Как заземлить блок питания видеонаблюдения
Системы видеонаблюдения являются эффективным средством поддержки безопасности на охраняемых объектах.
Исходя из того, что эти системы включают в свой состав много различных электронных устройств, они являются очень чувствительными к внешним воздействиям.
Разработчики подобного оборудования придумывают много разных решений, чтобы обеспечить эффективную защиту устройств видеонаблюдения от перепадов температур, дождя, снега и пр.
Если от перечисленных факторов защиту реализовать достаточно просто, то гарантировать защиту оборудования от разрядов, возникающих во время грозы, или от прямого попадания молнии оказывается достаточно сложно.
Для этой цели и была разработана молниезащита видеонаблюдения, которая должна защищать оборудование от разрядов молний.
I= U/R
Удельное сопротивление меди приблизительно: 0,02 Ом*мм 2 /м, т.е проводник сечением «1 квадрат» длиной 1 м имеет сопротивление 0,02 Ом
Рассмотрим случай, когда видеокамера установлена на расстоянии 100м, её максимальное потребление по паспорту = 400мА (0,4А), питание подаётся по паре проводов сечением 0,5мм 2 .
Поскольку ток течёт от «+ » источника питания через телекамеру к «-» источника питания, то длина провода равна удвоенному расстоянию от источника до камеры, т.е. 200м. Значит сопротивление провода
R=0,02 Ом*мм 2 /м*200м/0,5мм 2 =8 Ом
Исходя из закона Ома падение напряжения на проводах будет:
U=IR=0,4А*8 Ом=3,2В
Таким образом, с учётом падения на проводах, до камеры дойдёт 12В-3,2В=8,8В
Посмотрите в паспорт любой видеокамеры с питанием 12В. Скорее всего вы там увидите «Питание 12В +- 10%». То есть минимум 10,8В. Реально такая камера возможно даже будет работать при 8,8В, а возможно и не будет. По крайней мере, если не будет, вам будет сложновато доказать заказчику, что виновата камера. Вам хочется заново тащить провода питания? Как пел Розенбаум — «это дело личное, кто знает…»
Именно поэтому нежелательно таскать питание на большие расстояние по таким удобным жилам комбинированных телевизионных кабелей, совмещающих коаксиал и пару проводов для питания постоянным током удаленных телекамер. Или по крайней мере считать сопротивление и выбирать сечение побольше.
Например универсальный кабель ККСВ-3-2х0.75, имеет два провода для подачи питания сечением по 0,75мм 2 . Т.е. в 1,5 раза больше, чем в нашем примере. Значит падение там будет меньше в 1,5 раза, примерно 2В, т.е. до камеры будет доходить около 10 В. Это существенно, камера работать будет, хотя и с нарушением условий эксплуатации.
Кроме того, некоторые источники питания имеют регулировку уровня выходного напряжения как раз для компенсации падения напряжения на проводах. Насколько я помню — некоторые «Скаты» например. В ряде случаев это помогает — задираете выход до 14 В и полностью компенсируете падение напряжения. Правда при этом на более близких камерах будет завышенное напряжение питания, что тоже не есть гуд.
В ряде случаев бывает удобно удалённую группу камер запитать от своего отдельного, расположенного рядом с ними источника питания. При этом нужно грамотно подойти к заземлению такого источника и самих камер. Об этом подробно написано в главе «1.4. Защитное заземление в системах видеонаблюдения«
Ну и ещё. Все кабели практически в своем названии имеют указание на сечение провода в квадратных миллиметрах. Если по каким-то причинам вы сомневаетесь в реальном сечении кабеля или маркировка непонятна — ну напрягитесь, померяйте сопротивление большого отрезка известной длины или всей бухты, дальше закон Ома — и ага.
Кстати, в ряде случаев питание подают по свободным парам «витухи». Стандартное сечение там — 0,204мм 2 . Только убедитесь, что это медь, а не омеднённый алюминий. В противном случае удельное сопротивление, а соответственно и падение напряжения, примерно в 1,5 раза больше. Кстати, в PoE передают питание 48 В с понижением до 12В на приёмной части, уменьшая ток через тонкие провода «витухи».
Дополнение от 01.05.2017
Нашёл недавно симпатичный плагин для создания он-лайн калькуляторов. Старенький уже, три года не обновлялся разработчиком, но пока дышит. Так что особо ленивым предлагается простенький калькулятор расчёта сопротивления кабеля питания:
Выбираете материал кабеля, сечение и длину и, нажав кнопку, получаете результат. Я, кстати, удельные сопротивления взял из справочника, сопротивление меди =0,0172, так что в примере со 100-метровым кабелем не 8 Ом получится, а 6,8. Но лучше 8 считать — кабели всё-же бывают меньше заявленного диаметра.
