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h3c 视频监控设备工程安装指导手册 杭州华三通信技术有限公司 资料版本：v1.00 前前 言言 本书简介 本手册各章节内容如下： 第第 1 章章 总则。总则。介绍本指导书的总则及使用范围等。 第第 2 章章 设备接口工程安装指导要求。设备接口工程安装指导要求。介绍视频监控设备接口类的工程安装指导要 求。 第第 3 章章 设备防雷工程安装指导要求。设备防雷工程安装指导要求。介绍视频监控设备防雷接地类的工程安装指 导要求。 第第 4 章章 设备电源工程安装指导要求。设备电源工程安装指导要求。介绍视频监控设备电源类的工程安装指导要 求。 第第 5 章章 设备环境工程安装指导要求。设备环境工程安装指导要求。介绍视频监控设备环境类的工程安装指导要 求。 第第 6 章章 总结及参考文献。总结及参考文献。总结本指导书的主要内容，并给出本文的相关参考文献。 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 3 - 目 录 1 总则总则1 2 设备接口工程安装指导要求设备接口工程安装指导要求2 2.1 前言 .2 2.2 一般原则2 2.3 视频线安装指导 .2 2.4 音频线安装指导 .4 2.5 rs485安装指导4 2.6 网线安装指导.7 2.7 告警线安装指导 .11 2.8 接地线安装指导 .12 2.9 布线线缆永久标识12 3 设备防雷接地工程指导要求设备防雷接地工程指导要求13 3.1 防雷术语及基本常识概述.13 3.2 雷击基本常识.14 3.3 基于标准的防雷等级确定.15 3.4 系统防雷的总体要求17 3.5 实际应用中的具体分析 20 3.6 防雷器的安装指导21 3.7 避雷针和避雷带设计指导.26 3.8 现场施工注意事项29 4 设备电源施工安装指导要求设备电源施工安装指导要求31 4.1 前言 .31 4.2 一般原则31 4.3 室内环境条件.31 4.4 室外环境条件.32 5 设备环境工程安装指导要求设备环境工程安装指导要求34 5.1 前言 .34 5.2 一般原则34 5.3 室内环境条件.34 5.4 室外环境条件.36 6 总结及参考文献总结及参考文献38 6.1 总结 .38 6.2 参考文献39 7 附录附录a.40 8 附录附录b.41 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 4 - 图图 目目 录录 图 1 同轴电缆示意图2 图 2 球机“星型”安装示意图5 图 3 球机“t型”连接示意图 .5 图 4 球机“之型”连接示意图6 图 5 球机“分岔”连接示意图6 图 6 网线颜色 9 图 7 “好的”网线与“差的”网线10 图 8 网线颜色排列.10 图 9 线缆永久标识.12 图 10 室外通信塔杆地网示意图.18 图 11 路灯取电架设安装图片.20 图 12 路灯取电架设安装示意图.21 图 13 防雷器安装1.24 图 14 防雷器安装2.25 图 15 防雷器安装3.25 图 16 线缆与设备位置示意图.34 图 17 设备安装空间示意图 35 图 18 硬盘放置示意图36 图 19 设备安装示意图37 表表 目目 录录 表 1 不同线规的告警线的最大长度要求.11 表 2 防雷术语介绍.13 表 3 移动基站电源浪涌保护器的最大通流容量15 表 4 隔离式防雷箱的技术指标要求16 表 5 雷达区和保护等级22 表 6 避雷针制作直径参考 27 表 7 接闪器布置.28 表 8 施工自检表.29 表 9 awg线径阻值对照表.40 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 5 - 前前 言言 本指导主要参考h3c公司相关安装指导制定的。 本指导起草部门： 视频监控硬件组、硬件工程部emc防护组、安规认证组、电源组、可靠性组、工 艺组、视频监控维护组 本指导主要起草人：吴彬彬05402、黄翔04266、徐燕飞05010、肖现柯04977、赵一恺05626、袁 杰02956 本指导主要评审人：韩乐00958，楼铮行00863，陈军01616，高尔龙03141，陈磊02168，张亮 02255，张仁军00459，袁杰02956，徐燕飞05010，赵一恺05626，胡大权04744，黄翔04266，肖 现柯04977， 本指导历次修订情况： 版本版本发布时间发布时间主要起草专家主要起草专家主要评审专家主要评审专家更改更改 内容内容 v1.00 2008-8-25 吴彬彬05402、黄翔 04266、徐燕飞05010、肖 现柯04977、赵一恺 05626、袁杰02956 韩乐00958，楼铮行00863，陈军01616，高尔龙 03141，陈磊02168，张亮02255，张仁军00459， 袁杰02956，徐燕飞05010，赵一恺05626，胡大权 04744，黄翔04266，肖现柯04977， 初始 版本 发布 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 1 - 1 总则总则 随着监控的发展，监控业务在社会各个领域的作用就越来越重要，随之而来的是人们 对监控产品的可靠运行提出更高的要求，有更大的期望。