【正文】 之一。安防監(jiān)控系統(tǒng)前端、終端設(shè)備均應有良好的防雷接地，相應接地系統(tǒng)應符合規(guī)范要求。一般獨立于監(jiān)控機房所在建筑物的前端設(shè)備均須設(shè)有獨立接地。但在此需要特別指出的是：無論前端還是終端設(shè)備的接地系統(tǒng)，如果距離小于20米的情況，兩個接地系統(tǒng)之間應做等電位連接。施工時沿墻敷設(shè)應注意的問題：許多布線人員，因?qū)Ψ览字R了解有限，或者圖簡單方便，習慣于將戶外走線線路與建筑物避雷帶、引下線相互捆綁。方便了工程施工與美觀的同時，也帶來了較大的防雷安全隱患。這一點是值得重視和注意的。為減小雷害風險，任何導線/金屬線路均應盡可能避免與直擊雷防護系統(tǒng)平行捆扎，而應依有關(guān)規(guī)范要求合理布線。目前安防工程防雷系統(tǒng)設(shè)計原則一般依據(jù)如下： 雷擊破壞途徑：CCTV電視監(jiān)控系統(tǒng)如果遭受雷擊，將可能由以下幾種途徑對系統(tǒng)產(chǎn)生破壞。l 直擊雷：雷電直接擊在露天的攝像機上造成設(shè)備損壞；雷電直接擊在架空線纜上造成線纜熔斷。l 雷電波侵入：CCTV的電源線、信號傳輸或進入監(jiān)控室的金屬管線遭到雷擊或被雷電感應時，雷電波沿這些金屬導線侵入設(shè)備，造成電位差使設(shè)備損壞。雷電感應：當l雷擊中避雷針時，在引下線周圍會產(chǎn)生很強的瞬變電磁場。處在電磁場中的監(jiān)控設(shè)備和傳輸線路會感應出較大的電動勢。這種現(xiàn)象叫電磁感應。當有帶電的雷云出現(xiàn)時，在雷云下面的建筑物和傳輸線路上都會感應出與雷云相反的電荷。這種感應電荷在低壓架空線路。第二章雷電現(xiàn)象、特性及參數(shù)現(xiàn)代防雷保護包括外部防雷保護(建筑物或設(shè)施的直擊雷防護)和內(nèi)部防雷保護(雷電電磁脈沖的防護)兩部份，外部防雷系統(tǒng)主要是為了保護建筑物免受直接雷擊引起火災事故及人身安全事故，而內(nèi)部防雷系統(tǒng)則是防止雷電波侵入、雷擊感應過電壓以及系統(tǒng)操作過電壓侵入設(shè)備造成的毀壞，這是外部防雷系統(tǒng)無法保證的。第一節(jié)雷電的概念與對信號設(shè)備危害 雷電的產(chǎn)生雷電是自然界中一種常見的放電現(xiàn)象。關(guān)于雷電的產(chǎn)生有多種解釋理論，通常我們認為由于大氣中熱空氣上升，與高空冷空氣產(chǎn)生摩擦，從而形成了帶有正負電荷的小水滴。當正負電荷累積達到一定的電荷值時，會在帶有不同極性的云團之間以及云團對地之間形成強大的電場，從而產(chǎn)生云團對云團和云團對地的放電過程，這就是通常所說的閃電和響雷。具體來說，冰晶的摩擦、雨滴的破碎、水滴的凍結(jié)、云體的碰撞等均可使云粒子起電。一般云的頂部帶正電，底部帶負電，兩種極性不同的電荷會使云的內(nèi)部或云與地之間形成強電場，瞬間劇烈放電爆發(fā)出強大的電火花，也就是我們看到的閃電。在閃電通道中，電流極強，溫度可驟升至2萬攝氏度，氣壓突增，空氣劇烈膨脹，人們便會聽到爆炸似的聲波振蕩，這就是雷聲。而對我們生活產(chǎn)生影響的，主要是近地的云團對地的放電。經(jīng)統(tǒng)計，近地云團大多是負電荷，其場強最大可達20kV/m。雷電的危害雷暴可以使鐵路信號系統(tǒng)設(shè)備損壞或失效，影響列車運行的正常秩序，同時帶來較大的直接和間接經(jīng)濟損失。由雷暴造成的自然災害被稱為雷害。導致鐵路信號系統(tǒng)雷害的有雷電直擊（或稱直擊雷）和雷電感應（或稱感應雷）。雷電直擊是雷云直接通過地面物體放電并產(chǎn)生電效應、熱效應和信號系統(tǒng)設(shè)備雷害的主要原因。雷電感應是雷電放電的強大電磁場在鄰近鐵路信號系統(tǒng)導線或系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的電磁感應脈沖，該電磁感應脈沖產(chǎn)生的過電壓和過電流幅值并不太高，但由于現(xiàn)代鐵路信號系統(tǒng)設(shè)備采用了大量微電子設(shè)備，微電子設(shè)備耐過電壓和過電流的能力很低，雷電感應引起的電磁感應脈沖可以造成雷害。