为何智能监控设备箱亟须专业防雷？

在安防视频监控工程中，安装在室外的智能监控设备箱，因为其暴露于室外，尤其在夏季的雷雨天气高发期，雷击风险不得不预防。雷击不仅导致设备损坏，更可能引发系统瘫痪、数据丢失甚至安全事故。智能监控设备箱中的防雷模块（SPD）选型不当将无法防护、抵御雷击风险，难以规避本不应出现的严重后果。本文将深入解析智能设备监控箱中的防雷模块（SPD）选型的关键技术，提供可落地的解决方案。

一、防雷分区标准：选型的第一道防线

IEC TC81技术委员会经过了14年时间的讨论和修订，于2024年9月12日推出了最新版IEC 62305-2024《雷电防护》标准。IEC 62305《雷电防护》系列标准是和雷电防护相关的最基础的标准，成为了其他IEC雷电防护相关标准的基石。

国内广泛应用的经典标准GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》也引用了IEC 62305-1、-3和-4中提出了滚球半径、雷电防护区、接闪引下导体尺寸材料要求、雷电电磁脉冲屏蔽以及电涌保护器等相关内容。GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》中将建筑物防雷分为三个区域（LPZ 0A/0B、LPZ 1、LPZ 2）：

l LPZ 0A/0B区（直击雷风险区）：智能监控设备箱固定安装在室外、直接暴露的野外，所以位于此风险区域，需承受直击雷和感应雷双重威胁。

l LPZ 1区（建筑物内部）：需衰减雷电流能量。

l LPZ 2区（设备核心区）：需进一步限制残压。

二、防雷等级划分：选型的基础

GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》中，按防雷装置的拦截效率确定雷电防护等级，得出：电子信息系统雷电防护等级应按防雷装置拦截效率E确定，并应符合下列规定：

1 当E大于0.98时，定为A级；

2 当E大于0.90小于或等于0.98时，定为B级；

3 当E大于0.80小于或等于0.90时，定为C级；

4 当E小于或等于0.80时，定为D级。

该标准也给出了按电子信息系统的重要性、使用性质和价值确定雷电防护等级的方法，再次明确了A、B、C、D四级雷电防护等级。

GB 50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》-防雷设计中要求：交流供电线路在线路的总配电箱等LPZOA或LPZOB与LPZ1区交界处，应设置I类试验的浪涌保护器或Ⅱ类试验的浪涌保护器作为第一级保护；在配电线路分配电箱、电子设备机房配电箱等后续防护区交界处，可设置Ⅱ类或Ⅲ类试验的浪涌保护器作为后级保护；特殊重要的电子信息设备电源端口可安装Ⅱ类或Ⅲ类试验的浪涌保护器作为精细保护。

三、防雷模块的核心参数选型

GB 50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》给出了不同雷区、不同防雷等级下的防雷器（SPD）冲击电流和标称放电电流参数推荐表：

由上，选择电源防雷器（SPD）时要首先关注其防护水平——抵御雷击的冲击电流I_imp和标称放电电流In，相关指标还有最大放电电流I_max等。

入户处第一级电源浪涌保护器与被保护设备间的线路长度大于Lpo或Lpi值时，应在配电线路的分配电箱处或在被保护设备处增设浪涌保护器（第二级电源浪涌保护器）。当分配电箱处电源浪涌保护器与被保护设备间的线路长度大于Lpo或Lpi值时，应在被保护设备处增设浪涌保护器（第三级电源浪涌保护器）。在一条线路上设置多级浪涌保护器时应考虑他们之间的能量协调配合。

需要重点关注的是：雷击的电流并不是完全消除、接地彻底消失了，依然会有残压导入后级电路，这就需要重点关注“保护水平Up”这一重要指标。电压保护水平（Up，残压）定义：浪涌保护器SPD动作后加载到设备端的剩余电压。

GC 50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》中要求：浪涌保护器设置级数应综合考虑保护距离、浪涌保护器连接导线长度、被保护设备耐冲击电压额定值Uw等因素。各级浪涌保护器应能承受在安装点上预计的放电电流，其有效保护水平Up/f应小于相应类别设备的Uw。

保护水平Up必须低于设备耐冲击电压额定值Uw以保护电子信息系统的安全。例：监控设备、通信设备等精密电子设备的耐冲击电压额定值Uw通常≤1.5kV，若SPD的保护水平Up≥2.5kV，虽有雷击保护器保护，但电子设备接受不了雷击保护器之后的2.5kV残压，必然损坏。

四、室外智能监控设备箱防雷器的关键矛盾、选型难点

室外智能监控设备箱按防雷分区、防雷等级划分应选择标称放电电流、最大放电电流尽量大的SPD作为第一级浪涌保护器，以抵御尽量高压的雷击。标称放电电流高，其残压必然较高，一般其保护水平Up多在≤2.0kV ~2.5kV之间，远高于一般电子设备Uw值1.2kV~1.5kV的范围。

室外监控设备箱已是线路终端，无法再设计后续次级防雷，因此无法实现多级保护。如果选择常规的高标称放电电流的浪涌保护器，浪涌保护器的高残压会全部加载到设备上，Up高于设备耐压Uw值必将造成设备损坏。

五、室外智能监控设备箱的SPD选型推荐方案

解决方案1：

选用低残压的SPD作为室外监控设备箱的一级防雷方案。保护水平Up≤1.2kV的浪涌保护器可在满足防雷标准的情况下，其低残压设计能更好的保护设备。本方案无需多级部署，成本较低。

解决方案2：

防雷选型时选用一/二/三级通用型SPD，使保护水平Up≤1.5kV。

本方案工作原理：集成泄流（一级）、限压（二级）、精细保护（三级）功能于一体。

方案特点：部署成本低，节省空间；通流容量大、残压水平低；响应时间快（≤25ns）。

解决方案3：

设备选型时注意选择具备耐冲击、防浪涌硬件电路设计，或者耐冲击电压额定值Uw较高的智能监控设备箱产品，通常耐压值不应低于1类设备1.5kV的标准。

结语：防雷是系统工程，选型只是起点

智能监控设备箱中的防雷模块需遵循“分区防护、多级配合、残压匹配”原则。选择Up≤1.2kV的一级SPD或通用型SPD，可兼顾标准符合性与设备安全性。防雷模块的选型与设计应在前装市场中进行，所以因地制宜显得尤其重要，选择合适的型号，并配合屏蔽、接地形成完整防线。

河北汇多物联在监控箱设备领域深耕多年，积累了丰富的项目经验与选型心得。我们深信，科学的设计是视频监控系统无惧雷暴挑战的坚实后盾。欢迎随时咨询！