然而，任何电子设备的可靠运行， 都是在一定的客观条件下定义的，离开了设备运行的客观条件，就无从谈起设备的可靠运 行。本安装指导正是从这一角度，规定了h3c视频监控设备运行所必须的环境安装条件， 以此保证产品在实际运行中的可靠稳定，实现其预期的特性，满足客户的需求。 本文给出了一系列安装指导和建议。这些指导和建议虽不是强制性的，但对满足本指 导规定的环境条件是有帮助的，建议采纳。本指导将从接口安装、防雷接地、电源施工、 气候环境等几个方面给出要求。本指导中规定的环境条件，是保证产品稳定运行的最低要 求，部分要求比对应的国际国内标准要求较低。本指导中未提及的条款，参照对应的国际 国内标准执行。 本指导手册规定了h3c公司视频监控工程施工中的各种安装规范性指导意见，包括设 备接口类的安装指导、设备防雷接地工程指导、设备电源安装指导、设备环境工程安装指 导等。 本指导手册适用于h3c公司视频监控设备，今后我司推出的视频监控设备除非特别说 明外，均符合本指导要求施工。 本指导手册的最终解释权属杭州华三通信技术有限公司。 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 2 - 2 设备接口工程安装指导要求设备接口工程安装指导要求 2.1 前言 本节阐述监控设备各个接口的施工指导，包括但不限于视频线缆选择及安装、音频设 备线缆选择及施工、rs485接口线缆选择及施工、网线选择及施工等。 本节旨在前期工程安装方面即能够提供可靠的设备级连接，保证设备功能及性能正常 运行。 2.2 一般原则 1）设备安装的详细步骤请参考快速入门和用户手册中的内容。 2）本节旨在对接口工程安装的要点进行适当解释和指导。 3）跟用户手册有不符处，请参照最新的用户手册。 2.3 视频线安装指导 2.3.1 视频线选择 目前常见的模拟视频传输线为同轴电缆，同轴电缆截面的圆心为导体，外用聚乙烯同 心圆状绝缘体覆盖，再外面是金属编织物的屏蔽层，最外层为聚乙烯封皮。 图 1 同轴电缆示意图 同轴电缆对外界电磁波和静电场具有屏蔽作用，导体截面积越大，传输损耗越小，可 以将视频信号传送更长的距离。 目前市面上对于同轴电缆有不同的规格叫法，比较常见的叫法为syv-75-3、75- h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 3 - 5、75-7、75-9。完整的叫法应该为syv-75-5-1(a、b、c)，其中s: 射频 y:聚乙烯绝缘 v:聚氯乙烯护套 75：阻抗75欧姆 5：线径为5mm 1：代表单芯 a：64编 b：96编 c：128编（屏蔽层）。在实际选购中可能会碰到另外一种叫法为rgxx，这是国际的标准 叫法，rg原先为美国军用标准，后来发展为国际标准，其对应型号如下：syv-75-5对应 rg-6/u，syv75-7对应为rg-11/u。具体的型号对应表见附录b： 视频信号传输距离跟实际的应用环境相关，在电磁环境相对干净的环境中，在要求信 号传输衰减不超过3db的情况下，一般syv-75-5c线缆传输距离不超过1000英尺（约305 米），syv-75-7c不超过1500英尺（约457米）。 视频线缆规格最低要求：1)75欧姆阻抗；2)全铜芯导线；3)95%编织铜网屏蔽。 视频线缆规格附加建议要求：1)-5或-7及以上；2)屏蔽128编。 2.3.2 视频线安装 良好的视频传输设计是cctv系统中非常重要的一部分。 如果一套建设好的系统选用 的都是能够产生可处理高质量画面的摄像机、镜头、矩阵、监视器、录像机，但没有良好 的传输系统，最终在监视器上看到的图像将还是令人无法满意。这也符合“木桶规则” 最终我们在监视器上看到的图像质量取决于这个系统中最差的一环，在现实中，传输系统 往往会是这最差的一环，视频线的选择和安装显得至关重要。 视频线路不要与强电设备靠近，和高压交流电缆分开走线，并绕开电梯电机、高频信 号源等一切容易引起干扰的干扰源，视频bnc头与视频金属屏蔽层需完全接触，并保证可 靠接地。 不要拉伸电缆或使之过度弯曲。避免电缆同供热管道和其他热源的接触。即使热量不 足以造成对电缆的明显损害，也会使传输特性受到影响。在电缆必须连续弯曲的场合（如 有扫描仪或水平俯仰云台），应使用专门的电缆。这种电缆的芯导线应是多股胶合线。只 使用压接型的bnc连接器。 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 4 - 2.4 音频线安装指导 2.4.1 音频线选择 音频线缆一般采用4芯屏蔽电线（rvvp）或非屏蔽数字通信电缆（utp），导体截面 积要较大（如0.5 mm2）。在不考虑干扰的情况下，也可以采用非屏蔽数字通信电缆，如 综合布线系统中常用的5类双绞线（2对或4对）。由于监控系统中监听头的音频信号传到 中控室是采用点对点的传输方式，用高压小电流传输，因此采用非屏蔽的2芯信号线缆即可， 如采用聚氯乙烯护套软线rvv 20.5等规格。 