弱电工程技术99问中

弱电工程技术99问？（中） 成都电子工程师：郑国全二十、等电位是什么意思？答：等电位是一个物理概念，它的意思就是几个或是众多导电体通过导电线的连接使其相互之间电位是相等的，等电位的特征就是几个导电体间不存在电流流动。等电位的建立是为了保护电气设备的安全和人体的人身安全。其典型应用就是法拉第笼，笼体内的电位处处相等，就可以保护笼内的操作人员安全的进行施工，哪怕这个笼是悬挂在几十万伏的高压电线上。在建筑行业上住宅的卫生间内设有等电位端子，它的内部已经把建筑体内的钢筋、接地线、铁水管等连接在一起，连接电阻值按照技术标准应小于3。洗衣机、热水器等用电器的外壳地线需要和等电位端子连接在一起，万一这些用电器的外壳漏电或是静电感应原因在这些外壳上产生了高电压，但是由于等电位的特征原理就可以保护我们的人身安全了。一般而言，这些用电器是通过电源插头的接地端插头与等电位端子连接在一起的。二十一、等电位连接的作用是什么？答：1.雷击保护：IEC标准中指出，等电位连接是内部防雷措施的一部分。 2.静电防护：静电是指分布在电介质表面或体积内，以及在绝缘导体表面处于静止状态的电荷。 3.电磁干扰防护：在供电系统故障或直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物形成电磁感应，敏感电子设备处于其中，可以造成数据丢失、系统崩溃等。通常，屏蔽是减少电磁波破坏的基本措施。 4.触电保护1999年6月开始实行的新的建设部住宅设计规范中，有一项不太引人瞩目的条款：城镇新建住宅中的卫生间宜做等电位连接。专家通俗的解释是：浴室等电位连接就是保护你不会在洗澡的时候被电着。 5.接地故障保护若相线发生完全接地短路，PE线上会产生出的故障电压。有等电位联结后，与PE线连接的设备外壳及周围环境的电位都处于这个故障电压，因而不会产生电位差引起的电击危险。二十二、既然设立了等电位，弱电系统可以不搞接地了吗？答：还是要搞接地，而且接地体的地阻值必须小于4,这是国家技术标准所规定的。接地体是用来尽快顺畅的泄放雷电产生的瞬间高电压大电流，是弱电系统防护的根本基础，等电位连接只是保护措施中的一种手段，只有几者结合应用保护才是完整的。等电位是一个相对的概念，不同的系统有着不同的等电位。既然是不同系统的等电位，这些等电位之间的电位就不可能是相等的了。所以有些朋友把建筑物体上面的等电位借用来作为弱电系统的等电位是错误的。 笔者发现，个别商家在推销自已的避雷器时，宣称这种避雷器不需要接地就可以保护系统中的仪器设备，这是极其不负责任的危险做法，是违反国家技术标准的行为，笔者坚决反对。二十三、有了等电位连接带，设备保护还需要防雷避雷器吗？答：非常需要，特别是在弱电安防系统。防雷避雷器实质上就是一个自动开关。平时电压正常时开关处于断开状态不影响电器设备的使用运行。当高电压来临时，开关就会自动打开接通接地通路，让雷电流沿着接地通路进入地下进行释放中和，从而起到保护电气设备安全的作用。二十四、防雷避雷器的原理是什么？答：防雷避雷器内部安装有对电压敏感变化的非线性元件。例如压敏电阻，在低于它的开启工作电压范围内它就是一只断开的开关，呈现高阻抗挂接在电路上不影响电路的正常工作（实际上它会带来几十A的漏电流）。一旦电路上出现超过它的开启工作电压，它就像开关闭合立即自动呈现低阻抗，把高电压在输入端就进行瞬间短路分流入地，这时它呈现的阻抗越低，残留在避雷器端口上的电压就越低对电路的保护效果越好。一般情况下在防雷避雷器的前面还安装有快速熔断保险管，如果雷电流太大保险管就会被熔断彻底断开电器设备的连接实现更加完美放心的保护。目前防雷避雷器里面安装的保护元件主要是压敏电阻、放电管和瞬态抑制二极管三种非线性元件，它们的电气性能和技术指标上各有优缺点，应该根据电路要求，使用场合以及保护对象来进行选用。一般放电管用于信号端的保护，比如电信交换机的众多端口都是安装有放电管；压敏电阻用于电源端的保护。瞬态抑制二极管由于价格较高适宜于二者的补充应用。比如瞬态抑制二极管较之压敏电阻，它的漏电流小得多；瞬态抑制二极管较之放电管，响应时间快些也没有所谓的续流效应；但是它的功率容量比较小，防护能力比二者都小很多。但是我们对它灵活使用就可以抵消这几种器件的相互缺陷和不足，可以获得更加完美的电气性能，这是目前弱电安防系统上使用防雷避雷器的发展方向，是为了适应现代电子器件发展的新要求。二十五、一体化避雷器和模块化避雷器有什么区别？答：模块避雷器就是我们平时在强电设备上使用的浪涌保护器。里面安装的是压敏电阻，并设置有机械式脱扣器。一体化避雷器是在各种“N合一避雷器”的基础上发展起来的具有新技术理念的防雷避雷器。在技术处置上有几个特点：1、它采用多只压敏电阻并联的方式，这有两个目的：第一：尽可能的降低避雷器端口上的残留电压，因为越多的压敏电阻进行并联就能够使这一残留电压值越低，残留电压越低它对需要保护的电子设备的保护效果越好；第二：采用不同导通值的压敏电阻并联，可以起到类似对系统三级防护的保护作用，对提高避雷器的防护能力是非常有利的。2、采用快速熔断保险管代替机械式脱扣器，其响应动作至少要快一个数量级，而且烧断损毁后掉换非常方便。 3、接口端和PE端（系统接地端）之间一般是通过瞬态抑制二极管或再并接放电管，平时正常工作时PE端和接口端是不相通的，当然不影响整个电路的任何电气性能。一旦有高电压来，瞬态抑制二极管立即导通使得接口端和PE端短路导通，高电压就通过PE端被引走了，放电管的反应速度稍慢，但是如果随后再有大电流出现它就派上了用场。这么说吧：模块化避雷器是专门为强电系统设计使用的，一体化避雷器是专门为弱电系统设计使用的，二者不可混用。 二十六、设备和避雷器怎样的连接才是正确的？ 答：如图2所示。其中图（a）的连接方式是错误的，图（b）的连接方式是正确的。