng)”，要把電氣連接的“集中匯聚點”設(shè)備做一個接大地。例如光纜系統(tǒng)：前端多路光發(fā)射機機殼“一點”接大地，電纜連接的攝像機都與大地絕緣，這就是“有直接電氣連接關(guān)系”的系統(tǒng)“單點接地”，后端主機接地不能替代它，因為中間有光纜隔離了電氣連接;

　　b、“單點接地”還必須注意系統(tǒng)220VAC用電，也不能把“電網(wǎng)接地端”(指零線接地)引入安防系統(tǒng);

　　c、“單點接地”，切斷了所有地環(huán)路，可有效阻斷雷電地電位和電網(wǎng)地電位入侵系統(tǒng)的路徑，是有效防雷、防浪涌，防干擾的基本技術(shù)手段;

　　d安防系統(tǒng)“單點接地”不僅與防雷沒有矛盾，而且也是安防系統(tǒng)防雷設(shè)計應遵循的基本理念和設(shè)計原則;

　　e、“單點接地”，也是檢驗和判斷安防系統(tǒng)真假有效防雷設(shè)計的“試金石和分水嶺”;

　　f、“雷人設(shè)計”無視安防系統(tǒng)“單點接地”原則，制造“多點接地”，引入地電位殺手，結(jié)果是給安防系統(tǒng)埋下了“定時炸彈”;

　　2),“單點接地”的工程要求：“單點接地”，系統(tǒng)遠端所有設(shè)備對地懸浮，通過主機接地點，泄放系統(tǒng)產(chǎn)生的靜電荷，并保持與大地靜態(tài)等電位，保證操作安全。雷電感應電動勢與大地無關(guān)，不存在向大地大電流泄放問題，對接地電阻也就沒有很高要求，不需要做專門的接地網(wǎng);“單點接地”，與傳統(tǒng)避雷針接地，電網(wǎng)接地、防浪涌保護器接地泄放大電流的要求，有著本質(zhì)區(qū)別。用普通導線連接樓體鋼筋，接自來水管都可以。

　　3),安防工程防雷設(shè)計的有利前提條件：甲方的建筑物及其供電系統(tǒng)的防雷，應該都是通過了工程驗收并具有完善、合格的防雷、防浪涌措施與性能。甲方自己辦公、居住和用電都應該是安全的，不用再考慮附加防雷措施。乙方為甲方設(shè)計施工安防工程，也屬于甲方“業(yè)主”使用行為，同樣不需要再考慮建筑物和供電系統(tǒng)的防雷問題，也不需要考慮給安防供電做什么三級防雷，更不需要做什么接地網(wǎng)。建筑物和供電系統(tǒng)出現(xiàn)雷電事故，屬于原設(shè)計施工單位責任問題。安防工程設(shè)計，不需要涉及建筑物及其供電系統(tǒng)的防雷，這就是“安防工程防雷設(shè)計的有利前提條件”;

　　4),安防系統(tǒng)防直擊雷：第一，系統(tǒng)所有設(shè)備，應該在已有建筑物防雷系統(tǒng)和其他獨立避雷針有效保護范圍內(nèi)工作，傳輸線纜盡可能埋地布線;第二，室外孤立的立桿攝像機，如確有必要防直擊雷(需論證雷擊概率)，應該設(shè)置獨立避雷針保護攝像機立桿，立桿與獨立避雷針距離應大于4、5米，攝像機立桿上面千萬不能安裝避雷針，下面也不要做接地網(wǎng)，金屬立桿還要做好與攝像的高級別絕緣，以應對避雷針接閃時“跨步電壓”通過立桿反擊攝像機;使用木頭或水泥絕緣材料立桿更有利于絕緣，攝像機支架最好用工程塑料支架，以提高絕緣級別。

　　有人提出，把“攝像機立桿做成避雷針，讓攝像機與立桿絕緣”的方案，也是不可取的。因為避雷針接閃產(chǎn)生的雷電反擊電壓，擊穿空氣的距離，在3、4十公分以上，陰雨天可以超過1米以上的距離，常規(guī)絕緣無法做到;

　　一個負責任的廠家，應該首先糾正自己過去做的“隱患防雷工程”。

　　5),“雷人設(shè)計”在安防行業(yè)造成了什么影響：曾有“雷人”說：許多重要安防工程，攝像機立桿上都安裝有避雷針，而且是通過了權(quán)威部門論證和驗收的，工程到現(xiàn)在也沒有被雷擊，說明這是“合理有效的防雷設(shè)計”。這是事實，筆者也親眼看到：有的博物館一級風險工程，室外攝像機立桿上，也堂而皇之的挺立著一根避雷針。這類工程應該都是“通過”方案論證和工程驗收的，所以是“合法的”。還可以告訴大家，這類“雷人設(shè)計”廠家，還參與了安防行業(yè)某防雷“規(guī)范”文件的起草，并把這種“雷人設(shè)計”明文寫進了“規(guī)范”文件中。這又說明什么?只能說明又給這類“雷人設(shè)計”披上了“合法的外衣”，也說明“雷人設(shè)計”惡劣影響的廣泛性和問題的嚴重性。這些“光彩工程”，這些“光彩廠家”，這些“光彩專家”，也必將載入安防防雷的史冊——“拿著瘡疤當花戴”吧!