И тут Остапа понесло 🙂
Ещё один калькулятор сочинил для расчёта максимально допустимой длины кабеля. В зависимости от напряжения питания, сечения провода, максимально допустимого падения напрядения на кабеле и мощности, потребляемой нагрузкой.
Вот такой вот шедевр получился:
Здесь падение напряжения — это допустимая разность напряжений на источнике питания и на удалённой нагрузке. Т.е., если вы хотите, чтобы на камере напряжение не опускалось ниже 9В, а источник питания выдаёт 13, то падение напряжения смело ставьте 4В.
Мощность нагрузки — это паспортные данные (максимальная мощность). Если не указана мощность, обязательно должен быть указан максимальный ток потребления. Мощность считаете по формуле:
Как правильно установить защиту от грома и молнии
Эффективная защита систем наблюдения от грозовых разрядов начинается с составления проекта будущей грозозащиты. Он должен включать в себя все этапы защиты, перечисленные выше.
Изначально следует предусмотреть молниеулавливатели для внешних камер наблюдения и их подключение к токоотводам, которые ведут к общему контуру заземления. При возможности следует использовать взрывозащищенные IP видеокамеры.
Обеспечив защиту камер и их монтажных вышек, следует позаботиться о грозозащите видеорегистраторов (если такие используются), а также сетей питания и передачи видеосигналов. Их защищают с помощью специальных УЗИП-блоков, которые нужно располагать как можно ближе к защищаемому оборудованию.
На заключительном этапе нужно установить устройства защиты систем управления и контроля. Наличие такой трехуровневой защиты позволит исключить повреждения аппаратуры во время грозы или, если оно все-таки произойдет, минимизировать материальный ущерб.
Заключение
Если подвести итог, то можно сделать выводы, что эффективная грозозащита систем видеонаблюдения должна иметь комплексный подход.
Только надежная защита каждой из функциональных уровней системы наблюдений позволит защитить ее работу от последствий грозовых разрядов, которые часто встречаются в летний период.
Использование громоотводов, качественного заземления, УЗИП-модулей позволит надежно защитить все оборудование систем наблюдения в случае грозы и иных перепадов напряжения.
Это в свою очередь убережет владельцев от порчи дорогостоящего оборудования и значительных финансовых затрат на его ремонт и замену неремонтопригодных модулей.
Чтобы грозозащита выполнила возложенные на нее функции, важно чтобы ее проектирование и монтаж производили специалисты.
Только квалифицированные сотрудники специализированных компаний могут правильно подобрать грозозащитное оборудование под конкретный объект и используемую на нем систему видеонаблюдения.
Думаю, что не открою великой тайны, если скажу, что в вопросах электропитания систем видеонаблюдения самым сложным является питание удалённых видеокамер. Необходимо довести до камеры полноценное питание обеспечивающее нормальное функционирование сложной электроники и, при необходимости, поддержание необходимого температурного режима. Насчёт теплового режима: у нас в Сибири это более, чем актуально.
Традиционно в современном видеонаблюдении мы имеем три номинала питающих напряжений: переменные 220В и 24В, постоянное 12В. Есть еще питание PoE (power over Ethernet или питание поверх Ethernet), использующееся в IP-видеонаблюдении, но о нём лучше отдельно.
Переменное напряжение 220В 50Гц часто используется для питания корпусных камер, размещаемых в термокожухах, имеющих встроенные преобразователи питания. Хотя есть и камеры, на которые непосредственно подаётся 220В, т.е. блок питания встроен в камеру. Такое решение безусловно имеет некоторые плюсы, главный на мой взгляд — это то, что с такими напряжениями не шутят, и разработчики системы волей-неволей вынуждены закладывать нормальные провода электропитания, не экономя на меди. Ну это скорее психологический фактор, а минусов хватает.
Во-первых, во избежание наводок, нежелательно вести параллельно видеосигнал и переменное напряжение, т.е. видеосигнал и питание камеры должны прокладываться раздельно друг от друга (по крайней мере не в одном кабель-канале), что далеко не всегда выполнимо на практике.
Во-вторых, персональный блок питания для каждой видеокамеры никак не удешевляет стоимость видеосистемы в целом. В погоне за дешевизной источники питания становятся примитивными, что неизбежно приводит к потере качества выпрямленного напряжения.
В-третьих, для обеспечения энергонезависимости подобных камер необходимо использовать источники бесперебойного питания 220В, которые по определению дороже бесперебойников постоянного напряжения (это связано со сложностью устройств преобразования постоянного напряжения аккумулятора в переменное напряжение синусоидальной формы).