这里的连接方式看起来差别很小，但结果却是大相径庭。避雷器连接在保险管的后面一般不会错，也好理解。但是在设备和避雷器的连接中，图（a）的连接方式普遍存在，很多人认为是理所当然！前面提到的成都“今日田园”小区安防弱电系统被雷击，据笔者事后查实就是因为采用了图（a）的连接方式。二十七、请解释两个连接方式差别的原因？ 答：这涉及到怎么来理解等电位和接地，我认为这点是防雷避雷系统的技术精髓。有关等电位的概念目前还有着比较大的争论，其中最具代表性的就是图2概念的区分。由于笔者多年从事弱电安防系统的设计施工工作，而且有着近三十年的电视开路发射和电视闭路接收工作经历，比较有条件在各种天线系统看到雷击的损害后果，分析它们的损毁机理，探讨被雷击的原因和教训。笔者首个在电子报上发表文章，探讨放电管的避雷原理及其技术参数，并首先成功的在MMDS微波发射接收系统中应用放电管避雷，随后又在有线电视系统的有源器件中大批量使用。所以笔者把一些看法说出来与大家商讨，也许理论上分析不是太够清晰，但都是亲身所历之事。 讨论QQ：893454012 二十八、等电位和接地在概念上有什么差异？ 答：等电位和接地是两种保证电气安全的措施。我国国家标准过去较多关注的是接地，但是国际电工委员会强调的是等电位连接。等电位连接近几年被我国引入了国家标准之中，两者都同时受到重视强调。但两者有着很大的不同： 等电位连接是设备和装置可导电部分的电位基本相等的电气连接，接地是防止接触电压触电的一种防护技术措施。在防雷实践中通常所做的安全接地其实就是等电位连接，它是以地电位作为基准电位，在等电位连接的概念引入后原来模糊的空间就清晰起来。现在国家标准在建筑上比较强调等电位连接，在弱电安防系统强调二者并重，从实施效果看令人满意。等电位和接地所用的测试仪器、测试方法、测试数值都不相同，所以二者显然不同。一般接地的规定较为明确，在施行上不容易出现争议，但等电位连接有争议的地方还比较多。在建筑行业安装施工有效的等电位连接方法，我认为不能全部套用在弱电安防行业。为什么呢？原因在于我前面一再啰嗦的：强电施工方法不能用在弱电施工上。强电和弱电保护的对象不同，采用的器件和方法不同，原理和指标参数也不同。太多的不同必然造成设计、施工上的不同。弱电安防行业必须建立起自已一套经实践证明是可行有效的等电位连接理论和等电位连接的方法，并也采用图册的形式进行发表公布，以指导大家的工作，规范行业的行为。 二十九、图2（a）从弱电角度看错在哪里呢？ 答：在图2中，等电位连接带就是机房地板下面相互连接起来的铜排，可以称为总等电位；而由避雷器建立起来的是一个一个的局部等电位。总等电位是通过接地网与大地实现了连接；局部电位通过缆线实现了和总等电位的连接。等电位的核心技术就是如何确定几个导电体间的等电位关系并进行连接。当防雷避雷器Q1和系统设备K1、K2、K3等连接后，如果遇到雷击，假设防雷避雷器的工作电流是一般的40A，可以计算出在等电位连接带与避雷器之间会产生有30005000V的高电压（它们之间有12米的连线），还要加上避雷器的残余电压。如果系统设备和等电位连接带之间再有连线，像图2（a）一样，那么这些系统设备也要承受这30005000V的高电压，一般都会被击毁损坏。而图2（b）就不一样了，系统设备因为是和防雷避雷器是处于等电位连接的状态，它们仅承受避雷器的残留电压，其余高电压全部落在避雷器上，所以系统设备被防雷避雷器保护不被雷击损坏了。只要避雷器不坏系统设备就安然无恙。所以要求等电位的接地阻值符合要求，在雷击到来时产生的高电压能够被很快泄放掉。 三十、氧化锌压敏电阻避雷器的特点？ 答：氧化锌压敏电阻是限压型保护器件，没有脉冲电压时呈现高阻状态，一旦响应脉冲电压，立即将电压限制到一定值，其阻抗突变为低阻状态。与气体放电管比较，它最大的优点是当它吸收脉冲电压时因残压高于工作电压，不会造成电源的瞬间短路，也不会产生续流。但它的漏电流比较大，氧化锌压敏电阻的响应时间比气体放电管快。气体放电管的击穿电压对脉冲电压的上升速率十分敏感，电压上升速率越快，点火电压越高，响应时间越快。能够正确选择压敏电阻和气体放电管这二类元器件，并利用它们各自的优点进行组合的电源避雷器，其整机性能相对较好。电源避雷器中要求氧化锌压敏电阻，具有优良的能量耐受特性，而能量耐受特性主要用额定雷电冲击电流、最大雷电冲击电流和能量耐量三大指标来描述，这些特性与氧化锌压敏电阻的表面积有关，和元件的散热条件有关。由于不同厂家的制造工艺、原料配方不同，其能量耐受能力会相差很大。 三十一、气体放电管避雷器的特点？ 答：气体放电管具有很强的承受大能量冲击的能力，但在具体使用时，由于气体放电管在放电时残压极低，近似于短路状态，因此不能单独在电源避雷器中使用，气体放电管的耐流能力与管径有关，管径越大，耐流能力越好。气体放电管的质量问题主要表现为慢性漏气，长时间使用的可靠性问题（即遭受多次雷电冲击后，直流击穿电压值发生偏移），光敏效应和离散性较大。近年来国产的气体放电管有了较大的改进，质量在稳步提高，选择气体放电管以管径在8以上为好。 三十二、怎么选择热熔快速保险丝？ 答：电源避雷器中的热熔保险丝的作用是当雷电流超过电源避雷器最大承受能力时，由于过流作用，可使保险丝断开，同时由于过截使氧化锌压敏电阻温度上升亦可使保险丝断开，起到过流和温度双重保护作用。由于电源避雷器常态工作条件下，电流非常小，只是在雷电冲击或脉冲电压冲击时，在瞬态条件下起保护作用，因此与常规热熔保险丝的使用条件有所区别，所以，电源避雷器中的热熔保险丝具有独特的快速性能，即在瞬态条件下的熔断特性。 三十三、避雷器的选择原则？ 答：避雷器有了良好的元器件，先进的设计方案是确保电源避雷器质量的必要条件。根据对国内外产品的分析比较，在设计电源避雷器时应充分考虑以下几个方面问题。电源避雷器耐雷电电流冲击等级的合理定位，即电源避雷器额定浪涌电流值和最大浪涌电流值的确定。