雷電感應發(fā)生概率較大，一般雷電直擊點周圍半徑1km左右都會產(chǎn)生雷電電磁脈沖。雷電感應是鐵路信號設(shè)備防護的重點，因此，鐵路信號防雷設(shè)備主要用來防止雷電感應造成的雷害。雷電具有很大的破壞力和多種破壞作用。雷電對物體的危害性可歸納為直接雷擊、雷電副作用、雷電波引入、反擊四種形式，其破壞作用主要表現(xiàn)為放電時所顯示的各種物理效應和作用。(一)電效應落地雷具有數(shù)萬甚至數(shù)十萬、數(shù)千萬伏特的沖擊電壓，足以燒毀電力系統(tǒng)的發(fā)電機、變壓器、斷路器等設(shè)備及電氣線路，引起絕緣擊穿而發(fā)生短路，從而影響信號設(shè)備的正常使用。(二)熱效應落地雷的電流一般為幾十至幾千安培，有的峰值電流高達數(shù)萬安培至10萬安培。當這種強大的“雷擊電流”通過導體時，在極短的時間內(nèi)轉(zhuǎn)換為大量的熱能。雷擊點的熱能通常為500～2000J，嚴重時能夠擊穿信號電纜，造成混線故障而影響行車。(三)機械效應雷電效應將使物質(zhì)和各種結(jié)構(gòu)縫隙里的氣體劇烈膨脹，同時使水分蒸發(fā)，其他物質(zhì)分解為氣體，這就造成雷擊物內(nèi)部出現(xiàn)強大的機械壓力，致使雷擊物遭受嚴重破壞。(四)靜電效應鐵路信號設(shè)備防雷的重要性雷云放電，云與大地的電場消失，但金屬物上的感生電荷卻不能立即逸散，產(chǎn)生很高的對地靜電感應電壓。靜電感應電壓往往高達幾萬伏特，可以擊穿數(shù)十厘米的空氣間隙而發(fā)生火花放電。(五)電磁感應具有很高電壓和很大電流，發(fā)生時間極短的雷電，在它周圍空間將產(chǎn)生強大的交變磁場。處于這一磁場中的導體感生出較大的電動勢，還會在閉合回路的導體中產(chǎn)生感應電流，如果導體中有的地方接觸電阻較大時，就會局部發(fā)熱或發(fā)生火花放電。(六)雷電波侵入當雷擊架電力線路、金屬管路時，產(chǎn)生的沖擊電壓使雷電波沿著線路或管道迅速傳播，當侵入建筑物內(nèi)時，可造成分配電裝置和電氣線路絕緣擊穿而產(chǎn)生短路。此種雷電災害占整個雷電災害的50%～70%以上。(七)反擊當建筑物或構(gòu)筑物防雷裝置等遭受雷擊時，其內(nèi)外的電氣線路、金屬管道等可具有很高的電壓，如其間距較近時，可產(chǎn)生火花放，電這種現(xiàn)象叫做反擊。反擊可能引起電氣絕緣破壞，金屬管路燒穿等。雷電的概念在雷雨季節(jié)里，常會出現(xiàn)強烈的光和聲，這就是人們常見的雷電。雷電是一種大氣中放電的現(xiàn)象，雖然放電作用時間短，但放電時產(chǎn)生數(shù)萬伏至數(shù)十萬伏沖擊電壓，放電電流可達幾十到幾十萬安培，電弧溫度也可達幾千度以上，對建筑群中高聳的建筑物及尖形物、空曠區(qū)內(nèi)孤立物體以及特別潮濕的建筑物、屋頂內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)的建筑物及露天放置的金屬設(shè)備等有很大威脅，可能引起倒塌。起火等事故。特別是在華南地區(qū)，年雷暴日常會達到80天甚至更多，頻繁的雷擊會造成生命和財產(chǎn)的巨大損失。由于暖濕空氣的劇烈運動，天空中的云層可以帶電。帶異性電荷的雷云間會發(fā)生云間放電，天空中雷云會對大地放電，以達到中和云層中電荷的目的。帶電雷云放電這一極普通的自然現(xiàn)象即為雷暴。雷暴的本質(zhì)是電現(xiàn)象，因此雷暴又稱雷電。中國是一個多雷暴的國家，大部分地區(qū)年平均雷暴日在40以上，廣東、廣西、福建、云南、海南等地平均雷暴日在80左右，有的地方雷暴日還可達100以上。雷電從發(fā)生到結(jié)束作用時間極短，一般僅若干微秒，是一種瞬態(tài)現(xiàn)象。人們將瞬態(tài)現(xiàn)象稱為浪涌（surge），雷電又被稱為雷浪涌。雷電的危害一般分為兩類：一是雷直接擊在建筑物上發(fā)生熱效應作用和電動力作用；二是雷電的二次作用，即雷電流產(chǎn)生的靜電感應和電磁感應。因此我們要作好防雷措施。因此安裝在鐵路信號系統(tǒng)內(nèi)的信號防雷設(shè)備必須保證信號系統(tǒng)的正常工作，在雷電電磁脈沖侵入時應能及時限制雷電壓和將雷電流引導入地。雷電引起的雷擊是夏季常見的一種自然現(xiàn)象。雷電對于人類的危害一般分為3種：直擊雷、雷電波侵入和感應雷擊。直擊雷是指雷電直接擊中建筑、樹木、大地、防雷裝置或人體，直接雷擊聲光并發(fā)，咄咄逼人，老幼皆知；雷電波侵入是指雷電對架空線路和金屬管線作用，雷電波可能沿著這些管線侵入屋內(nèi)，危及人身安全或損壞設(shè)備；而感應雷擊悄悄發(fā)生，不易察覺，后果嚴重，直接雷擊與感應雷擊破壞的對象不同，直擊雷主要擊壞放電通路上的建筑物、輸電線，擊死擊傷人畜等，感應雷主要破壞電子設(shè)備。最近我油田近百起電腦上網(wǎng)用戶、電視機遭受雷擊事件，就是感應雷擊、雷電波侵入所造成的。專家提醒，感應雷擊正呈明顯上升趨勢，80%的雷擊事故都是由它引起的，但目前人們對這種隱性雷電災害的認識比較差，不少人沒有意識到要防護，該怎么防護。特別是不少住宅小區(qū)，基本屬于防雷工作的盲區(qū)。以往認為建筑物上只要安裝了避雷針，就能避免雷擊的傳統(tǒng)防雷觀念要改變，城鎮(zhèn)防雷重點應在防止“感應雷擊”上。感應雷擊是由于雷雨云的靜電感應或放電時的電磁感應作用，使建筑物上的金屬物件，如管道、鋼筋、電線、反應裝置等感應出與雷雨云電荷相反的電荷，造成放電所引起。一臺電子設(shè)備招引感應雷擊的通道主要有3條：天線、饋線引入；電源線路引入；信號線路引入。對于建筑物中電子設(shè)備群體來說，引入感應雷的通道主要有6條：建筑物中一切電子設(shè)備的天線、饋線、電源線、信號線、接地線都是建筑物的進雷通道；出入建筑物中各種電源線路及建筑物內(nèi)部“長”距離信號線路；具有公共接地的建筑物中的一切金屬管道，在直接雷電流流經(jīng)其上時，其周圍產(chǎn)生的磁場渦流在金屬表面感應出來的雷電沖擊波；雷電放電時，在金屬表面感應出來的雷電沖擊波；直接雷擊落雷點建筑物的雷電高位沖擊；直接雷擊落雷點建筑物的雷電反沖電流。這種電流可通過相鄰建筑物的接地線路進入其電子設(shè)備，使電子設(shè)備的機殼和機芯之間產(chǎn)生放電現(xiàn)象而損壞。自然界每年都有幾百萬次閃電。雷電災害是“聯(lián)合國國際減災十年”公布的最嚴重的十種自然災害之一。最新統(tǒng)計資料表明，雷電造成的損失已經(jīng)上升到自然災害的第三位。全球每年因雷擊造成人員傷亡、財產(chǎn)損失不計其數(shù)。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年因雷擊以及雷擊負效應造成的人員傷亡達3000～4000人，財產(chǎn)損失在50億元到100億元人民幣。雷電災害所涉及的范圍幾乎遍布各行各業(yè)?，F(xiàn)代電子技術(shù)的高速發(fā)展，帶來的負效應之一就是其抗雷擊浪涌能力的降低。以大規(guī)模集成電路為核心組件的測量、監(jiān)控、保護、通信、計算機網(wǎng)絡(luò)等先進電子設(shè)備廣泛運用于電力、航空、國防、通信、廣電、金融、交通、石化、醫(yī)療以及其它現(xiàn)代生活的各個領(lǐng)域，以大型CMOS集成元件組成的這些電子設(shè)備普遍存在著對暫態(tài)過電壓、過電流耐受能力較弱的缺點，暫態(tài)過電壓不僅會造成電子設(shè)備產(chǎn)生誤操作，也會造成更大的直接經(jīng)濟損失和廣泛的社會影響?？偨Y(jié)隨著現(xiàn)代化科技飛速發(fā)展，鐵路信號設(shè)備電子化程度大幅提高，先進的設(shè)備在雷雨季節(jié)能否安全穩(wěn)定的運用，是擺在我們面前的一個新課題。雷擊放電誘發(fā)電磁脈沖過電壓和過電流會經(jīng)電源系統(tǒng)、信號傳輸通道等途徑損壞信號設(shè)備，直接威脅鐵路正常的安全生產(chǎn)。所以，加強信號設(shè)備防雷工作尤為重要。