В четвертых, сами догадайтесь, что будет, если вас на высоте шарахнет 220В. Техника безопасности — это понятно, но вероятность несанкционированного включения напряжения всегда присутствует, а даже одно сознание возможности наличия опасного напряжения подсознательно сковывает движения, которые на высокой стремянке и так скованы, и мешает работе.
В общем, всё это мои соображения, видимо есть плюсы, о которых я не знаю, но я просто-напросто стараюсь работать с низкими напряжениями и не заморачиваться на эту тематику.
Переменное напряжение 24В 50Гц чаще всего применяется в традиционных купольных камерах, которые имеют достаточно высокое потребление из-за встроенных электродвигателей, вентиляторов и нагревателей. Такие камеры достаточно дороги и наличие встроенного источника питания незаметно на фоне общей цены. Из напряжения 24В 50Гц достаточно просто получить внутри кожуха постоянное напряжение необходимого качества, при этом оно удовлетворяет требованиям электробезопасности. Хотя остаются в силе факторы дороговизны резервирования питания и электрических наводок от переменного напряжения 50Гц.
Ну и, наконец, самое распространённое — постоянное напряжение 12В. Оно совершенно безопасно, от него нет наводок, источники бесперебойного питания дёшевы и надёжны, короче, панацея найдена, гуляй, босота! На самом же деле всё несколько сложнее.
Поскольку напряжение 12В подаётся непосредственно на видеокамеры, не имеющие трансформаторной развязки от линии питания как в случае с переменным напряжением, то удалённые уличные камеры больше подвержены воздействию наведённых напряжений от атмосферных разрядов (молний). Здесь в полный рост встают вопросы грозозащиты, которые мы обязательно рассмотрим отдельно.
Источники питания 12В чаще всего для удобства монтажа и последующего обслуживания чаще всего располагаются в центре системы видеонаблюдения, недалеко от щита электропитания или в аппаратной, где стоит видеосервер. На длинных проводах питания в полном соответствии с законом Ома происходит падение напряжения и не факт, что до удаленной камеры дойдёт напряжение, достаточное для её нормального функционирования. И вот тут-то наступает самое неприятное — надо считать сопротивление проводов. Для полноценного владения азами охранного видеонаблюдения необходимо знать азы электротехники, так что осмелюсь привести ниже необходимый минимум «тягомотины».
В общем, надеюсь, все помнят закон Ома:
Организация заземления для видеонаблюдения
Устанавливая камеры и сопутствующее комплектующее, каждый инсталлятор знает, что обязательно необходимо сделать заземление в системах видеонаблюдения.
Самым простыми и очевидным способом для непрофессионального установщика является подключение оборудования к грунту по месту.
Часто во время этого нет организации в такой точке надлежащей заземляющей оснастки. Результат – все работает некорректно, вплоть до полной потери изображения от отдельных камер.
Причиной всему этому есть разные по величине потенциалы в точках подключения к земле. Совокупная разность накладывает свою составляющую на сигнал, и регистратор не видит синхронизирующие импульсы – отстроенные уровни напряжений на входе теряются.
Чтобы избежать этой ситуации при монтаже оборудования, необходимо следовать таким правилам:
- Подключать все объекты к почве в одном месте (точке). Если потенциал этой точки будет меняться, то это будет актуально для каждого устройства;
- Выбирать точку соединения приблизительно равноудаленной от любого прибора. На практике таковым является щиток электропитания;
- Если у видеокамеры корпус гальванически соединен с общим контактом, то такой корпус нельзя заземлять во избежание получения 2-й земли;
- Если предусмотрены устройства защиты от грозы, их нужно заземлять самой толстой шиной;
- Заземляющее устройство, которое находится в почве, должно быть организовано по всем правилам.
Что такое громо и молниезащита в видеонаблюдении?
Во время грозы существует три фактора, которые способны нарушить правильное функционирование систем наблюдения:
- непосредственный удар молнии в камеру или монтажную стойку, на которой она крепится;
- электромагнитные наводки и электрические импульсы, которые могут возникать в сигнальных кабелях (коаксиальный, витая пара) во время грозы;
- значительное перенапряжение в силовых питающих цепях, возникающее при разряде молнии.
Грозозащита для видеонаблюдения представляет собой комплекс мер и спецустройств, которые поддерживают работоспособность оборудования систем наблюдения во время грозы.
Этот комплекс должен обеспечить защиту от импульсных скачков напряжения, возникающих при разряде молнии, а также от прямого попадания молнии в объект, на котором расположены элементы видеонаблюдения.