雷击灾害对现代电子设备具有极大的破坏性。某一地区雷电电流的大小，由于地理环境、气象条件和电子设备电源接线方式等诸多不确定因素，很难用一个数字量来确定，因此，厂家对电源避雷器的设计应有较大的余量。一般浪涌电流的设计应是该电源避雷器最大浪涌电流值的一倍，而最大浪涌电流值又应是该电源避雷器额定浪涌电流值的一倍，这样的设计余量才是对用户负责的态度。在厂家设计的具体线路中，应采用多路浪涌电流吸收的冗余式电路结构，即当某一路浪涌电流吸收回路由于某元器件损坏，自动退出电源避雷器的整机电路，不影响整个电源避雷器的正常工作。由于采用上述的设计余量，即使出现一路、甚至二路吸收回路退出整体电路，也不影响整个电源避雷器的防雷能力。这种冗余设计方案将大大地提高电源避雷器的可靠性，是多雷区电源线路防雷的首选防护设备。 三十四、什么叫避雷器的残留电压？ 答：避雷器的残留电压是指：定义：在瞬时高电压作用在避雷器上，放电电涌电流流过避雷器时达到的峰值电压。 作用：避雷器与被保护的系统设备是相并联的关系。如果避雷器靠系统设备非常近(设电气距离l0)，则雷击时系统设备上的电压就等于避雷器的残压，即系统设备承受电压 = 避雷器残压，残压越低系统设备带电越低，系统设备越安全。 三十五、压敏电阻有哪些连接方法？ 答：国际上电涌保护器采用的压敏电阻阀片主要采取两种连接方法：一个是以美、英为主的采取多片压敏电阻并联使用的方法，使用的标准为UL1449第二版，英国Palmas、英国Furse(费尔斯)、美国MCG、美国ALLTEC。（用于附加值高、精密程度高的电子信息系统保护）。另一个是以法、德为主的采取单片压敏电阻技术的方法，使用的标准为IEC61643-1-2，进口模块和国产的产品主要依据德国、法国标准，采用了单模块，单阀片的结构。 复合型电浪涌保护器采用多个压敏电阻矩阵排列在电路板上，而传统的模块式电浪涌保护器采用单一压敏电阻泄流，从保护的角度来看，如果单一压敏电阻一旦受到损坏或失效，则被保护设备，将失去保护，而多个压敏电阻并联使用，一旦其中的一、二个压敏电阻被损坏，而其它的完好者仍可以担任保护任务； 由于采用了多片低通流量的压敏电阻并联的结构，因此可以将Up值（残压）限制在很低的范围内，最低可达到600V，这对于保护富价值高的精密仪器和设备具有重要的意义。三十六、采用多个压敏电阻阀片并联结构时，当高电压来临时会同时导通吗？ 答：实验室研究发现：当多个压敏电阻并联时，如果作用在并联电路上的电压为300V时，电流的99.4%通过较低电压特性的压敏电阻，当作用在并联电路上的电压为500V时，流经电流比为57：43，当电压大于1000V时，流经多个压敏电阻的电流几乎相同。实验室数据表明（雷电防护中金属氧化锌阀片使用研究，上海市防雷中心 蔡振新）（一）由于MOV阀片性能不一致，特别是1mA下压敏电压不一致，会造成在小电流（125750A）冲击下多片MOV阀片并联时，每个阀片吸收雷电能量不一致。（二）在大电流（300010000A）冲击下，即使MOV阀片性能不太一致，多片并联使用时每片MOV阀片吸收雷电能量基本一致。（三）因此，只要对MOV阀片略加挑选配对，且利用保险丝阻抗帮助平衡电流，多片MOV阀片是可以并联使用的，不会因吸收能量不一致而产生热崩溃或提早老化。 三十七、为什么需要压敏电阻与放电管串联合用？ 答：漏电电流的大小直接关系到压敏电阻工作的稳定性，关系到避雷器的使用寿命，是避雷器最为重要的指标，单一压敏电阻的浪涌保护器是依据压敏电阻的使用寿命决定，一般在3-5年，不会更长，复合型浪涌保护器的使用寿命比普通模块式电浪涌保护器更长，一般在10年，甚至达到15年。 复合式电浪涌保护器采用压敏电阻、气体放电管和瞬态二极管组合的放电电路，陶瓷放电管在其中担当开关作用，有效阻隔了压敏电阻的泄漏电流，所以它的漏电电流为零。弱电安防机房的电源避雷器均应采用这种结构，能够有效地避免单一的氧化锌阀片因为漏电流而造成的老化、自燃等现象，并且也 大大增加了氧化锌阀片的使用寿命。 三十八、弱电机房综合防雷的设计应包括的范围和步骤是哪些？ 答：综合防雷包括了直击雷、侧击雷、感应雷防护三大部分。机房防雷设施三大部分是从其对雷电的不同危害形式的防护功能上来区分的。一套完善的防雷设施，为了实现其对不同雷害的防护目的，必须采取接闪、分流、屏蔽、均压、接地等技术措施。对机房建筑物防雷设施应包括接地体、引下线、避雷网格、避雷带、避雷针、均压环、等电位、避雷器等八个技术环节。从设计到施工应分为两个阶段进行，第一阶段是随建筑物一体化施工的直（侧）击雷防护设施，其设计的目的是保护建筑物本身不受雷电损害以及尽最大可能去减弱雷击时对建筑物内的电磁效应，同时为建筑物内部设备的感应雷防护提供必要的基础条件，它的特点是与建筑工程的土建部分同步进行。第二阶段设计的目的是保护机房内的弱电设备安全，如通信系统、计算机系统、各种安防仪器设备等，即机房建筑物防雷设施的感应雷防护部分，它的特点是与建筑工程设备安装同步进行。在第二阶段中应特别强调的是在安装计算机、通信设备等抗干扰（或过电压）能力比较低的电子设备前，首先必须弄清设备安装所在建筑物的直击雷防护设施的基本情况，包括：接闪器、网格、防雷接地体的形式及工频电阻值、等电位连接、引下线分布、动力进线形式、高低压避雷器安装等情况；高层建筑还要了解均压环和玻璃幕墙接地的形式及过渡电阻值等基本设计参数，才能确定机房的位置，缆线的分布，接地系统的形式和限压分流等技术方案。 三十九、什么叫雷电地反击现象 如何消除地反击现象？ 答：雷电地反击现象通常是指遭受直击雷的金属体，包括接闪器、接地引下线和接地体，在接闪瞬间与大地间存在着很高的电压。这电压对与大地连接的其他金属物品发生放电，又叫闪络的现象叫反击。此外当雷击到树上时，树木上的高电压与它附近的房屋、金属物品之间也会发生反击。