雷電是發(fā)生在大氣層中的聲、光、電物理現(xiàn)象，對(duì)于雷電形成有多種解釋，通常認(rèn)為是由于熱空氣上升、冷空氣下降過(guò)程中的熱交換產(chǎn)生帶有正負(fù)電荷的小水滴積聚形成積雨云，在積雨云的形成過(guò)程中，在大氣電場(chǎng)以及溫差起電效應(yīng)、破碎起電效應(yīng)的同時(shí)作用下，正負(fù)電荷分別在云的不同部位積聚。當(dāng)電荷積聚到一定程度，就會(huì)在云與云或云與地間發(fā)生放電，也就是“閃電”。雷擊時(shí)，釋放的瞬間脈沖電流將產(chǎn)生巨大的熱能、機(jī)械能，并誘發(fā)脈沖過(guò)電壓、過(guò)電流，造成建筑物倒塌、起火、人員傷亡、通信中斷、系統(tǒng)癱瘓等嚴(yán)重后果。鑒于雷電的強(qiáng)大破壞性，以及對(duì)人們生產(chǎn)和生活帶來(lái)的極大影響，幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，人們從未停止過(guò)對(duì)雷電破壞性和如何防雷的研究，并發(fā)明了避雷針、避雷帶等避雷設(shè)施，雖在一定程度上防止和減少了雷電的傷害，但還是經(jīng)常會(huì)發(fā)生因雷電而引起使電氣設(shè)備的損壞。安防行業(yè)中的前端攝像機(jī)、周界圍欄設(shè)備等室內(nèi)外設(shè)備等便是*被破壞的對(duì)象。
　　
　　安防（弱電）系統(tǒng)其低電壓和小電流工作特性，無(wú)可避免存在抗擾度及耐過(guò)電壓、過(guò)電流能力差的弱點(diǎn)。有研究報(bào)告指出，當(dāng)雷電活動(dòng)時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到0.07GS時(shí)，計(jì)算機(jī)即誤動(dòng)作;當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度超過(guò)2.4GS時(shí)，設(shè)備便*性損壞。
　　　
　　安防行業(yè)防雷有其特殊性
　　
　　現(xiàn)代防雷工程是系統(tǒng)工程，包括建筑物直擊雷防雷和電器設(shè)備浪涌防護(hù)兩大部分。而工程設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)防護(hù)、綜合治理、層層設(shè)防。雷擊發(fā)生時(shí)，雷擊放電誘發(fā)雷擊電磁脈沖過(guò)電壓和過(guò)電流，可經(jīng)電源系統(tǒng)、信號(hào)傳輸、接地系統(tǒng)，及建筑物直接雷防護(hù)系統(tǒng)通過(guò)傳導(dǎo)、感應(yīng)的方式損壞弱電設(shè)備。
　　
　　安防防雷是以安防各個(gè)子系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運(yùn)行，免受直擊雷、雷電電磁脈沖干擾為主要目的，針對(duì)各安防系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境提供相應(yīng)防雷產(chǎn)品及解決方案。由于安防系統(tǒng)包括了入侵報(bào)警系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、樓宇對(duì)講系統(tǒng)和門禁等系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)涉及的設(shè)備眾多，所以安防行業(yè)的防雷更為復(fù)雜和特殊。深圳市天盾雷電技術(shù)有限公司副總吳陽(yáng)總結(jié)了安防行業(yè)防雷的特殊性：安防防雷需要考慮視頻監(jiān)控、報(bào)警等各個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)面臨設(shè)備種類多、布點(diǎn)分散，且一些設(shè)備被安裝在室外等特點(diǎn);系統(tǒng)信號(hào)傳輸具有同軸電纜、光纜、無(wú)線等多種傳輸方式;設(shè)備取電復(fù)雜，通常有就近取電、集中供電等方式，電壓有交流電和直流電，12V，24V，220V等電壓等級(jí)。這些客觀環(huán)境因素給防雷提出了很高要求。
　　
　　總之，相對(duì)于傳統(tǒng)行業(yè)的防雷而言，安防行業(yè)防雷系統(tǒng)具備防護(hù)信號(hào)種類多，要求防雷精度高，獨(dú)立防雷區(qū)數(shù)量多，系統(tǒng)防雷方案復(fù)雜等特點(diǎn)。
