Заземление коаксиального кабеля в системе видеонаблюдения

Особенности грозозащиты для систем видеонаблюдения

Аппаратура видеонаблюдения, как и любая другая сложная электронная техника, очень чувствительна к внешним воздействиям. Разработчики и производители видеокамер прикладывают массу усилий для защиты своих продуктов от внешних факторов.

В зависимости от назначения, аппараты наружного видеонаблюдения должны нормально работать в широком диапазоне температур, быть защищены от дождя, снега и града, иметь надежную пылевлагозащиту. Однако ни один разработчик не может сконструировать аппарат, полностью защищенный от непосредственного попадания молнии или перенапряжения в электрической сети, вызванного грозовыми разрядами.

Поэтому при создании систем видеоконтроля необходимо предпринять ряд мер для того, чтобы была обеспечена эффективная грозозащита для видеонаблюдения.

Важно! Только комплексный подход может обеспечить грозозащиту систем видеонаблюдения.

Три опасности для систем видеонаблюдения, возникающие во время грозы

Во время грозы три фактора могут нарушить работоспособность видеоаппаратуры:

• непосредственное попадание молнии в камеры, несущие металлические тросы, металлические короба и лотки;
• наведенные перенапряжения в сигнальных коаксиальных кабелях и витых парах;
• импульсные перенапряжения в силовой сети, вызванные разрядами молнии.

Защита от прямого попадания молнии

Прямое попадание молнии предотвращается общей молниезащитой зданий, сооружений и территорий. Молниезащита обычно применяется на открытой местности, вдали от высоких зданий, высоковольтных линий электропередач и других возвышающихся объектов. Целесообразность монтажа защиты от прямого попадания молнии определяется на стадии проектирования.

Молниезащита представляет собой систему стержневых металлических молниеприемников, устанавливаемых на опорах или крышах зданий. Молниеприемники с помощью токоотводов надежно соединяют с заземлителями. Расположение и количество стержней определяется проектом жилых зданий и производственных объектов.

Высоковольтные наводки в слаботочных кабелях во время грозы

Сила тока в грозовом разряде может достигать 500 000 ампер. Его продолжительность может составлять несколько секунд. Такой разряд порождает электромагнитный импульс большой мощности, который наводит в окружающих металлических предметах ЭДС.

Наводимая электродвижущая сила зависит от силы грозового разряда, его продолжительности, расстояния и физических размеров предмета. Во время грозы наведенные перенапряжения в сигнальных кабелях могут вывести из строя видеокамеры, коммутаторы и другую аппаратуру. Для защиты аппаратуры от наводок применяют ряд мер:

• заземляют металлические несущие конструкции (мачты, тросы, лотки, короба);
• заземляют защитные металлические и металлизированные оболочки проводов и кабелей;
• на концах линий связи, вблизи видеорегистраторов, cctv камер, коммутаторов и другого оборудования обработки сигналов устанавливают устройства грозозащиты.

Перенапряжения питающей сети

Во время грозы в воздушных и кабельных линиях электропередач могут наводиться большие импульсные перенапряжения. Перенапряжения возникают из-за непосредственного попадания молнии в линии электропередачи или вызываются токами растекания грозового разряда.

Высоковольтные импульсы могут передаваться на многие километры. Часто они наносят серьезный ущерб системам видеонаблюдения. Дело в том, что в современной аппаратуре давно отказались от понижающих трансформаторов и применяют импульсные блоки питания. Эти устройства критичны даже к кратковременным импульсам высокого напряжения.

В настоящее время основным видом защиты от перенапряжения силовых и сигнальных линий является установка УЗИП (устройств защиты от импульсных перенапряжений).

Обратите внимание! Статистика показывает, что до трети случаев выхода из строя электронной аппаратуры происходит во время грозы. Пренебрежение мерами грозозащиты, копеечная экономия на них может привести к потерям десятков и сотен тысяч рублей.

Грозозащита линий связи с помощью УЗИП

Существует распространенное заблуждение, что выполнять защиту сигнальных кабелей систем видеонаблюдения необходимо только в случае, если камеры или регистраторы находятся на улице. Это в корне не верно. Кабельные линии, проложенные внутри зданий, подвержены импульсным наводкам не меньше, чем кабели, проложенные снаружи. Поэтому осуществлять грозозащиту нужно всегда, особенно если сигнальные кабели имеют длину десятки или сотни метров.