要消除反击现象通常采取两种措施：一是作等电位连接，用金属导体将两个金属导体连接起来使其接闪时电位相等；二是两者之间保持一定的距离。第二种方法是我们常用的、也是最简单的，所以雷雨天气不要在树木、铁塔、电杆下面站立而是远离它们。同样，电子设备也是应当和它们相距一段距离，才能够避免这种反击现象的伤害。 四十、机房的三级防雷保护是什么？ 答：第一级防雷保护：当建筑物本身装有避雷系统（如安装有避雷针、引下线、地网、外部屏蔽时），根据IEC、VDE相关理论，在其建筑物内部的380/230V低压配电电路处，需要采用防雷器（箱）来建立电源线上的雷电保护等电位连接，可以避免雷电发生时引起的失火、爆炸、人身伤亡的危害；在此我们选用大放电电流100KA以上的防雷箱，安装于大楼总配电机房内。第二级防雷保护：根据国际IEC61312和国内相关规范要求，应在各楼层电源总开关处和配置相应的防雷器作为保护。第三级防雷保护:机房供电电源UPS控制开关处,配置相应的防雷器作为保护。 具体要求是：一级防雷：雷电电流泄流量100KA, 残压：3.5KV二级防雷：雷电电流泄流量40KA, 残压：1.1KV三级防雷：雷电电流泄流量10KA, 残压：600V 四十一、弱电安防系统中使用的“N合一避雷器”是什么？ 答：在弱电安防系统，大量的使用着所谓“二合一”、“三合一”避雷器，这些避雷器是根据监控系统的特点量身打造的专用防雷设备，它集电源防雷器、视频线路防雷器和控制线路防雷器于一体，各部分均采用多级串联式结构设计，具有多级保护功能。 摄像机的视频信号是固定的，供电输入电压常规有三种：12V、24V、220V， 同样，二合一或是三合一防雷器也相对应有其中的二种或是三种：视频+控制+12V电源，视频+控制+24V电源，视频+控制+220V电源。 内部结构 ：视频部分：完整的视频保护部分有放电电路、稳流电路、稳压电路、阻抗匹配电路、提高传输频率/速率优化电路等组成。 控制部分：放电电路、阻抗匹配电路、稳流电路、稳压电路等组成。 电源部分：一般有放电电路、可抑制电路、吸收电路等组成，主要材料是氧化锌。 指示部分：性能好的二合一或是三合一防雷器一般都带有工作状态LED指示灯，可以通过指示灯检查防雷器是否有效工作。四十二、在摄像头的连接上有什么建议？答：1）、为了 防止直击雷的伤害，安防弱电系统室外摄像机及其立杆，要设置在独立避雷针的有效保护范围内且相距1米以上。摄像机不能安装在避雷针杆体上，摄像机的立杆禁止和避雷针杆合用，摄像机必须与立杆绝缘，摄像机的外壳或是电路板的供电（-）端不能直接与大地连通。2）、 安防弱电系统的摄像机，都不能直接与大地相连。为了防止感应雷击的伤害，要加装防雷避雷器，对该器件上的接地端子一定要严格按照要求施工，按照本文其它问答所述的以等电位的方式进行连接。 3）、不管考虑防雷、防干扰、防静电，安防系统前端都不应直接与大地连接，即：不允许系统中存在“地环路”。安防弱电系统接地的设计原则是“单点接地”，即系统只能有一个接大地点：系统主机接大地，这是安全接地，也用于泄放系统静电。4）、同样系统摄像机也必须和钢结构建筑物，金属吊顶天花板，线槽，电梯轿厢等保持绝缘。5）、为了有效避免讨厌的“地环路干扰”，前端摄像机所连接的防雷避雷器在内部都采用70100V的陶瓷放电管在电源的“-”端和大地连接的PE端之间进行隔离，平时它们因为放电管几十V的压差不会相通，遇到高电压来袭时它们之间就会被瞬间击穿，高电压立即从这里被引入大地，从而起到保护设备的作用。这一保护功能对静电、雷击及大型设备启动等引发的浪涌电压都是有效的。 四十三、什么叫避雷器残压降低技术？ 答：凡是可以降低避雷器残压的技术都叫避雷器残压降低技术。我们在三十九问中提到的三级防雷残压要求小于或是等于600V，这是我们的理想值，也是采用残压降低技术的成果，但是由于各种原因，实际在工程中使用的避雷器都在1.1KV1.3KV，或者可能还要高些，我们平时不容易检测它，这就极有可能造成设备的损毁。怎么办？就需要研究、推广采用新的残压降低技术。在弱电安防机房，设备的避雷防雷技术手段一般是： 、分流：利用避雷针、避雷带和避雷网等将雷电流沿着引下线安全的引入大地。 、屏蔽：弱电安防及计算机系统所有的金属导线，包括电力电缆、通信电缆和信号线均采用屏蔽线或是穿金属管屏蔽。在机房建设过程中，利用建筑物钢筋网和其它金属材料，使机房形成一个屏蔽笼，用以防止外来电磁波（含雷电的电磁冲击波和静电感应）在线路上感应过电压。 、等电位连接：用导线或是过电压保护器将处在需要防雷的空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来的导电体、电气和电讯装置等连接起来，使它们相互间形成等电位关系。 、接地：在弱电安防和计算机网络系统中，为了保证网络设备和人身安全并解决环境中的电磁干扰及静电危害，需要一个良好的接地系统。目前大多数采用联合接地方式，即所有的接地线共用一个接地系统。 、过电压保护：在电子设备的信号线、电源线上安装相应的过电压保护器，将线路上过高的电压滤除，保护设备不被过电压损坏。尽管采取了这么多的防雷避雷措施，由于避雷防雷器的残压值太高，雷击时的雷电流破坏能量实在太大，很多昂贵的电子设备还是会造成损坏。所以仅是单单在避雷防雷器上想方设法还不行，还需要再采取其它的残压降低技术防范措施。四十四、新型低残压防雷技术的原理是什么？ 答：在实际工程中经过多次应用验证并已申报国家实用新型专利，被命名为新一代低残压防雷技术。是在避雷器和电子设备之间串接一个保护变压器，利用电磁感应会产生反电动势来抵消部分残压的原理，如图3所示。这个变压器铁芯是用的软磁铁氧体环形磁芯，磁芯大小与通过的功率有关。这个保护变压器类似于电路上广泛应用的共模扼流圈。