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广域信息系统电磁兼容(EMC)概念
广域信息系统(WAIS,wide-areainformationsystem)是指:一个跨越地域广泛,系统设备之间有着直接电气连接关系、无法实现系统等电位连接的弱电系统。安防系统属于“广域信息系统”。
广域电磁环境—影响广域信息系统的外部电磁环境,从空中到地下都有,空中的雷电和自由空间各种电磁波,地面上的带电线缆相互耦合关系,地下的各类地电位都可能影响到弱电系统的运行质量和系统安全。
广域信息系统电磁兼容(EMC):是假定系统所用各种设备(产品)本身的质量、安全、电磁兼容(EMC)等问题已经解决,都是合格的,只考虑外部电磁环境影响下系统安全运行的设计问题。它不同于常说的设备、产品、电路板级的电磁兼容问题,曾有人试图用设备和PCB板电磁兼容概念解释“安防系统广域电磁兼容”问题,总是不得要领。
安防系统安全运行的设计属于广域信息系统电磁兼容(EMC)设计问题,包括系统抗干扰设计,防静电设计,防直击雷和感应雷设计;目标是确保系统自身安全,确保系统运行质量。
前面分析的摄像机“立杆避雷针”和“接地防雷器”的系统防雷设计,之所以构成人为安全隐患,就在于对大地电磁环境没有认识,也在于对安防系统的广域工作特点缺乏基本认识,这是造成系统安全隐患设计的根源。关注和研究系统电磁兼容设计是关系弱电系统自身安全的重大问题,应该提到安防工程的议事日程上来了。
安防系统安全设计的基本原则是“单点接地”
1.“单点接地”的基本概念
单点接地是指系统主机一点接大地,远端摄像机及所有设备都必须与大地绝缘;具体的说:“单点接地”是指凡有直接电气连接关系的“系统”,要把电气连接的“集中汇聚点”设备(系统主机或子系统主机)做一个接大地。例如光缆传输系统:前端多路光发射机是子系统主机,机壳“一点”接大地,光发射机电缆连接的各路摄像机都应与大地绝缘,这就是“有直接电气连接关系”的系统“单点接地”,后端系统主机接地不能替代它,因为中间有光缆隔离了电气连接。
2.“单点接地”的工程要求
主机“单点接地”,系统远端所有设备对地悬浮,通过主机接地点泄放系统产生的静电荷,并保持与大地静态等电位,以保证操作安全。单点接地后系统的(地)电位,是指系统相对于大地零电位来说的“地电位”,即系统接地点的电位;安防论坛里曾有“专业防雷”把线缆上接收到雷电感应电动势,用“过电压”、“高电位”来描述,声称“用电缆两端接地防雷器就能把电缆两端箝位到等电位”。高频分析表明,对于线缆上的交变感应电动势来说,即使防雷器接地电阻为0和两端地电位也相等,两端限压型防雷器的“箝位电压”始终是“大小相等,极性相反”的,哪里有什么等电位可言?而且接地“放电回路“包括电缆和接地线的交直流阻抗总和,也包括接地电阻,所谓“有效泄放雷电流”只是幻想而已。雷电感应电动势与大地无关,不存在向大地泄放电流问题;"单点接地”用于泄放系统静电荷,对接地电阻也就没有很高要求,不需要做专门的接地网;“单点接地”与传统避雷针接地、电网接地、防浪涌保护器接地泄放大电流的要求有着本质区别,用普通导线连接楼体钢筋,接自来水管都可以。
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