Создание системы грозозащиты должно предусматривать:
- установку элементов внешней молниезащиты;
- монтаж заземляющих систем, которые будут отводить импульсные токи грозовых разрядов;
- экранирование устройств наблюдения и линий передачи сигналов от электромагнитных наводок, которые возникают во время прохождения токов молниевого разряда по громоотводу и другим близлежащим металлическим элементам;
- установку системы выравнивания потенциалов в местах подключения камер видеонаблюдения;
- установку устройств защиты от импульсных перенапряжений, которые могут возникать в системах питания и передачи видеосигналов.
Качественная защита систем видеонаблюдения может быть обеспечена только в случае комплексной реализации всех перечисленных выше мер.
01.04. Защитное заземление в системах видеонаблюдения
Статья, или скорее заметка, рассчитана на начинающих установщиков систем видеонаблюдения, которых, ввиду доступности оборудования, развелось немереное количество и которые из-за своих зачастую неграмотных решений сплошь и рядом монтируют неработоспособные объекты и получают финансовые санкции (или попросту «попадают на бабки»). Потом начинается мучительный поиск выхода из ситуации, потеря времени, соответственно те же финансовые издержки. Исходя из особенностей этой всезнающей аудитории постараюсь обойтись без формул — только картинки и рецепты решений.
Все картинки увеличиваются — два раза левой кнопкой.
Вопросы защитного заземления, регламентируются «Правилами устройства электроустановок» (далее — ПУЭ), разработанными еще в 1975 году и утвержденными с изменениями в последний раз приказом Минэнерго РФ от 8.07.2002 № 204 «ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ГЛАВ ПРАВИЛ УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК». К вопросам защитного заземления относится глава 1.7. «Заземление и защитные меры электробезопасности». В нашем случае совершенно нет необходимости вдаваться в тонкости этого весьма серьёзного и ёмкого документа. Наши электроустановки — это видеорегистратор, источники питания регистратора, видеокамер и какого-либо вспомогательного оборудования, если таковое имеет место быть, ну и , собственно, сами видеокамеры.
На первый взгляд всё просто — заземляй все корпуса и нулевые провода, не вдаваясь в подробности, и будет тебе счастье. Но почему-то при таком формальном подходе, особенно при большом удалении камер от регистратора очень часто можно налететь на ухудшение изображения вплоть до полного срыва синхронизации и пропадания картинки. В чём дело? В неидеальности заземления и разности потенциалов заземляющего проводника в разных точках охраняемого объекта. Примитивно просто — эта разность потенциала накладывается на сигнал, и в результате из-за смещения уровней входных напряжений регистатор перестает видеть синхроимпульсы или, наоборот начинает пытаться синхронизироваться по сигналу изображения. И то и другое не есть гуд — это скачки изображения и срыв синхронизации. Причем разность потенциалов непостоянна, отстроиться практически невозможно. Для устранения этой проблемы есть железное правило — заземлять в одной точке. В нашем случае этой точкой однозначно должен быть щиток электропитания, к которому будет подключен видеорегистратор. Тому несколько причин:
— он относительно равноудалён от всех камер;
— он как правило ближе всего к щитку питания со штатным заземлением;
— к нему выше требования по электробезопасности, т.к. он находится в помещении с присутствующим персоналом.
На рис. 1 изображён некий абстрактный регистратор с четырьмя вариантами подключения уличных видеокамер:
- Удалённая камера с питанием от отдельного источника питания.
- Удалённая камера с питанием от источника, общего с видеорегистратором.
- Удалённая камера с передачей сигнала по витой паре с гальванической развязкой между регистратором и видеокамерой.
- Удалённая камера с передачей сигнала по витой паре без гальванической развязки между регистратором и видеокамерой.
Для простоты будем считать, что все камеры запитаны постоянным напряжением 12 В (самая распространенная схема питания).
Рассмотрим по порядку.
Случай 1. Камера находится на большом расстоянии от регистратора и, для исключения падения напряжения на длинных проводах питания, оборудована автономным источником вторичного электропитания (далее — ИВЭП). В этом случае для соблюдения требований ПУЭ мы обязаны заземлить корпус ИВЭП на щитке электропитания, к которому он подключен. При этом надо убедиться, что между «-» выходного напряжения и корпусом ИВЭП нет гальванической связи (сопротивление стремится к бесконечности). Если это условие не выполняется, заземлять ИВЭП нельзя — будут проблемы с изображением (нарушается правило заземления в одной точке). Значит, или меняем тип ИВЭП или нарушаем ПУЭ в части электробезопасности. Дело в том, что, если в результате неисправности ИВЭП на его корпусе присутствует фаза питающего напряжения, то, при подключении видеокамеры, которая заземлена через оплётку видеокабеля, вы получите элементарное поражение электрическим током. Ну или вы подключили камеру, а потом полезли подключать к ней видеокабель — ещё веселее, поражение электротоком на высоте. Не надо с этим шутить, сверзиться с высоты после удара током — это серьёзно.