共模扼流圈是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器。它由两个尺寸相同，匝数相等的线圈对称绕制在一个铁氧体磁芯上，形成一个四端器件。共模扼流圈使用在平衡线路中能有效的抑制共模干扰信号（如雷电入侵），而对线路正常传输的差模信号没有影响。共模扼流圈的电感计算公式是：L=4*10-9 *r*N2*A/D (H)式中： A: 铁芯横切面积（cm2）； D:磁环平均直径（cm）； r：磁环初始磁导率； N:线圈匝数； 在正常工作状态，因变压器上的L1、L2线圈是属于串接形式，其中流过的电流方向相反，变压器对系统设备50Hz的供电电源基本没有阻扼作用。当雷电侵袭时，其巨大的能量会在瞬间向电路释放出极大的雷电流，大部分被避雷器泄放掉，同时会在线圈中感应生出很高的反电动势U。因为雷电是同时作用在L1和L2上面，所以这时两个线圈中的电流方向相同，感生出的反电动势U就对避雷器的残压起到了很好的抵消作用，就如下式所示： U出=U残-U 由于变压器的反电动势U取决于di和dt的比值，即： U=L*di/dt (2)雷电流的di较大，dt是极小，所以U的数值就很大，它对避雷器残压的抵消效果特别好。根据笔者多次在工地现场通过示波器的检测数据证明，这种采用共模扼流圈的残压降低技术能够抵消掉残压的90%电压值，确实是个值得广泛推广应用的新技术。在四川一个大型水库边有一所规模比较大的医院，它们安装的监控和有线对讲系统，接连几年都被雷电损毁，避雷器该加的都加了，避雷针和接地也是做了，始终无法避免设备被雷击的现象，原因是这个地方的雷击实在是太厉害了，最后还是笔者使出了这一绝招才彻底解决了难题。实际上，造成系统设备损坏的罪魁祸首就有上面“三十八问”中提到雷电地反击现象，这种现象比较隐蔽，很多人无法解释也感到很难理解，但确实是真实存在并能够被科学解释的。根据上面谈到的低残压防雷技术的原理，共模扼流圈同样具有降低雷电地反击瞬时过电压的能力。新型低残压防雷技术是一个经过验证了的低成本、高可靠、简单可行的新技术，希望能够在弱电安防系统中得到推广，以减小雷击造成的损失。图3四十五、共模扼流圈在绕制时有什么要求？ 答：这种扼流圈在制作时要满足以下要求：1、 绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘，以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不发生击穿短路。2、 当线圈中流过瞬时大电流时，磁芯不能出现饱和现象。实践证明：磁环的抗饱和能力较好。3、 扼流圈中的磁芯应与线圈绝缘，以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿短路。4、 线圈应单层绕制，这样做可以减少线圈的寄生电容，增强线圈对瞬时过电压的耐受能力。5、 线圈在磁环上的绕制匝数在1218匝之间较好，线圈用优质的RVV0.75规格铜芯线，以满足上述要求。四十六、弱电安防建设中可能要用到的技术标准有哪些？ 答：1、监控与安防类(54) GBJ115-87 工业电视系统工程设计规范 GBJ120-88 工业企业共用天线电视系统设计规范 GB50200-94 有线电视系统工程技术规范 GB50198-94 民用闭路监控电视系统工程技术规范 GB/T15412-94 应用电视摄像机云台通用技术条件 GB50348-2004 安全防范工程技术规范 GT76-94 保安电视监控工程技术规范 Unkown 安全技术防范产品管理办法 GA77-94 入侵报警工程设计规范 GB 10408.1-89 入侵探测器通用技术条件 GB 10408.2-89 超声波入侵探测器 GB 10408.3-89 微波入侵探测器 GB 10408.4-89 主动红外入侵探测器 GB 10408.5-89 被动红外入侵探测器 GB 10408.6-89 微波和被动红外复合入侵探测器 GB 10409-89 防盗保险柜 GB 12662-90 爆炸物销毁器技术条件 GB 12663-90 防盗报警控制器通用技术条件 GB 12664-90 便携式射线安全检查设备技术条件 GB 12899-91 手持式金属探测器技术条件 GA/T 2-91 汽车防盗报警器通用技术条件 GA/T 3-91 便携式防盗安全箱 GA 25-92 防盗安全门通用技术条件 GA/T 45-93 警用摄象机与镜头连接 GA 60-93 便携式炸药检测箱技术条件 GA/T 70-94 安全防范工程费用概预算编制方法 GA/T 71-94 机械钟控定时引爆装置探测器 GA/T 72-94 楼寓对讲电控防盗门通用技术条件 GA/T 73-94 机械防盗锁 GA/T 74-94 安全防范系统通用图形符号 GA/T 75-94 安全防范工程程序与要求 GB 10408.7-1996超声和被动红外复合入侵探测器 GB/T 10408.8-1997 振动入侵探测器 GB15207-94 视频入侵报警器 GB15208-94 微剂量射线安全检查设备 GB15209-94 磁开关入侵探测器 GB15210-94 通过式金属探测门通用技术条件 GB/T 15211-94 报警系统环境实验 GB 15407-94 遮挡式微波入侵探测器技术要求和实验方法 GB/T 15408-94 报警系统电源装置、测试方法和性能规范 GB/T 16571-1996文物系统博物馆安全防范工程设计规范 GB/T 16572-1996防盗报警中心控制台 GB/T 16576-1996银行营业场所安全防范工程设计规范 GB/T 16577-1996报警图象信号有线传输装置 GB 16796-1997 安全防范报警设备安全要求和实验方法 GA 141-1996 警用防弹衣通用技术条件 GA/T 142-1996 