　　
　　關(guān)于安防防雷的標(biāo)準(zhǔn)缺失
　　
　　深圳天盾雷電的吳陽(yáng)表述，目前國(guó)內(nèi)不同行業(yè)對(duì)防雷有不同要求，通信、鐵路、電力等行業(yè)對(duì)防雷要求很高，甚至對(duì)進(jìn)入本行業(yè)的產(chǎn)品需進(jìn)行符合性認(rèn)定的要求。但防雷產(chǎn)品在安防行業(yè)的應(yīng)用中沒(méi)有明確的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。杭州?？低晹?shù)字技術(shù)股份有限公司產(chǎn)品田振華也表示：“目前整個(gè)安防行業(yè)在開(kāi)發(fā)產(chǎn)品、設(shè)計(jì)方案時(shí)都會(huì)加入防雷設(shè)計(jì)，但還沒(méi)有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在安防工程中，防雷系統(tǒng)也并非硬性要求，只有檢驗(yàn)要求，企業(yè)加裝防雷晶片或者防雷板主要是為了滿足客戶的需求。盡管沒(méi)有統(tǒng)一的防雷安防產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，但企業(yè)在這方面的做法基本上一致。”而在實(shí)際應(yīng)用中，各防雷工程商與防雷產(chǎn)品制造企業(yè)針對(duì)安防監(jiān)控工程實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的特點(diǎn)，大多選用相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為安防工程防雷標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)文件，通常參考GB50348-2004《安全防范工程設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》等。
　　
　　此外，上海聯(lián)電實(shí)業(yè)有限公司副總凌杰認(rèn)為，除了上述的參考標(biāo)準(zhǔn)外，針對(duì)安防行業(yè)的防雷標(biāo)準(zhǔn)有GA/T670-2006《安全防范系統(tǒng)雷電浪涌防護(hù)技術(shù)要求》，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)前端設(shè)備、電源線路、信號(hào)線路等的雷電浪涌防護(hù)都提出了具體的要求。
　　　　
　　安防防雷和建筑物防雷相結(jié)合
　　
　　安防弱電防雷主要是針對(duì)室內(nèi)安防設(shè)備運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的浪涌進(jìn)行防護(hù)，特點(diǎn)是其相對(duì)于強(qiáng)電防雷保護(hù)其是低電壓小電流，其要求在滿足防雷需求的同時(shí)還要能充分滿足安防系統(tǒng)信號(hào)/供電的傳輸性能和要求，即既要能保障當(dāng)發(fā)生感應(yīng)雷浪涌時(shí)能瞬間切斷安防系統(tǒng)信號(hào)/供電線纜的正常通路并同時(shí)接通接地裝置，以直通方式經(jīng)接地裝置向大地釋放巨大的感應(yīng)電流，使避免強(qiáng)大的感應(yīng)雷浪涌電流經(jīng)安防線纜侵襲及損壞到安防設(shè)備。但是當(dāng)無(wú)浪涌系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，該防雷器要不能影響到信號(hào)的正常傳輸，使信號(hào)無(wú)變形或衰減，就像沒(méi)有接入該防雷器一樣。
　　
　　而強(qiáng)電同樣也是防感應(yīng)雷，其是為了可將雷擊時(shí)的瞬間高壓感應(yīng)電流（也是浪涌電流）減小到較為安全的電壓，即將瞬間產(chǎn)生的高壓感應(yīng)大電流向接地裝置泄流。一般建筑上強(qiáng)電防雷分為多級(jí)保護(hù)，可謂層層設(shè)防，將強(qiáng)電輸電系統(tǒng)產(chǎn)生的超大感應(yīng)電流/電壓層層減弱，一般*級(jí)在建筑變電站處、第二級(jí)每幢樓處、第三級(jí)每幢樓層面處，而針對(duì)安防系統(tǒng)在機(jī)房還要設(shè)一級(jí)，到機(jī)房級(jí)其實(shí)電壓已很低，浪涌電流也較小了，但對(duì)于安防（弱電）設(shè)備或還是高電壓大電流，所以仍需要再設(shè)一級(jí)保護(hù)。