2.4.2 音频线安装 音频线安装注意绕开有干扰源的路线，以免声音出现干扰。 2.5 rs485 安装指导 2.5.1 rs485 线缆选择 rs422/485串口线推荐选用以下2类线材： 通过 ul 认证的双绞线线材，符合 ul 标准的 ul2464，ul20276 等通信线材； 符合综合布线标准的 3 类以上的双绞线线材，绝缘线芯导体的线规选择可从 22awg 到 28awg（推荐使用 24awg 和 26awg 的导体）。相关参考资料 见附录 a 线材的特性阻抗选在90150范围内。 2.5.2 rs485 安装 rs422/485接口可以实现远距离的通信，电缆长度应该以电缆组件的整体衰减不超过 6db为原则进行长度选择。应用于监控设备，线缆长度不超过900m（端到端的距离），推 荐波特率为9600bps。如果距离过长，建议采用中继器来延长其传输距离。线缆布线方式 宜采用t型连接，不建议采用星型连接。 关于星型连接和t型连接的解释：星型连接如下图所示，所有球机连接在ec上，这种 连接方式容易产生反射，导致信号质量下降，在实际施工中不推荐使用（如果布置已经决 定一定要用星型，请注意该连接方式不符合rs485工业标准的使用要求，因此在控制不灵 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 5 - 时，请考虑增加rs485分配器）。 dome dome dome dome ec2004 x 图 2 球机“星型”安装示意图 t型连接如下图所示，以一条主干为总线，其余球机在总线上开分支，分支长度越短 越好，建议少于15m，终端电阻只需加在最远端的球机上。 dome dome dome dome ec2004 支线长度少于15m， 不加终端电阻 支线长度少于15m， 不加终端电阻 图 3 球机“t型”连接示意图 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 6 - 若多个节点不在一条直线上，可以将总线走成“之”字形，如下图所示： dome dome dome dome ec2004 图 4 球机“之型”连接示意图 dome dome dome dome ec2004 分岔线路过长，引起 信号反射 x 图 5 球机“分岔”连接示意图 总之，总线不能布成“星型”或者“开岔”。 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 7 - 2.6 网线安装指导 2.6.1 网线选择 网线主要用到的为双绞线，英文名字叫twist-pair，是综合布线工程中最常用的一种传输介 质。双绞线采用了一对互相绝缘的金属导线互相绞合的方式来抵御一部分外界电磁波干扰。把 两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可以降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中 辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。“双绞线”的名字也是由此而来。双绞线一般由两 根22-26号绝缘铜导线相互缠绕而成，实际使用时，双绞线是由多对双绞线一起包在一个绝缘电 缆套管里的。典型的双绞线有四对的，也有更多对双绞线放在一个电缆套管里的。这些我们称 之为双绞线电缆。在双绞线电缆（也称双扭线电缆）内，不同线对具有不同的扭绞长度，一般 地说，扭绞长度在38.1cm至14cm内，按逆时针方向扭绞。相邻线对的扭绞长度在 12.7cm以上， 一般扭线的越密其抗干扰能力就越强，与其他传输介质相比，双绞线在传输距离，信道宽度和 数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。 双绞线常见的有3类线，5类线和超5类线，以及最新的6类线，前者线径细而后者线径粗。 型号如下： 1.一类线：主要用于传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），不同于 数据传输。 2.二类线：传输频率为1mhz，用于语音传输和最高传输速率4mbps的数据传输，常见于 使用4mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。 3.三类线：指目前在ansi和eia/tia568标准中指定的电缆，该电缆的传输频率16mhz， 用于语音传输及最高传输速率为10mbps的数据传输主要用于10base-t。 4.四类线：该类电缆的传输频率为20mhz，用于语音传输和最高传输速率16mbps的数据 传输主要用于基于令牌的局域网和 10base-t/100base-t。 5.五类线：该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，传输率为100mhz， h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 8 - 用于语音传输和最高传输速率为10mbps的数据传输，主要用于100base-t和10base- t网络。