排爆机器人通用技术条件 GA/T 143-1996 金库门通用技术条件 GA 165-1997 防弹复合玻璃 GA 166-1997 防盗保险箱 GA 308-2001 安全防范系统验收规则 GB/T 15412-1994应用电视摄像机云台通用技术条件 GB/T 15465-1995微光电视摄像机总技术条件 GB/T 14858-1993黑白监视器通用技术条件2、火警消防类(16) GB50116-98 火灾自动报警系统设计规范 GB50166-92 火灾自动报警系统施工及验收规范 SH3063-94 石油化工企业可燃性气体检测报警设计规范 GB4716-93 点型感温探测器技术要求及试验方法 GB16280-1996 线型感温火灾探测器技术要求及试验方法 GBJ140-90 建筑灭火器配置设计规范 GB50084 自动喷水灭火系统设计规范(2001年版) GB50261-96 自动喷水灭火系统施工及验收规范(2003年版) GB5016392 卤代烷1301灭火系统设计规范 GBJ110-87 卤代烷1211灭火系统设计规范 GB50193-93 二氧化碳灭系统设计规范 GB5015192 低倍数泡沫灭火系统设计规范(2000年版) GB5015192 高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范(2002年版) CECS156：2004 合成型泡沫喷雾灭火系统应用技术规程 CECS169：2004 烟雾灭火系统技术规程 HG/T20511-2000 信号报警、安全联锁系统设计规定3、智能建筑与公用类(9) GB/T50314-2000 智能建筑设计标准 GB50339-2003 智能建筑工程质量验收规范 JGJ-T16-92 民用建筑电气设计规范 GB50311-2000 建筑与建筑群有线系统工程设计规范 GB50312-2000 建筑与建筑群有线系统工程验收规范 GB50174-93 电子计算机房设计规范 GB/T13996-92 光缆数字线路系统技术规范 JGJ26-95 民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分) GB50289-98 城市工程管线综合规划规范4、防灾与防爆电气设备类(17) GBJ16-87 建筑设计防火规范(2001年版) GB50045-95 高层民用建筑设计防火规范(2001年版) GB50067-97 汽车库、修车库、停车场设计防火规范 GB50222-95 建筑内部装修设计防火规范(2001年版) GB50098-98 人民防空工程设计防火规范(2001年版) GB50160-92 石油化工企业设计防火规范(1999年版) GB50058-92 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB3836.1-2000 爆炸性气体环境用防爆电气设备通用要求 GB3836.2-2000 爆炸性气体环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d” GB3836.3-2000 爆炸性气体环境用防爆电气设备增安型电气设备“e” GB3836.4-2000 爆炸性气体环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备“i” GB50057-94 建筑物防雷设计规范(2000年版) GB7450-87 电子设备雷击保护导则 GB4943-95 信息技术设备包括电气设备的安全 GBJ 65-83 工业与民用电力装置的接地设计规范 HG20513-90 仪表系统静电接地设计规定 GB8898-97 电网电源供电的家用和类似一般用途的电子及有关设备的安全要求5、广播通讯类(36) GB/T1418-1995 电信设备通用文字符号 GB/T14733.1-93 电信术语电信、信道和网络 SHJ28-90 石油化工企业生产装置电信设计规范 CECS36：91 工业企业调度电话和会议电话工程设计规范 CECS37：91 工业企业通信工程设计图形及文字符号标准 CECS65：94 送电线路对双线电话线路干扰影响的计算规程 GBJ 42-81 工业企业通信设计规范 GBJ 79-85 工业企业通信接地设计规范 CECS62：94 工业企业扩音通信系统工程设计规范 YDJ8-85 市内电话线路工程设计规范 YDJ38-92 市内电话线路工程施工及验收技术规范 YDJ9-90 市内通信全塑电缆线路工程设计规范 CECS165：2004 城市地下通信塑料管道工程设计规范 YDJ1-89 邮电通信电源设备安装设计规范 GBJ142-90 中、短波广播发射台与电缆载波通信系统的防护间距标准 GBJ143-90 架空电力线路、变电所对电视差转台、转播台无线电干扰防护间距标准 GB50285-98 调幅收音台和调频电视转播台与公路的防护间距标准 JG GYJ125 厅堂扩声系统的声学特性指标要求 GB/T 4959-95 厅堂扩声特性的测量方法 JGJ/57-2000 剧场建筑设计规范 SJ2112-XX 厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接值 GB/T15381-94 会议系统的电及其音频性能要求 GB/T14476-93 客观评价厅堂语言可懂度的RASTI法 GBJ76-84 厅堂混响时间测量规范 GB3241 声和振动分析用1/1和1/3倍频程滤波器 GB3661 测试电容传声器技术条件 GB3785 声级计电声性能及测量方法 CYJ 厅堂扩声系统声学特性指标 WH0301 歌舞厅扩声系统的声学特性的测量方法 GB9003 