　　
　　上海聯(lián)電的凌杰介紹：“目前安防產(chǎn)品主要是針對(duì)弱電防雷設(shè)計(jì)，產(chǎn)品在做檢測(cè)報(bào)告時(shí)也只是一個(gè)抗電壓干擾的檢測(cè)、檢驗(yàn)，要抗直接雷雷擊基本上是不可能的，所以在整個(gè)安防系統(tǒng)中需要考慮到強(qiáng)電防雷。”杭州海康威視的田振華肯定了這一說(shuō)法：“安防行業(yè)的防雷需要多重防護(hù)相結(jié)合。由于安防弱電防雷只是輔助性防雷，解決不了直擊防雷。所以安防防雷需要與建筑物防雷相結(jié)合，因?yàn)槔讚舻囊凰查g產(chǎn)生的高壓可以燒壞安防線纜和安防前端設(shè)備。”
　　
　　前端、傳輸端、后端分類防護(hù)
　　
　　安防系統(tǒng)包括前端信息采集設(shè)備、傳輸線路與后端存儲(chǔ)和監(jiān)控中心，對(duì)各個(gè)部分的雷電浪涌防護(hù)也要區(qū)別對(duì)待。
　　
　　1、前端設(shè)備防護(hù)
　　
　　前端設(shè)備主要分為室內(nèi)、室外兩種，室外設(shè)備如果遠(yuǎn)離建筑，不在建筑物直接雷保護(hù)裝置的有效保護(hù)范圍內(nèi)的，則要考慮安裝直擊雷防護(hù)裝置;對(duì)于已經(jīng)處于接閃器（避雷針或其它接閃導(dǎo)體）或高層建筑原有接閃系統(tǒng)保護(hù)范圍之內(nèi)的前端設(shè)備，一般不再另行考慮直擊雷防護(hù)。如室外攝像機(jī)，在建筑接閃器有效保護(hù)范圍之內(nèi)，為防止雷電感應(yīng)，沿電線桿引上的攝像機(jī)電源線和信號(hào)線除應(yīng)穿在接地的鋼管內(nèi)以達(dá)到屏蔽作用外，為防止雷電感應(yīng)電流沿線路侵入前端設(shè)備，則在設(shè)備前的每條線路上都應(yīng)加裝相應(yīng)的避雷器，并該避雷器要接大地，并確保接地質(zhì)量，否則避雷器等于沒(méi)裝。
　　
　　值得注意的是，室外孤立的立桿攝像機(jī)防直擊雷應(yīng)設(shè)置獨(dú)立避雷針，但立桿攝像機(jī)應(yīng)被置于獨(dú)立避雷針的有效防護(hù)范圍內(nèi)，并獨(dú)立避雷針與立桿攝像機(jī)的距離盡可能地遠(yuǎn)（保證有效防護(hù)前提下）應(yīng)避免避雷針引下線上強(qiáng)大的泄放雷電流的感應(yīng)磁場(chǎng)對(duì)攝像機(jī)線纜的影響，另外攝像機(jī)立桿及安裝支架是鋼制的（既有抗風(fēng)的鋼性，又導(dǎo)電性能和屏蔽性好），并也要做非常良好的接地（接地電阻要達(dá)到防雷要求）;室內(nèi)前端設(shè)備需做好雷電感應(yīng)浪涌防護(hù)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)常規(guī)的三合一（視頻+控制+供電）、二合一（視頻+供電）防雷產(chǎn)品，對(duì)前端設(shè)備如攝像機(jī)的電源、視頻、云臺(tái)控制等進(jìn)行防護(hù)。
　　
　　2、傳輸防護(hù)
　　
　　主要包括傳輸信號(hào)線和電源線防護(hù)。傳輸線路應(yīng)強(qiáng)力建議采用直埋敷設(shè)方式，不建議采用架空方式，因?yàn)榧芸站€zui容易遭受雷擊。如非架空不可，為避免首尾端設(shè)備損壞，架空線纜自身要做強(qiáng)化處理，譬如采用高質(zhì)量的屏蔽線纜，增加屏蔽銅網(wǎng)的密度，屏蔽銅網(wǎng)做好接地處理;并盡量讓架空線沿建筑物走，但要遠(yuǎn)離接閃導(dǎo)體的引下扁鋼，傳輸時(shí)應(yīng)在每一電桿上做接地處理，架空線纜的吊線和架空線纜路中的金屬管道均應(yīng)接地，中間放大器輸入端的信號(hào)源和電源均應(yīng)分別接入合適的避雷器。
　　
　　3、后端存儲(chǔ)與監(jiān)控中心設(shè)備防護(hù)
　　
　　從直擊雷防護(hù)來(lái)說(shuō)，監(jiān)控中心所在建筑物應(yīng)有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)。從感應(yīng)雷電防護(hù)來(lái)說(shuō)，進(jìn)入監(jiān)控中心的各種金屬管線應(yīng)接到防感應(yīng)雷的接地裝置上。架空電纜線直接引入時(shí)，在入戶處應(yīng)加裝避雷器，并將線纜金屬外護(hù)層及自承鋼索接到接地裝置上。監(jiān)控中心應(yīng)設(shè)置等電位連接箱，并用銅排引出，環(huán)繞監(jiān)控中心墻面走一圈（在抗靜電地板下），并將防雷器接地端、PE線、設(shè)備保護(hù)地、防靜電地、金屬管槽等都連接到等電位銅排上，以防止危險(xiǎn)的電位差。各種電涌保護(hù)器（避雷器）等的接地線應(yīng)采用銅質(zhì)線，并以zui短及盡可能粗的線徑與等電位銅排進(jìn)行電氣連接。