К заземлению ИВЭП так же надо бы подключить и корпус камеры, но тут есть одно «но». В современных корпусах «bullet» (пуля) в большинстве случаев корпус камеры электрически накоротко соединён с контактом «общий» видеовыхода. Т.е. при заземлении корпуса «вторая земля» со всеми вытекающими последствиями появится и на видеокабеле. Здесь вариантов нет, землить нельзя, остаётся только нарушать ПУЭ или искать другую камеру. Более того, во избежание «2-й земли» такую камеру придётся электрически изолировать и от конструкции, на которую она крепится. На самом деле на практике это относится только к металлическим конструкциям — сайдинги всякие, металлические опоры и т.д., но приходилось. Текстолитовые пластины подставляли, фторопластовые диски — бывало, короче. В любом случае это есть нарушение ПУЭ, никуда не денешься. Недружелюбно настроенный сотрудник Ростехнадзора кровушки попить может. Единственное, что можно посоветовать — на каждом объекте вешать правила электробезопасности: работа в резиновых перчатках, обязательное отключение питающих кабелей при регламентных и ремонтных работах и т.д. Ну и ссылаться на уровни напряжений — они по ПУЭ относятся к сверхнизким (СНН).
На нашем рисунке Случай 1 приведён без гальванической связи корпуса камеры и сигнала — корпус заземлён.
Да, ещё — для случаев «1» и «2» в разрывы кабеля включены устройства грозозащиты. Их землить обязательно, самым толстым земляным проводником минимально возможной длины к ближайшему щитку. Можно, в случае крепления на заземленную металлоконструкцию, присоединять к ней. Эти устройства соединяют защищаемые линии с землёй только при наведении мощных электрических помех, угрожающих исправности аппаратуры.
Случай 2. Питание на камеру подаётся от ИВЭП, расположенного в центре (щите) электропитания системы видеонаблюдения. Как вариант — этим же напряжением запитан видеорегистратор. Здесь мы смело заземляем всё — корпуса регистратора и ИВЭП, а так же «-» электропитания. Кабелем с сечением, соответствующим потреблению удалённых камер, подаём электропитание к месту назначения.
Для случая 2 для разнообразия выбран вариант с электрически соединенными сигнальным «общим» и корпусом камеры. Соответственно корпус не землим, наоборот — анализируем необходимость электроизоляции камеры от конструкции, на которую она крепится.
Случай 3. Удалённая камера с автономным ИВЭП и гальванически развязанными приёмопередатчиками передачи видеосигнала по витой паре. Пусть наши приёмопередатчики выполняют еще и функцию устройства грозозащиты — таких много. Заземляем оба в соответствии с требованиями к устройствам грозозащиты: минимальное сопротивление и длина проводников, надёжность заземления . Смело заземляем удалённые приборы: корпуса, «-» электропитания — всё как надо, включая корпус видеокамеры. Электрическая развязка есть, «2-й земли» не будет.
Случай 4. Удалённая камера с автономным ИВЭП и приёмопередатчиками передачи видеосигнала по витой паре без гальванической развязки.
Натыкался на такое. Причём в инструкции еще просят для грозозащиты организовать хорошее заземление передатчика дополнительным проводником из центра. Ну даже не знаю, как тут быть с ПУЭ. Сложно все как-то в датском королевстве. Короче — корпус ИВЭП землим однозначно, корпус камеры — по ситуации в зависимости от наличия связи корпуса с сигнальным «общим». Здесь всё понятно.
В моём конкретном случае стояло на осветительной мачте 4 удалённых камеры. Соответственно четырёхпарной экранированной «витухой» мы передатчики соединили с приёмниками, экранную оплётку использовали как раз в качестве этого самого «хорошего заземления» (она на схеме отдельным проводом показана). Сигнал идёт, камеры показывают. Грозы были. Оборудование работает.
Вот наверное и всё. Можно только добавить, что Случай 3 идеально подходит для IP-видеокамер. Электрическая развязка по сигналу присутствует, сигнал передаётся по витой паре. Электропитание правда в случае PoE централизованное, но это непринципиально. Корпуса камер можно заземлять спокойно. Грозозащиту желательно подцеплять с обоих сторон (и камеры и регистратора).