这是最常用的以太网电缆。 6.超五类线：超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值(acr)和信 噪比(structural return loss)、更小的时延误差，性能得到很大提高。超5类线主要用于 千兆位以太网（1000mbps）。 7.六类线：该类电缆的传输频率为1mhz250mhz，六类布线系统在200mhz时综合衰减 串扰比（ps-acr）应该有较大的余量，它提供2倍于超五类的带宽。六类布线的传输 性能远远高于超五类标准，最适用于传输速率高于1gbps的应用。六类与超五类的一个 重要的不同点在于：改善了在串扰以及回波损耗方面的性能，对于新一代全双工的高速 网络应用而言，优良的回波损耗性能是极重要的。六类标准中取消了基本链路模型，布 线标准采用星形的拓扑结构，要求的布线距离为：永久链路的长度不能超过90m，信道 长度不能超过100m。 目前，双绞线可分为非屏蔽双绞线（utp=unshilded twisted pair）和屏蔽双绞线 （stp=shielded twisted pair）。屏蔽双绞线电缆的外层由铝铂包裹，以减小辐射，但 并不能完全消除辐射，屏蔽双绞线价格相对较高，安装时要比非屏蔽双绞线电缆困难。非屏蔽 双绞线电缆具有以下优点： 无屏蔽外套，直径小，节省所占用的空间； 重量轻，易弯曲，易安装； 将串扰减至最小或加以消除； 具有阻燃性； 具有独立性和灵活性，适用于结构化综合布线。 2.6.2 网线安装 网线长度不大于100米（实际的经验值是：100m全双工下可以到130米以上，10m h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 9 - 全双工甚至可以到200米左右，如果phy层芯片较好，或者对所传输的速率、误码率等要 求不高，网线还可以再加长一些。但是，100米是协议规定值，所以不要大于100米！）。 为了保证传输质量，并且同时满足100m以太网口，还有以下几点注意事项： “橙&橙白、绿&绿白、蓝&蓝白、棕&棕白”是4组成对的双绞线，如下图所示： 图 6 网线颜色 如果，12 36 45 78 不是成对的双绞线，会导致该网线的抗干扰能力下降，进而 导致误码变高，传输距离就很可能达不到100米，或者速率达不到标准的要求。 网线分“橙、绿、蓝、棕”四种颜色，不同色对的电器性能（主要是近端串扰和衰减） 是有区别的：其中橙对、绿对综合性能最好，一般用于传输高速数据信号；蓝对其次， 用于语音；棕对最差，用于低压直流馈电。这是因为，不同色对的绞距是有差别的， 绞距是指“一对网线之间相互缠绕的距离”，其中，橙对、绿对绞距最短，绞得最紧！ 携带有相反极性信号的导线相互缠绕(成对扭绞的双绞线)，能减少电磁辐射与外部电 磁干扰的影响。如果网线没有特殊要求(比如：小于10米，不需要兼容100m/1000m)， 可以不遵循 t568b 标准中规定的“橙12、绿36、蓝45、棕78”顺序；但是既然有了 标准，我们希望每一条网线都应该“严格”遵守标准。 下面有两幅图，左边的图描述了网线制作的“好坏标准”，右边的一幅小图是想提醒各 位，一定要“竭尽全力，钳牢网线竭尽全力，钳牢网线”！ h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 10 - 图 7 “好的”网线与“差的”网线 rj45接头的定义，如下图从左到右，依次为12345678，八根（橙白&橙、绿白& 蓝、蓝白&绿、棕白&棕）网线，常用的10m网卡，只用到 1236 四根，其定义如 下： pin 1 send x+ pin 2 send x- pin 3 recv x+ pin 6 recv x- pin 4578 reserved 图 8 网线颜色排列 10base-t以太网使用了四对双绞线来传输数据（只使用其中的2对）。 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 11 - 2.7 告警线安装指导 2.7.1 告警线选择 推荐使用双绞线，绝缘线芯导体的线规选择可从22awg到28awg（推荐使用24awg 和26awg的导体）。线路的最大直流阻抗不超过100。下表所列数据以最大布线阻抗 100为基准。 表 1 不同线规的告警线的最大长度要求 线规（awg）线缆的最大长度（m） 221453 24914 26570 28 360 2.7.2 告警线安装 安装注意绕开有干扰源的路线，以免出现误告警干扰。 目前监控设备(除ec1001外)普遍支持干节点，不支持湿节点。 