调音台基本特性测量方法 SS2112-82 厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接法 GB/T15381-94 （国标报批稿）会议系统的电及音频性能要求 GB/T15644-95 视听系统设备互连用连接器的应用 GB/T15859-1995 视听、视频和电视系统中设备互连的优选配接值 ISO 2603 同声传译室的一般特性和设备 ISO 4043 同声传译室移动式译音室的一般特性和设备6、卫星电视与CATV(12) GB50200-94 有线电视和系统工程技术规范 GB 6510-86 30MHZ-1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统 GY/T106-92 有线电视广播系统技术规范 GBJ120-88 工业企业共用无线电系统设计规范 GB11442-89 卫星电视地球接收站通用技术条件 GB7401-87 彩色电视图像质量主观评价方法 GB/T 10239-2003彩色电视广播接收机通用规范 GB/T 9383-1999 声音和电视广播接收机及有关设备抗扰度限 GB/T 16463-1996广播节目声音质量主观评价方法和技术指标要求 GB/T 15381-1994会议系统电及音频的性能要求 GY/T135-1998 有线电视系统物理发泡聚乙稀绝缘同轴电缆入网技术条件和测量方法 GB/T 6510-1996 电视和声音信号的电缆分配系统电线电缆类(2) GB5023.4-86 额定电压450/750v及以下聚氯乙烯绝缘电缆（电线）安装用电线 GB5023.5-86 额定电压450/750v及以下聚氯乙稀绝缘电缆（电线）屏蔽电线施工验收与管理类(5) GB50303-2002 建筑电气工程施工质量验收规范 GBJ232 电气装置安装工程施工及验收规范 GB5025450259-96电气装置安装工程施工及验收规范 GB/T50326-2001 建设工程项目管理规范 GB/T50328-2001 建设工程文件归档管理规范 四十七、小区盗窃案曝露出了什么问题？答：2010年6月14日，成都西郊“今日润园”小区再一次发生盗窃案，住户损失惨重。住户们愤怒地大声质问物业公司：监控系统已经安装了，为什么劫贼还能够频频做案得手，既然不能防盗防贼那么这个所谓的安防系统又有什么作用？确实，让我也是大惑不解。但是我们检查现场，却发现围墙的红外监控系统被人已经关断。查监控录像，摄像头清晰的记录下了劫贼作案的整个过程，历时约40分钟。作案中因为需要翻越一段玻璃围墙，两个劫贼经过这一段围墙就会造成摄像头的剧烈抖动，如若监控室有人值班，不可能发现不了这一反常现象，在事实面前物业公司的人无话可说。现在有关这段录像还在我电脑内保存着，是清晨5点过一点发生的事，盗贼的面相被摄像头拍摄得清清楚楚，作案过程被围墙上的摄像头完整的记录了下来，围墙上灯光的关闭就像是有人在配合一样那么丝丝相扣。但是遗憾的是，这段录像物业公司的人根本就不敢公之于众，甚至不敢上报给公安机关。为什么？当然是有原因的： 1、“今日润园”小区的住户早就对该物业公司的管理存在诸多的意见和异议，部分住户希望调换物业公司，并要求必须落实有关承诺，当时住户和物业公司正处于关系特别紧张时期，这段录像如果公布无异于点燃火药桶里面的导火索。 2、由于物业公司给保安人员的工资待遇太低，素质稍高的人员都早已离去，剩下的人实在不敢恭维，是否属于是内外勾结笔者无法下结论。 3、物业公司领导层不稳，互相之间正在忙于争权夺利，哪有心思去搞好管理。考虑到今后和该物业公司的合作前景，安装单位泸州星灵安防工程公司被迫出面承担了责任，花了三天时间对系统再次做了彻底检查，由于这个公司在安装改造过程中在小区以优良服务态度和严谨的技术赢得了小区住户的好评，住户的怒气才得以化解，好不容易了结了这一事情，保全了“今日润园”小区的物业公司不被赶走。“今日润园”、“今日花园”、“今日田园”三个住宅小区都是属于一个物业公司，以“今日田园”小区最为高档，以“今日花园”住户最多。但是物业公司由于管理上的失误，三个小区运行都比较失败。物业公司首先是一个服务性行业，保证小区的安全是对物业管理的起码要求。一般安全防范系统是把人力防范、实体防范和技术防范三种防护手段结合来运行的方式。人防是基础，而现在技防的作用越来越重要，是因为技防能够提供需要的图像证据，就避免了许多不必要的扯皮，所以小区的监控系统非常重要，是物业服务过程中必不可少的。小区的这些技防系统，在设计和施工过程中就一定要有超前意识、质量意识，同时还有一个重要的原则，就是：施工一定要找有资质、有公信力的单位，因为施工者决定了系统质量和今后系统维修，绝不能因为便宜或是其它因素忽视这个原则，否则将会带来无穷的烦恼。就以这三个小区为例，“今日田园”“今日花园”两个小区是由和物业公司同属一个集团公司的建筑公司水电队施工完成的。水电队仅有强电施工能力，既没有弱电工程的施工资质，更没有弱电施工方面的人才和技术，为什么要他们来施工呢？据说是因为一家人，不会要高价，肉烂了是在一个锅里。但是因为缺失监督，恰好这两个小区最后的结局是特别令人失望。“今日花园”小区的弱电系统在建成半年的09年9月被雷击多次以后，经查整个系统已经就不能正常工作，至今（2011.7.3）仍然没有人进行过任何维护，系统还处于瘫痪中。“今日田园”小区弱电系统是在2010年1月竣工，当时验收就发现存在较多的质量问题，但是就因为是一个公司，施工者根本就可以置之不理，造成在2010年的8月份系统被雷击损毁，快一年了弱电安防系统还没有被修复使之正常工作，这两个系统没有被维修原因何在？是因为系统施工者本集团公司的水电队拒绝维修，理由是他们只负责施工，施工完毕，他们的任务也就完成，维修是供货商的事。但是供货商可能负责维修吗？