Рассматриваемая проблема и пути ее решения, прежде всего, относятся к уличным видеокамерам и ИК-прожекторам, работающим от напряжения питания 12 Вольт. Провод, по которому происходит подача питания на уличную видеокамеру, обладает сопротивлением, достаточным для потери нескольких вольт. В результате до камеры вместо требуемых 12 Вольт доходит гораздо меньшее напряжение. В свою очередь это ведет к ухудшению качества изображения, а также к снижению чувствительности видеокамеры.
По статистике большая часть уличных камер устанавливается летом и при включении отлично работают. Неприятности начинаются в холодное время года, когда включается автоподогрев, резко увеличивающий потребление тока. Камера просто перестает работать.
Влияние на изображение
Небольшое снижение напряжения порядка 2 Вольт практически не сказывается на работе камеры. Проблемы, как правило, начинаются при напряжении питания ниже 8,5 Вольт.
Для питания CCD-матрицы необходимо 2 типа напряжений: +15 Вольт и -7 Вольт, которые формируются внутренними умножителями внутри видеомодуля. При снижении напряжении на входе камеры умножители не справляются с поставленной задачей и выдают некорректные значения. Вследствие этого сначала снижается чувствительность CCD-матрицы, а затем изображение начинает «заплывать».
Влияние на подсветку
Особенно сильно падение напряжения питания сказывается на мощность ИК-подсветки. При уменьшении напряжения всего на 2 вольта светимость прожектора падает в 5 раз.
Конечно, можно применять схему стабилизации тока ИК-прожекторов, но, как правило, это ведет к ряду других недостатков. Существуют 2 способа стабилизации тока ИК-излучателей:
1. LDO-схема. В этом случае на светодиоды подается пониженное напряжение 6-7 Вольт, а остальная мощность рассеивается на радиаторе. Недостатком такого решения является дополнительный нагрев корпуса прожектора и низкая мощность подсветки.
2. Импульсная схема. При импульсной стабилизации излучателей отсутствует дополнительный нагрев, а ток отслеживается схемой с обратной связью. Недостатком данного решения является высокая стоимость ИК-прожектора.
Как показывает практика, оптимальным решением для правильной работы ИК-прожекторов остается поддержание напряжения питания на необходимом уровне.
Решение №1: повышенное напряжение
Одним из распространенных, но не самых удачных методов, применяемых для питания уличных камер видеонаблюдения, является применение источника питания с повышенным выходным напряжением. Обычно для этих целей используются блоки питания с выходным напряжением 13,5-13,8 Вольт.
Простота установки
Собственно, установка самого блока питания простая. Основная сложность заключается в прокладке питающего кабеля. Необходимо правильно подобрать его сечение, чтобы на камере получить заданное напряжение питания.
Стабильность напряжения на камере
Остается вопрос стабильности напряжения при включении/выключении обогревателя камеры. В любом случае, в холодное время года, напряжение на камере будет меньше, чем летом. Ситуация усугубляется в случае применения уличных камер со встроенной ИК-подсветкой.
Стабильность питания для ИК-прожекторов
Инфракрасные прожектора чувствительны к изменению питания, поэтому необходимо достаточно корректно подобрать сечение кабеля и рассчитать падение напряжения. Сложность возникает, когда используются несколько прожекторов, установленных на разных расстояниях от источников питания.
Вероятность возникновения наводок
Для исключения появления наводок придется очень корректно прокладывать питающий кабель, стараясь исключить его пересечения с сетевыми проводами.
Стоимость
Стоимость блока питания немного выше обычного, но стоимость кабеля при значительной длине может оказаться достаточно существенной.
Решение №2: блок питания недалеко от камеры
В случае установки источника питания рядом с камерой, например с противоположной стороны стены внутри помещения, решается подавляющее большинство проблем, связанных с падением напряжения. Также исключается появление нежелательных наводок.
Простота установки
Единственным ограничением может стать отсутствие места для установки самого блока питания в силу тех или иных причин. Например, когда камера или ИК-прожектор расположены далеко от помещения, где возможно расположить источник питания.
Стабильность напряжения на камере
Данное решение гарантирует стабильное питание на камере. Включение/выключение автоподогрева также не влияет на величину напряжения на камере видеонаблюдения.
Стабильность питания для ИК-прожекторов
Стабильность яркости подсветки при использовании данного решения обеспечивается малой длиной линии питания. Наиболее заметный результат проявляется при использовании ИК-прожекторов с большим током потребления.