　　
　　外置防雷器優(yōu)于內(nèi)置防雷器
　　
　　外置防雷器指的是安裝在供電線路及信號(hào)線路上的SPD，內(nèi)置防雷器是指集成在設(shè)備內(nèi)部的防雷元器件或防雷模塊，目前內(nèi)置防雷器成熟的產(chǎn)品比較少，一般是在線路板上加裝防雷元器件比如放電管、TVS等。據(jù)深圳天盾雷電的吳陽(yáng)介紹，目前安防系統(tǒng)中，防雷器90%以上都是采用外置。雖然外置防雷器成本高于內(nèi)置防雷器，但整體來(lái)說(shuō)外置防雷器更受工程商青睞。
　　
　　外置防雷器通常由專業(yè)的防雷廠家進(jìn)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售，具有防雷效果好、更換方便等優(yōu)勢(shì)，內(nèi)置防雷器通常由安防設(shè)備廠商設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售，具有成本低的優(yōu)勢(shì)，但內(nèi)置防雷模塊一旦損壞即需要對(duì)安防設(shè)備進(jìn)行整機(jī)維修或更換，很難為用戶接受。深圳天盾雷電的吳陽(yáng)預(yù)測(cè)，未來(lái)外置防雷器仍將會(huì)是主流。
　　
　　內(nèi)置式防雷器或稱內(nèi)置式防浪涌模塊。據(jù)上海聯(lián)電的凌杰分析，內(nèi)置式防浪涌模塊相對(duì)應(yīng)的是產(chǎn)品測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為IEC61000，其所防的浪涌范圍更廣，但是能量普遍不高，標(biāo)準(zhǔn)中較大的浪涌也只達(dá)到了類似4kV/2kA（1.2/50us、8/20us組合波）。相對(duì)防雷的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。外置式防雷模塊所參照的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為IEC61643-11（GB18802.1）及IEC61643-21（GB18802.21），應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)防雷要求一般要達(dá)到5kA（8/20us）以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于內(nèi)置式防浪涌模塊的測(cè)試要求。浪涌模塊在啟動(dòng)保護(hù)時(shí)，需要泄放一定的電流，所以會(huì)產(chǎn)生一定的二次感應(yīng)，外置式防雷模塊要比內(nèi)置式防浪涌模塊能更好地規(guī)避二次感應(yīng)。因此在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，即使安防設(shè)備已有內(nèi)置式防雷器，仍需外置式防雷模塊進(jìn)行再保護(hù)。
　　
　　結(jié)語(yǔ)
　　
　　安防系統(tǒng)的防雷是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要從直擊雷防護(hù)、等電位連接、合理布線、安裝SPD等諸多方面考慮完整的解決方案，忽視其中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)都有可能給整個(gè)工程帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患?；谀壳袄纂姺雷o(hù)技術(shù)水平的現(xiàn)狀，還不能從根本上杜絕雷電或浪涌對(duì)安防系統(tǒng)的破壞;加上電子科技的發(fā)展，電子產(chǎn)品精細(xì)化設(shè)計(jì)，對(duì)防雷產(chǎn)品的反應(yīng)時(shí)間、電流泄放能力、耐壓強(qiáng)度等各方面均提出了更高的要求。做好安防系統(tǒng)的防雷不可能“一言以蔽之”。如何為安防系統(tǒng)提供更有效、更完善的防雷解決方案，或許將是眾多防雷廠家努力的方向。