干节点的定义：干节点的定义： 无源开关；具有闭合和断开的2种状态；2个节点之间没有极性，可以互换； 常见的干节点信号有： 1、各种开关如：限位开关、行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等； 2、各种按键； 3、继电器、干簧管的输出； 湿节点的定义是：湿节点的定义是： 有源开关；具有有电和无电的2种状态；2个节点之间有极性，不能反接； 常见的湿节点信号有： 1、如果把以上的干节点信号，接上电源，再跟电源的另外一极，作为输出，就是湿节 点信号；工业控制上，常用的湿节点的电压范围是dc030v，比较标准的是dc24v； 2、把ttl电平输出作为湿节点，也未尝不可；一般情况下，ttl电平需要带缓冲输出 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 12 - 3、红外反射传感器和对射传感器的输出； 干节点的优点：干节点的优点： 1、随便接入，降低工程成本和工程人员要求，提高工程速度 2、处理干节点开关量数量多 3、连接干节点的导线即使长期短路既不会损坏本地的控制设备也不会损坏远方的设备 4、接入容易，接口容易统一 干节点和湿节点的调理方法：干节点和湿节点的调理方法： 采用光耦的光电隔离。 2.8 接地线安装指导 详见防雷接地工程指导章节。 2.9 布线线缆永久标识 对布线线缆进行标识，是工程安装中的重要环节，不仅有利于施工，更有利于后续维 护和系统升级等。 图 9 线缆永久标识 标识应做到内容清晰，有效保护标识内容，防止刮伤和腐蚀。 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 13 - 3 设备防雷接地工程指导要求设备防雷接地工程指导要求 3.1 防雷术语及基本常识概述 监控产品的ec设备一般都会放置在室外应用，在雷雨多发的季节常常面临着防雷等严 峻问题。恶劣的环境对于室外应用设备的防雷等级和防雷安装都提出了更高的要求，而且 室外环境的多样化又使得防雷等级难以确定。本文基于标准和实际典型室外应用的ec的防 雷等级做了充分分析，给出了标准条件下的防雷安装指导，对于条件不满足的恶劣情况， 也给出了现场整改方案。 说明： 文本中提到的浪涌电压值都是基于 10/700 微秒的开路电压波形的，冲击电流值都 是基于 8/20us 的短路电流波形的。 3.1.1 防雷常用术语介绍 表 2 防雷术语介绍 术语解释 雷击雷云间，或对大地及地面物体的迅速放电现象 直击雷雷云与大地上的某一点发生的迅猛的放电现象 感应雷雷云放电后产生的感应电压或感应电磁场对附近物体的破坏现象 雷暴日以一年当中该地区有多少天发生耳朵能听到雷鸣来表示的该地区的雷电活动 强弱 雷电过电压因特定的雷电放电，在系统中一定位置上出现的瞬态过电压 接地将导体连接到“地”，使之具有近似大地（或代替大地）的电位 接闪器包括避雷针、避雷带（线）、避雷网，以及用作接闪的金属屋面或金属构件 雷电引下线用以连接接闪器与接地装置的金属导体 接地体为达到与地连接的目的，一根或一组与土壤(大地)密切接触并提供与土壤(大 地)之间电气连接的导体 接地网为实现良好接地，由接地体演变而来的大面积金属栅格 （保护）接地 线 用来把设备中的电源保护接地端子同建筑物安装接地点连接起来的建筑物安 装布线中或电源线中的导线 接地引下线连接接地网与总汇流排的金属导体 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 14 - 术语解释 接地端子设备的保护接地端（pe） 等电位连接将互连设备的接地端子相连，以达到相同或相近电位的电气连接 pe保护地，机箱及机箱内各种设备金属外壳的保护接地 bgnd直流地，机箱直流供电电源的接地，一般是将-48vdc 的正极在电源柜处进 行接地，也可采用 rtn 表示 gnd工作地，机箱中各种设备功能电路的接地，是单板及母板上的数字地和模拟 地的统称 共用接地系统将各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线（pe）、等电位连 接带、设备保护地、屏蔽体接地、防静电接地及接地装置等连接在一起的接 地系统 3.2 雷击基本常识 3.2.1 雷击的危害 雷击是严重自然灾害之一，随着现代通信技术的不断发展，日益繁忙庞杂的事务通过 电脑、网络及通讯设备得以井然有序，而这些敏感电子设备的工作电压却在不断降低，其 数量和规模不断扩大，因而它们受到过压特别是雷电袭击而受到损害的可能性就大大增加， 其后果不仅是对设备造成直接损害，还可能使整个系统的运行中断，并造成难以估算的经 济损失。因此，设备防雷已成为一项迫切需求。 3.2.2 雷击的分类 雷击一般分为直击雷和感应雷。 直击雷是指：雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上，由于电效应、热效应等混 合力作用，直接摧毁建筑物、构架以及引起人员伤亡等。 感应雷是指：雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、埋地线路、金属管 线或类似的传导体上产生感应电压，该电压通过导体传送至设备，造成网络系统设备的 大面积损坏。 3.2.3 雷击的传播 雷击对网络设备的入侵，主要有以下三个途径： 1.直击雷经接闪器而直接入地，导致地网附近地电位抬升，高电压由设备接地线 引入造成地电位反击。 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 15 - 2.雷电流经引下线入地时，高的电流变化率在引下线周围产生强磁场，使周围设 备感应过电压。 