Вероятность возникновения наводок
Вероятность появления наводок на изображении крайне мала в силу небольшого расстояния между блоком питания и видеокамерой. Но в любом случае необходимо предусмотреть отсутствие пересечения линии 12 Вольт с силовыми проводами. Не следует также подключать к одному блоку питания сразу несколько камер, так как в ряде случаев возможно их взаимное влияние друг на друга.
Стоимость
Невысокая стоимость данного решения обусловлена использованием обычного блока питания и отсутствием необходимости использования дополнительных проводов для подводки 12 Вольт.
Решение №3: уличный блок питания
В настоящее время такой подход получает все большее распространение благодаря снижению стоимости на герметичные уличные блоки питания. Применение уличного источника питания позволяет полностью избавиться от всех видов наводок. В силу близкого расположения к видеокамере и короткой линии питания, напряжению просто негде теряться.
Простота установки
Одним из плюсов является отсутствие необходимости поиска места для установки блока питания. Также упрощается запуск и обслуживание системы видео наблюдения.
Стабильность напряжения на камере
Высокая стабильность напряжения на видеокамере обеспечивается короткой длиной линии питания 12 Вольт. Кроме этого, полностью исчезает проблема появления нежелательных наводок от соседних электропроводок.
Стабильность питания для ИК-прожекторов
Данный метод позволяет добиться стабильной яркости подсветки. Для ИК-прожекторов большой мощности использование уличного блока питания может оказаться единственно верным решением.
Вероятность возникновения наводок
Короткая линия питания камеры видеонаблюдения полностью исключает появление нежелательных наводок на изображении.
Стоимость
До недавнего времени высокая цена уличных источников ограничивала их массовое применение в системах видеонаблюдения. Использование новых технологий позволило существенно снизить стоимость данного решения.
Согласно правилам на установку электрооборудования, любой электрический прибор или механизм, который питается от сети, должен быть заземлен.
Несоблюдение этого требования повышает риск получения электрических травм или выхода из строя дорогостоящей техники.
Эта тема также актуальна для видеокамер и регистраторов изображения. Но при организации заземления в системах видеонаблюдения нужно знать, как это правильно сделать.
Ошибки при подключении к питанию, непрофессионально выполненное подсоединение к почве, неправильный монтаж установок, некачественные комплектующие – вот перечень причин, которые могут принести финансовые проблемы легкомысленным инсталляторам.
Заключение
Исходя из выше изложенного, можно сделать вывод, что заземление камеры видеонаблюдения и другого аналогичного оборудования должно проводиться при строгом соблюдении норм и правил на установку таких приборов.
Необходимо изучить характеристики каждого устройства в системе, их электрические схемы на предмет соединения общего провода с корпусом. Если такая ситуация имеет место, допустимо принимать нестандартные решения.
Целесообразней отказаться от заземления отдельных камер в пользу корректной работы всей системы, обеспечив объект информационными табличками на тему безопасного обращения с электрооборудованием. Установкой видеонаблюдения должны заниматься специализированные фирмы!
Для чего следует соединять приборы с проводом, идущим в грунт
По определению заземление представляет собой преднамеренное, технически организованное соединение любой электроустановки с грунтом.
Важно то, что потенциал земли всегда равен 0, поэтому любой объект, соединяясь с ней, нейтрализуется от токов утечки.
Неправильным будет просто вставить провод в почву – в ней должно находиться заземляющее устройство, куда и нужно подключиться.
Как оговорено выше – земля берет на себя все более высокие потенциалы. Этот эффект как раз стоит во главе угла при защите человека от электротравм.
Если приборы не подключены к устройству в почве и на их корпусе (в результате утечек) присутствует напряжение, то живой организм, прикоснувшись к такому объекту, получит удар электрического тока, то есть, проведет электрический ток через себя. Вот почему важно соединять все без исключения приборы с шиной, идущей в почву.
Виды громозащиты
Для эффективной защиты систем видеонаблюдения могут применяться несколько типов защиты, которые отличаются своим функциональным назначением:
- для защиты питающих линий;
- для защиты сигнальных линий;
- для защиты элементов системы управления.
Схемы, которые используются при создании молниезащит, должны отличаться своей простотой и функциональностью. В используемых модулях должна предусматриваться возможность смены предохранительных элементов.
Это позволит надежно защищать оборудование и обеспечит эффективное техническое обслуживание систем грозозащиты в случае их срабатывания. Рассмотрим, какие виды громозащиты могут использоваться для надежной защиты видеооборудования.
Заземление витой пары
При ударе молнии может произойти сильный перепад питающего напряжения, что приводит к повреждению коммутационных портов и аппаратной платформы устройств систем видеонаблюдения.