　　然而，安防工程是硬碰硬的實踐科學，經(jīng)過多年的實踐檢驗，防雷工程屢屢被雷擊，設(shè)備屢屢被燒毀，導致安防系統(tǒng)癱瘓的案例曝光，使越來越多的安防工程商，已經(jīng)認識到“單點接地”原則的重要性，也已經(jīng)認識到這種“雷人設(shè)計”是安防工程的重大安全隱患;真正的專業(yè)防雷廠家，也正與時俱進，不斷努力完善安防防雷器設(shè)計;

　　6),室外攝像機防感應雷，選用接地防雷器要小心：不管是三合一，二合一，或視頻信號防雷器，目前多數(shù)防雷器產(chǎn)品，都設(shè)置有一個專門的接地端，都需要設(shè)置專門的接地線和專門的接地網(wǎng)。常態(tài)接地或開關(guān)接地防雷器，接地泄放雷電流是虛，造成安防系統(tǒng)安全隱患是實(前面已有分析)。[nextpage]

　　7),安防工程，防感應雷的設(shè)計出路：雷電對線纜的電磁感應，需要根據(jù)它的信號特點和入侵路徑，采取合理的防護措施。需要特別提醒的是，雷電感應，“雷人”所說有幾十、幾百千伏的“雷電沖擊波”，防雷器“需要有幾千，幾十千安培的放電能力”的說法，應該是源于“雷人設(shè)計”的多點接地引入地電位環(huán)路的數(shù)據(jù)，也就是常說的“浪涌”數(shù)據(jù)。我們可以從“雷人設(shè)計”的錯誤里找到技術(shù)出路，遵循系統(tǒng)“單點接地”原則，正確理解雷電電磁感應原理，準確掌握感應電動勢信號性質(zhì)、特征和形成位置，結(jié)合視頻，控制和電源實際電路特點，就可以開發(fā)出實用有效的安防系統(tǒng)防雷電路。“單點接地”，科學有效地排除了浪涌入侵問題，使安防系統(tǒng)防感應雷抑制電路設(shè)計變得更簡單，更實用，投入也更低，既可以把保護電路做在設(shè)備輸出輸入端，也可以做成獨立“電路保護器”;

　　8),關(guān)于“機房防雷”：“雷人設(shè)計”的機房防雷，涉及建筑物防雷，復雜的供電系統(tǒng)多級防雷，復雜的“等電位連接”關(guān)系，把只需做個“單點接地”的監(jiān)控系統(tǒng)，也開發(fā)成為一個高投入的防雷接地網(wǎng)。

　　安防系統(tǒng)的防雷是一個系統(tǒng)工程，脫離整個系統(tǒng)防雷的完善設(shè)計，一個局部的“機房防雷”是沒有實際防雷意義的。如果前端攝像機立桿是避雷針化設(shè)計，那再好的“機房防雷”也難保安全。

　　9),安防工程的防雷理念：不要以為安防系統(tǒng)“設(shè)置防雷，有備無患”，“有防雷總比無防雷好”;也不要以為“凡是室外設(shè)備，都要防雷保護”。歷史的來看，安防系統(tǒng)不設(shè)防雷，雷擊概率也不是很高。要防雷，就要有正確的防雷設(shè)計;沒有把握的防雷設(shè)計，寧可不安裝;盲目采用“雷人設(shè)計”的安防防雷，就會造成100%的安全隱患，使安防系統(tǒng)本身喪失了安全感，比不裝防雷更可怕;——敬請關(guān)注這個“安全警示”。

　　10),做安防防雷，應了解一些雷擊概率知識：安防工程是否需要做防雷，了解雷擊概率很有必要，這里引一段雷擊概率的分析，供參考：“根據(jù)《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2004附錄中的資料，全國不同地區(qū)的年平均雷暴日是不同的，從12.9-115.5不等。依據(jù)年平均雷暴日和建筑物的長、寬、高可以計算出該建筑物的年預計雷擊次數(shù)。在北方，一棟高6-7層的建筑物的雷擊概率，一般在0.03-0.05次/年，也就是說，在100年內(nèi)該建筑物可能受到雷擊的次數(shù)在3-5次。高度在20多層的建筑物100年內(nèi)也不過6-8次?！备怕适瓴坏揭淮?。

　　對于3、5米高的獨立房屋或室外攝像機立桿，在北方雷擊概率遠低于0.01次/年，就是說“百年不遇”一次雷擊。而安防系統(tǒng)中，各種監(jiān)控設(shè)備的可靠性概率，電網(wǎng)停電、系統(tǒng)癱瘓概率，設(shè)備被盜概率，地質(zhì)、風暴、或其他不可預測外因破壞概率，防雷設(shè)施和防雷器失效概率，甚至有報道寵物狗尿腐蝕損壞金屬立桿底部概率等等，都要遠遠高于這個雷擊概率。如果認為這種百年不遇的設(shè)備，也必須做防雷保護的話，那么，上述更高概率的導致系統(tǒng)癱瘓和失效因素，又該如何對待呢?

　　安防工程一般屬于低雷擊概率，防雷安裝幾年還沒遇到一次實際雷擊，使防雷的有效性，很難在實踐中得到驗證，這既給“雷人”的錯誤遮了羞，又成了他們宣布“防雷有效”的“依據(jù)”;

　　感謝“雷人”的“多點接地錯誤”，高發(fā)生概率的地電位環(huán)路使它的防雷系統(tǒng)問題百出，從“遇到地電位干擾后，撤掉防雷器，干擾就消失了”的案例，從頻發(fā)的不打雷(地電位)燒毀防雷器案例，再到監(jiān)控工程安裝防雷后雷擊概率大增的現(xiàn)實教訓，安防人終于醒了。

　　21世紀未來10年，應該是安防行業(yè)“防雷醒悟并走向科學防雷的年代”。