3.进出大楼或机房的电源线或通信线在大楼外遭受直击雷或感应雷，过电压及过 电流沿线窜入，入侵设备。 3.2.4 雷击的防护 随着现代电子技术的不断发展，电子设备的电源线、信号线很容易受到雷击影响而损 坏，一般意义上的雷击防护分为外部防护和内部防护两种，也把其称为雷击的分级防护。 1.外部防护：由接闪器、引下线和接地装置组成，主要用以直击雷的防护安装。 2.内部防护：由等电位连接系统、共用接地系统、屏蔽系统、综合布线及设置相 关的雷击防护器件等组成，主要用以感应雷的防护安装。 3.3 基于标准的防雷等级确定 目前，由于室外环境差异太大，还没有专门的室外防雷标准，相对来说最接近也最权 威的就是yd 5098 通信局（站）防雷接地设计规范，这里面基本都是对于设备放在局 （站）内的情况而说的，对于纯室外应用只有很少的提及，与ec最接近的就是移动基站和 小型无线通信基站了，下面为相关内容引用： 移动基站电源spd最大通流容量指标的选取应参照下表执行。 表 3 移动基站电源浪涌保护器的最大通流容量 雷暴日（日/年）气象因素 环境因素 25 2540 40 安装位 置 有不利因素60ka80ka城区 无不利因素60ka 有不利因素80ka100ka郊区 无不利因素60ka 有不利因素100ka120ka 交流一级 山区 无不利因素80ka 交流配电箱 交流二级-40ka开关电源 直流保护-15ka视具体情况 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 16 - 气象因素 环境因素 雷暴日（日/年）安装位 置 25 2540 40 说明： 1. 城市：市区内一般公共建筑物、专用机房； 2. 郊区：包括城市中高层孤立建筑物的楼顶机房、城郊、居民房、水塘旁以及无专用配电变 压器供电的基站； 3. 山区：包括丘陵、公路旁、农民房、水田旁的易遭受雷击的机房。 无线通信基站spd的选取应符合以下要求： 1.采用交流、信号线一体化的混合型防雷箱时，电源 spd 的最大通流容量不小 于 40ka。混合型两端口 spd 箱内防雷器应采取对称式 spd。 2.从居民配电箱（箱内有漏电开关）取电时，应使用隔离式防雷箱。隔离式防雷 箱应安装在儿童触摸不到的地方，并配锁。 3.电源系统在雷击时易产生中断，建议这种情况下安装具备自恢复功能的智能开 关保护器。 隔离式防雷箱的技术指标要求如下表所示： 表 4 隔离式防雷箱的技术指标要求 模块式防雷器隔离变压器 功率要求 漏电开 关防雷 性能 (10/70 0s) 标称 放电 电流 (8/2 0s) 最 大 持 续 运 行 电 压 是 否 带 热 脱 扣 功 能 一般基 站 主控站 功 耗 初、次 级绕组 耐压能 力 (10/70 0s) 工 作 环 境 温 度 2kv10ka385v（ l-n、n- pe） 是300w400w10w25kv- 208 0 室外站、边界站、直放站的交流输入端，应安装冲击通流容量大于100ka两端 口mov与滤波器组成的混合型两端口多级spd，其spd的安装方式应采取3+1方式。 小型无线通信基站信号线spd的插入损耗应小于等于0.5db，spd的放电电流 应不小于3 ka（8/20s）。 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 17 - 移动基站的馈线spd，最大放电电流应不小于15ka（8/20s），插入损耗应 小于等于0.5db，驻波比不大于1.2，输入功率应能满足发射机最大输出功率的要求。 按照以上标准可以得出以下结论： 对于信号口防雷，不管室内还是户外应用统一要求可耐受最大冲击电流达到 3ka 以上； 对于电源口防雷，室外应用要求可耐受最大冲击电流达到 100ka 以上； 对于放在通信站内的设备，要求可耐受最大冲击电流达到 40ka 以上（因为在 此情况下局方会有专门的一级防护设备）。 3.4 系统防雷的总体要求 3.4.1 一般原则 1. 考虑到设备的使用和安装环境，应采取经济合理的防护措施，确保设备的安 全和正常工作。 2. 设备的接地，应充分利用所在建筑物的避雷带、避雷网或其它接地构件。 3. 在民用建筑物上安装设备应考虑建筑物内的居民安全。 3.4.2 直击雷防护 1.安装设备的杆塔或通信平台上方应安装避雷针，设备及其收发天线应在避雷针 保护范围之内。 2.借助建筑物安装的设备及其天线应在建筑物避雷针或其它避雷装置的保护范围 内，无法利用建筑物避雷装置保护的，应在天线支架上安装避雷针作为接闪器， 接闪器需就近由建筑物的避雷带、避雷网等接地。 3.小型避雷针宜采用圆钢或钢管，采用圆钢时直径应不小于 16mm；采用钢管时 直径应不小于 25mm，钢管壁厚度不小于 2.5mm。避雷针的针尖应高出天线 顶端 1m 。 4.避雷针的接地引下线宜采用直径不小于 8mm 的镀锌圆钢或截面积不小于 48mm的多股铜线。采用多股铜线做接地引下线时，应在入地处套钢管防止机 械损伤。 5.设备与避雷带距离较近时，应将基站设备放到避雷带下方。 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 18 - 3.4.3 地网 1.