Достаточно часто это случается по причине неправильного заземления витой пары. Чтобы гарантировать надежную защиту в случае использования этого способа коммутации между устройствами, нужно обеспечить соответствующую точку заземления симметричной витой паре.
Для этой цели может использоваться автоматический трансформатор, который подключается в линию витой пары.
В случае использования симметричного кабеля могут применяться разъемы RJ45, а экран кабеля припаивается к выходу трансформатора. Если отводов под заземление или специальных экранированных разъемов нет, то оплетка кабеля может защищаться посредством симметричного трансформатора.
Также для заземления витой пары могут применяться специальные УЗИП-модули, которые представляют собой устройства защиты от импульсного перенапряжения.
Защита цепей питания
Высоковольтные импульсы, возникающие во время грозы, могут наносить серьезный ущерб устройствам видеонаблюдения.
Дело в том, что в этой аппаратуре уже давно не применяются снижающие трансформаторы, а используются импульсные модули питания.
Их особенностью является то, что они очень чувствительны даже к кратковременным импульсным перенапряжениям. Чтобы обеспечить качественную защиту цепей питания следует устанавливать модули защиты от импульсных напряжений.
Защита сигнальных линий
Грозозащита камер видеонаблюдения должна обязательно включать устройства для защиты сигнальных линий – они могут быть коаксиального типа или в виде витой пары.
Как для витой пары, так и для коаксиальных кабелей используются модули УЗИП, которые защищают сигнальные линии, прокладываемые как вне помещений, так и внутри.
Модули УЗИП для сигнальных цепей представляют собой блоки с двумя входами, двумя газоразрядниками, резисторами, конденсаторами и симметричным стабилитроном.
Первый из разрядников осуществляет «грубое» снижение напряжения на корпус, а второй «снимает» его с корпуса и передает на провод контура заземления.
Защита управления
В случае поражения камеры, сигнальных линий или линий питания защита требуется не только камерам, а и оборудованию диспетчерского пульта, с которого происходит наблюдение и управление работой системы.
Защита устройств управления реализуется посредством установки защитных модулей как со стороны камер, так и в месте расположения центральной системы управления.
Р=U * I
U — напряжение питания
I — паспортный ток
В общем всё просто, дерзайте.
Ну ладно, пишите в комментарии , подписывайтесь в конце концов — форма внизу.
Когда нужно применять устройства защиты
Современные системы видеонаблюдения устанавливаются как внутри помещений, так и снаружи зданий.
В первом случае для защиты от грозы достаточно будет использовать специальные устройства, которые защищают оборудование от импульсных перепадов напряжения и от электромагнитных наводок, возникающих во время ударов молний.
Дополнительной защиты камер и видеорегистраторов не потребуется, поскольку объект должен иметь свою собственную грозозащиту, которая должна сработать в случае грозовых разрядов.
Если камеры устанавливаются снаружи объекта, то следует предусмотреть их дополнительную защиту от возможного попадания молнии – они должны иметь собственные молниеулавливатели и контуры заземления.
Кроме этого, зачастую вместо обычных камер наблюдения устанавливают взрывозащищенные камеры видеонаблюдения, которые могут применяться не только на объектах со взрывоопасной средой, а и там, где есть вероятность попадания молнии в элементы крепления камер.
В общем случае внешняя система грозозащиты видеонаблюдения должна иметь в своем составе три функциональных элемента.
- Громоотвод;
- Токоотвод;
- Заземлитель.
Громоотвод используется с целью перехвата молнии и перенаправления ее разряда к токоотводу.
С его помощью мощный разряд молнии переводится к заземленному контуру заземлителя. Заземлитель имеет непосредственный контакт с землей и обеспечивает эффективное рассеивание разряда молнии земной поверхностью.
Элементы внутренней защиты видеонаблюдения представляют собой устройства, которые устанавливаются в разрыв электрической цепи, возле устройств, которые они должны защищать.
Эти приборы функционируют не только в роли модулей, поддерживающих нормальный уровень напряжения, а и позволяют защитить сложное электронное оборудование от любых иных внешних наводок.
Отдельно следует отметить необходимость защиты цифровых IP-видеокамер. Эти устройства более подвержены воздействиям молниевых разрядов, нежели аналоговые камеры.
Поэтому, грозозащита IP видеокамер POE является обязательным элементом системы видеонаблюдения, который позволит сохранить ее работоспособность.
Грозозащита IP видеокамер основана не только на защите самих камер наблюдения, а и линий, посредством которых передаются информационные сигналы и реализуется питание оборудования.
Читайте также: