7) 防雷厂家的产品,包括某些“X合一防雷器”厂家,都没有公开明确自己产品的接地关系,有的就是把视频防雷器的接大地点与视频信号地(摄像机壳、BNC外壳、电缆屏蔽层)短路。如果不考虑地环路问题,这种防雷器连接方式还不如就拉根接地导线更简单,更方便,更便宜!
我国的防雷源于强电系统,但防雷进入安防行业就应研究安防行业的特点和实际情况,那些“有口就接大地”的做法,只能是“专业的外行做法”。把建筑物防雷采用的“等电位体”概念,错误的用到“安防系统”,天真的设想出一种“区域系统等电位体”,这不仅是异想天开的错误,更是系统安全的杀手;下面来分析这个问题。
【什么是地环路】
1) 地面不同点的电位是不相等的,简单说来,这是与电网系统用电平衡状态,接地点方式和位置,零线和地线的关系(开路或短路),大功率用电设备运行状态、接电方式和接地方式,线缆长度和类型等等因素都有关系。由于导线存在电阻,地电位相等是相对的,电位波动和不相等是绝对的。当三相电网发生不平衡故障时会引起地电位剧烈变化,局部地电位可以瞬间升高几十到几百伏,直到故障排除。对于工程应用,我们只需知道“不同点的地电位是不同的,波动的”,这是客观现实。
2) 室外摄像机A,安装在户外一个金属立柱上,监控室主机系统设备机壳做了安全接大地,视频线把摄像机和主机用BNC联系起来.这时,就会形成“摄像机——视频线——主机——地面——摄像机”的电气连接回路,这就是地环路的概念。假如A点地电位,相对于主机点的大地有10VAC电位差,这个电压就加在了视频电缆的屏蔽层两端了,于是在摄像机和主机之间的视频信号地线上,就可以等效出一个“干扰电压信号源和一个地电阻”,这个电压可以通过视频传输电路两端的匹配电阻与芯线构成环路,在75欧姆负载上产生“干扰信号”,这就是常见的“地环路干扰”。如下面原理图所示。

地环路干扰原理图
3) 一个监控系统如果有多个摄像机安装在金属立柱、金属塔架上,这些摄像机就都接了大地,系统就会形成许多复杂的“地环路”。如果说安防工程商这种接大地是“无意的”接大地,那么上面引述的防雷厂家“第二类观点”——前端“等电位连接”,就是一种人工制造“地环路”的典型例子。
4) 一个典型的地环路“干扰”照片

典型的地环路“干扰”照片
【地环路是安防系统最大的安全隐患】
由于存在“地环路”,当地电位差较低时,可能表现为对图像的“干扰”。模拟实验表明,在视频75欧姆负载上,干扰信号低于20毫伏左右时,一般感觉“没有干扰”,大于20毫伏就可以看到干扰,幅度越大,画面的干扰越明显;500—1000毫伏以上时,图像不稳,扭曲,甚至DVR显示器“感觉无视频信号”了。“地环路”干扰不属于常规意义上的“无线”电磁干扰,它是典型的把地电位人为引入弱电系统的错误设计和施工引起的“假干扰”。多数抗干扰器对抑制这种“干扰”有一定效果,但是这种“抑制”,实际只是“掩盖”,并没有消除安全隐患。
当电网发生不平衡故障时,这个“地电位差和干扰”就会突变到几十伏,几百伏或更大,加在视频电缆两端的摄像机输出电路和主机的输入电路上,设备可以在瞬间被烧毁,被击穿,造成永久性损坏。据了解,安防系统很多所谓“被雷击坏了”案例,实际上多数是这类地环路问题造成的。
地环路是安防工程重要的“系统杀手”,抗干扰器也难逃厄运,曾有一个系统6套抗干扰器同时瞬间烧毁的案例
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