新建的公共建筑物、办公大楼宜直接利用建筑物的建筑地网接地。 2.民用建筑物可利用建筑物梁、柱的主钢筋作引接地点，或将避雷带与钢筋相连 后做接地点。对设计规范、连续完整的避雷带，可直接做接地引入点。 3.建筑结构质量较差的民用建筑物，没有合格的避雷带或建筑物为砖混结构时， 必须在楼下设置接地网，新设接地网应与建筑物基础钢筋相连，并引至楼上接 地汇流排。 4.监控设备使用在塔杆上时，宜围绕塔杆半径 3m 范围设置封闭环形接地体，并 与塔杆地基钢板四角可靠焊接连通，如接地电阻大于 10，应在环形接地体的 四角铺设 10m20m 的辐射形水平接地体，参考下图执行。 塔杆 图 10 室外通信塔杆地网示意图 3.4.4 接地汇流排 1.设备的接地汇流排，应设置在设备的下方，作为监控设备、电源 spd、信号 spd 等设备的接地参考点。接地汇流排使用截面 40mm4mm 的铜排，长度 和螺柱孔的数目应根据实际情况确定。 2.装在室外通信平台的室外产品的接地汇流排，应设置在配电箱内，接地汇流排 使用截面 40mm4mm 的铜排，长度和螺柱孔的数目应根据实际情况确定。 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 19 - 3.4.5 缆线屏蔽与接地 1.出入设备的缆线（信号线、电源线）应选用具有金属护套的电缆，或将缆线穿 入金属管内布放，电缆金属护层或金属管应与接地汇集排或基站金属支架进行 可靠的电气连接。 2.设备的机壳及机架等非通信用的金属构件应进行接地处理。 3.电缆空余线对必须进行接地处理。 4.缆线严禁系挂在避雷网或避雷带上铺设。 3.4.6 设备的等电位连接要求 1.设备系统的保护接地和铁塔的防雷接地必须合用一组接地体。 2.设备距离供电的配电变压器较近时（直线距离小于 30m），设备系统的地网 应与配电变压器的地网连接成一个统一的地网。 3.当使用单独的总接地排时，总接地排应直接安装在铁塔上，不需要做绝缘处理。 当使用 40ka、100ka 防雷箱；标配、简配工作箱，这些设备也应直接安装在 铁塔上，不做绝缘处理。 4.两根水泥杆之间的金属固定横梁与避雷针引下线相叠的部分应可靠焊接在一起。 各设备安装在固定横梁之间的金属抱杆上（金属抱杆焊接在固定横梁上），各 设备的安装结构件与金属抱杆直接接触，不做绝缘处理。 注意焊接不要采用 点焊，应采用满焊，点焊不可靠。 5.两根水泥杆之间宜安装天馈线布线梯，布线梯通过金属固定横梁固定在两根水 泥杆之间。布线梯和固定横梁间应实现良好的电气连接，同时固定横梁与避雷 针引下线相叠的部分应焊接在一起。 6.若楼顶/楼内可以提供接地排或接地点（例如：楼内通信机房内的保护接地排） ，则设备总接地排的引下线宜直接连接到楼顶或楼内提供的接地排上。接地引 下线应采用线径不小于 35mm的黄绿双色塑料绝缘铜芯导线。 7.若楼内无法提供接地点，设备总接地排的引下线可直接引到楼底，接大楼的地 网。接地引下线应采用 404mm的热镀锌扁钢，或线径不小于 35mm的黄绿 双色塑料绝缘铜芯导线。 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 20 - 3.5 实际应用中的具体分析 通过对实际应用的具体分析，可以得到下面一组经验数字，仅供参考： 对于信号口防雷，要求可耐受最大冲击电流达到 3ka； 对于电源口防雷，城市内要求可耐受最大冲击电流达到 20ka 以上（如果其他 防雷条件都很好，那么可耐受最大冲击电流达到 10ka 也是可以的），如果在 空旷的乡村使用，那就要求可耐受最大冲击电流达到 30ka 以上。 通常情况下防雷系统安装的好坏对于一个系统的防雷设计比防雷器等级的高低 更为重要。在实际应用中，面对的施工环境是非常复杂多变的，有些在施工中是很 容易实现的，有些在施工中基本无法实现，因此，我们需要根据实际的应用环境， 有所侧重的给出可行性施工建议 h3c的监控产品目前的基本应用大致有以下类型： 路灯取电架设形态； 下面就从实际应用出发，来看一下它们各自的优缺点。 3.5.1 道路抱杆架设形态 道路抱杆架设形态如下图所示，ec设备就放在金属支架上的密闭箱中，离地大于有4米 图 11 路灯取电架设安装图片 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 21 - 图 12 路灯取电架设安装示意图 分析：由于城市道路监控都安装在人口密集的区域，周边的建筑物都远远高于该金属支架， 因此遭受直接雷的可能性不是很大，只需考虑感应雷，而且为了城市的美观，所有的走线都会 通过金属支架的中空部分进行穿线，在很大程度上对感应雷起到了屏蔽作用。在这种客观环境 下，我们需要重点考虑市电的防雷和强弱电的耦合，因此，在施工中需要注意以下几个方面： 1、对 220v 市电加装防雷器，可以选购防雷插排或其他 220v 防雷器。 2、系统接地，市电尽量采用三线电源（即有 pe 线），并从金属支架下方引出一根地线 接到密闭箱中的接地排，系统（ec 设备，防雷器，摄像头等）的接地线都可以接到 该接地排上，一方面启动等电位接地的作用，另一方面将雷击能量泄放到地。 3、经过防雷器前后的线缆、强弱电尽量避免相互靠近平行走线，避免相互耦合 3.6 防雷器的安装指导 3.6.1 防雷器的选型 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 22 - 说明： 以设备厂家要求为准此处描述仅作参考。 电源防雷器的选型电源防雷器的选型 由于雷电冲击波的主要能量集中在从工频附近几十赫兹到几百赫兹的低端，所以雷电冲击 波能量就容易与工频回路发生耦合、谐振，于是雷电冲击波从电源线路进入电子设备的几率要 比从信号线中进入的几率要高得多，据统计，约有80的雷击损坏电子设备的事故是由电源引 入的，因此为了保证设备安全，应特别加强设备电源的防雷措施，一般采用多级防护。 在选择电源在选择电源spd型号时，应具有以下功能及要求型号时，应具有以下功能及要求： a.电源防雷器，应该选择有失效警告指示，以方便监控、管理和日后维护。 b.电源防雷器必须具有阻燃功能，在失效、或自毁时不能起火。 c.电源防雷器必须具有失效分离装置，在失效时，能自动与电源系统断开，而不影响正常供 电。 d.电源防雷器的连接端子，必须至少能适应25mm的导线连接 在选择电源在选择电源spd型号时，应参照以下技术参数型号时，应参照以下技术参数： a.额定工作电压 与被保护设备的额定工作电压相符，我司dvns是230vac； b.考虑到我国电网电压普遍不稳定、波动范围大的实际情况，在选择spd时，选用有较高最 大连续工作电压的spd，如果最大连续工作电压偏低，则易造成防雷器自毁。建议最大连 续工作电压300v； c.限压型spd标称导通电压大于等于2.2u（u为运行工作电压）； d.由于标称通流量越大的防雷器，价格就越贵，为了有较好的技术经济比和减少一些不必要 的投资，可以根据设备安装地点的不同和该地区的雷电活动区的不同来选择合适的spd 表 5 雷达区和保护等级 条件一级保护二级保护 城市-多雷区(或少雷区)标称20ka（8/20us）标称15ka的限压型spd 城市-多雷区、强雷区标称40ka（8/20us）标称15ka的限压型spd 郊区或山区-中雷区 15ka（10/350us）或 标称60ka（8/20us） 标称15ka的限压型spd 高山-多雷区 25ka（10/350us）或 标称100ka（8/20us） 标称15ka的限压型spd h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 23 - 注：根据年平均雷暴日的多少，雷电活动区分为少雷区、中雷区、多雷区和强雷区 信号防雷器的选型信号防雷器的选型 在选择信号防雷器时，需要参照以下技术参数 a.spd对雷电响应时间应在纳秒（ns）级，最好小于等于1ns； b.spd的插入损耗应满足设备要求，插入损耗最好小于0.5db； c.spd的标称放电电流应满足使用环境要求； d.spd满足信号传输速率及带宽的要求； e.spd的最大持续运行电压大于等于信号工作电平 f.spd的标准导通电压至少大于2倍的最大持续工作电压 g.spd的防雷能力至少需要大于3ka 提高防雷器可靠性的建议提高防雷器可靠性的建议 各类spd能满足各级所需的标称放电电流前提下，为了保障spd的可靠性，一般可选择较 大量级通流容量的spd。通流容量是指spd不发生实质性破坏而能通过规定次数、规定波形的 最大电流峰值，冲击通流容量较小的spd在通过同样的雷电流条件下其寿命远小于冲击通流容 量大的spd，根据有关资料介绍：“mov元件在同样的模拟雷电流820s，10ka测试条件下， 通流容量为135ka的mov的寿命为10002000次，通流容量为40ka的mov的寿命为50次，两 者寿命相差几十倍”由于配电室及电力室入口处的spd要承受沿配电线路侵入的浪涌电流的主要 能量，因此其spd在满足入口界面处标称放电电流要求的前提下，可根据情况选择较大通流容 量的spd。 单纯从价格的意义讲，冲击通流容量较小的spd一般价格上远小于冲击通流容量大的 spd，但从技术经济比的角度去考虑问题，可能这一观点又喻于了新的含义，满足通流量要求 的防雷器的寿命相对比较短，需要定期检查更换，维护成本将明显提高。 h3c视频监控设备工程安装指导手册 内部公开 2008-8-15版权所有，侵权必究all rights reserved- 24 - 3.6.2 防雷器的安装方法 需要工具需要工具 十字或一字螺丝刀 万用表 斜口剪钳 安装步骤安装步骤 第一步：信号防雷器与设备接地端子就近放置并固定。 第二步：根据设备接地端子的距离，剪短信号防雷器的地线，并将地线牢固地拧紧在设备 的接地端子上。 第三步：用万用表测量防雷器地线是否与设备接地端子及机壳接触良好。 第四步：按照信号防雷器说明书上的描述，将信号防雷器用转接电缆连接（注意方向，输 入端（in）与外部信号线相连，输出端（out）与被保护设备输入端相连，同时观察设 备端口指示灯显示是否正常。 第五步：用尼龙线扣将电缆绑扎整齐。 信号防雷器的安装要求信号防雷器的安装要求 a.信号防雷器必须遵照等电位连接的原则，信号防雷器与被保护设备存在一个接地汇合 点（如下图所示），信号防雷器到接地汇合点的接地线长度不能超过信号防雷器给出 的接