从来没有任何合同进行过约定，签订的仅有设备供货合同。可笑的是集团公司对这种只管施工不管维修的诡辩竟然无计可施只能听之任之。而当时“今日田园”弱电系统搞的是网络设备，价格奇高，被吹嘘得几近神化。公司内有关部门后来被迫向外进行招标来维修整改，结果却是没有一家弱电公司接招应标，用句业内人员的话说，是这家公司的“水太深”，公司内有人咬人太狠其信用破产名声在外。这种结局对公司的形象损害较大，不利于公司的商业运作，特别是会影响公司的房产销售业务，值得公司思考和警惕。另一个“今日润园”小区完全是依照市场化运作方式来进行，有招标竞标评标，由报价较低且预先半垫支设计安装的具有二级弱电安防系统设计施工资质的四川泸州星灵安防工程公司施工，安装完毕经过三个月试运行后由专业技术人员进行了打分验收。一年多来，系统运行正常，除因为一根光缆损坏施工方及时给予更换外，一切正常。两相比较，就连管理三个小区的物业公司新任老总在不同的场合不同的人前多次感慨的说：现在只有“今日润园”的弱电系统最为省心，做工程一定要找内行啊。四十八、 什么是高清电视和高清摄像机？答：高清的定义，最早来源于数字电视领域。高清电视，又叫“HDTV”，是由美国电影电视工程师协会确定的高清晰度电视标准格式。电视的清晰度，是以水平扫描线数作为计量的，它将高清划分为：720p格式(750条垂直扫描线，720条可见垂直扫描线，169，分辨率为1280720，逐行/60Hz，行频为45KHz);1080i格式(1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线，169，分辨率为19201080，隔行/60Hz，行频为33.75KHz); 1080p格式(1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线，169，分辨率为19201080，逐行扫式)。监控行业借鉴了广电行业的相关标准。上海市于2010年9月颁布了国内第一个针对安防监控用数字摄像机的地方性技术规范，规范中将数字摄像机按清晰度由低到高分为A、B、C三级。其中，B级要求分辨率1280720，C级要求分辨率19201080。可见，720p和1080p已经成为业界高清网络摄像机的一种标准。然而，有的厂商对于高清网络摄像机还有着其它的命名方式，比如百万像素高清网络摄像机，200万像素高清网络摄像机等等，这可以理解为“非标准”命名，它和“标准”有一定关联，但不能简单对应。比如，720p的像素为92.16万，1080p的像素为207.36万，可以分别叫做百万像素和200万像素，但常见的130万像素其实际分辨率为12801024，虽然也具有较高清晰度，但并不符合广电行业标准。就分辨率而言，高清网络摄像机的发展可以说是一日千里，除了目前接触较多的百万像素、130万像素、200万像素外，300万像素、500万像素、800万像素的产品已经在市场上出现，甚至千万及千万以上像素的产品也开始在监控行业中露出端倪。可以说，人们在追求看得更清楚的路上将永不止步。 四十九、高清会成为安防监控系统的选择吗？答：百万像素的高清摄像机已经登上了安防监控应用舞台，高清摄像头必然会成为安防监控系统未来的选择。所以现在就应该了解高清摄像机，对百万高清从摄像机、传输、储存到显示，你必须要完整了解百万高清监控系统的构成及选择要点。五十、什么是720P?什么是1080P?答: 720P、1080P是美国电影电视工程师协会制定的最高等级高清数字电视的格式标准，720P的有效显示格式为：1280720,像素数达到92.16万 ,1080P的有效显示格式为：19201080，像素数达到207.36万。美国电影电视工程协会将数字高清信号数字电视扫描线的不同分为1080P、1080I、720P(i是interlace,隔行的意思，p是Progressive,逐行的意思)。720P、1080P是一种在逐行扫描下达到1280720、19201080分辨率的显示格式。是数字电影成像技术和计算机技术的融合。我们常说的720P高清摄相机或1080P高清摄相机就是按照这种标准，能够通过对视频图像的采集、编码、压缩、解码等一系列过程最终输出720P或1080P分辨率图像的摄相机。五十一、什么是高清摄像机的有效像素?答: 数字摄像机/照相机的像素数包括有效像素(Effective Pixels)和最大像素(Maximum Pixels)。与最大像素不同的是有效像素数是指真正参与感光成像的像素值，而最高像素的数值是感光器件的真实像素，这个数据通常包含了感光器件的非成像部分，而有效像素是在感光器件真正参与感光部分的像素值，它往往会比最大像素值少很多，所以，在像素面积不变的情况下，数字摄像机/照相机能获得最大的图片像素，即为有效像素。目前许多数码摄像机/照相机所标称的像素值往往是最大像素，而不是有效像素。另外，同时同样的感光器件在拍摄视频和拍摄照片时所使用的有效像素也是不同的。一般拍摄视频时所使用的有效像素要远远小于拍摄照片时所使用的有效像素。五十二、如何鉴别高清IP摄像机的性能?答:高清摄像机的属于视频监控领域里的新兴事物，目前国内还没有统一的检验与测试标准。因此，虽然同样标称为720P或1080P的高清摄像机，但是，在视觉感官上的差距却非常明显。我们大致可以通过以下五点来简单的判断高清IP摄像机的优劣。1、清晰度测试可以通过普通的视频图像清晰度(线数)测试卡来简单的判断高清摄像机的清晰度。这种方法能够通过肉眼直接分辨出图像的清晰度，一般来说高清720P的摄像机测试卡指标能够清晰的分辨出大于800TVL电视线，而较差的高清摄相机这一指标会偏低，而且图像有抖动或毛边。2、动态范围测试可以通过普通的视频图像灰度等级测试卡来简单判断高清图像的灰度等级数据。3、色彩还原通过色彩测试卡或肉眼来判断比较高清视频图