Защиту от перенапряжения коаксиальных линий и витых пар осуществляют с помощью УЗИП (устройств защиты от перенапряжения). Часто эти устройства называют устройствами грозозащиты.

Конструкция устройств защиты от импульсных перенапряжений

УЗИП для коаксиала и витой пары выполняют одинаковые функции, но немного отличаются по конструкции. Рассмотрим принцип действия УЗИП для коаксиального кабеля.

Грозозащита для коаксиального кабеля

Характерный конструктив УЗИП представляет собой металлический корпус с двумя разъемами. В случае коаксиала это разъемы BNC (папа и мама). Внутри корпуса размещены два газовых разрядника, два резистора, конденсатор и двунаправленный (симметричный) стабилитрон. Они образуют две ступени ограничения напряжения.

Цепочка разрядников осуществляет «грубое» ограничение напряжения. Первый разрядник подключается между центральной жилой кабеля и корпусом устройства, второй разрядник «сбрасывает» напряжение с корпуса прибора на провод заземления. Полное ограничение импульсов высокого напряжения осуществляется цепочкой из резистора и стабилитрона. Безопасный, ограниченный сигнал подается со стабилитрона на подключаемое устройство.

Основные характеристики УЗИП

Выбор устройств защиты сигнальных цепей осуществляют исходя из их технических характеристик. Ниже приведены характеристики, на которые следует ориентироваться в первую очередь:

• рабочее и максимальное напряжение;
• номинальный ток;
• волновое сопротивление (50/75 Ом);
• номинальный ток разряда (кА);
• вносимое затухание в полосе рабочих частот (дБ).

Подключение устройств защиты от импульсных перенапряжений к аппаратуре видеонаблюдения

Подключение УЗИП желательно производить на минимально возможном расстоянии от подключаемого оборудования. В случае наружной грозозащиты для видеокамер в монтажную коробку необходимо завести заземляющий проводник, соединенный с контуром заземления. Заземляющий проводник и провод заземления защитного устройства нужно соединить с помощью клеммника, СИЗ, пайки или сварки.

В помещении, где должна размещаться аппаратура видеонаблюдения (коммутаторы, устройства записи и пр.), должна быть проложена сеть заземления. Ни в коем случае это не может быть провод PEN — нулевой провод сети с глухозаземленной нейтралью. Это должен быть полноценный провод заземления, соединенный с естественным или искусственным заземлителем. К этому проводу должна быть присоединена шина заземления, к которой, в свою очередь, присоединяют металлические корпуса защищаемого оборудования и заземляющие проводники УЗИП.

Часто задаваемый вопрос. Что делать, если вблизи видеокамеры или видеорегистратора нет сети заземления? Ответ: искать расположенные поблизости металлоконструкции, здания или сооружения, соединенные с землей, которые могут служить естественными заземлителями.

Однако следует помнить, что это не должны быть трубопроводы, по которым транспортируются жидкости или газы. Если камера будет питаться не по сигнальному проводу, а от другого источника, то к ней следует проложить три провода — фазу, ноль и провод защитного заземления. Последний можно использовать для заземления устройства грозозащиты.

Защита питающей сети от перенапряжения

Для защиты силовых сетей от импульсных перенапряжений промышленность выпускает однофазные и трехфазные УЗИП. Их устанавливают в вводно-распределительном устройстве здания и других распределительных щитах. В случае системы видеонаблюдения важно, чтобы ее защищали, как минимум, две ступени (два УЗИП) подключенных последовательно.

Следует знать! Силовые устройства защиты от перенапряжений имеют ограниченный ресурс и подлежат замене после нескольких срабатываний. Это связано с тем, что они выполнены по твердотельной технологии, и у ограничительных элементов при срабатывании ухудшаются характеристики. Для контроля состояния УЗИП у них на корпусе имеются специальные индикаторы.

Подводя итог, можно сказать, что комплексный подход к грозозащите систем видеонаблюдения позволяет избежать порчи дорогостоящего оборудования и обеспечит сохранность данных. Заземление аппаратуры и применение устройств защиты от импульсных перенапряжений надежно защитит видеокамеры, коммутаторы и устройства записи данных.

Заземление систем видеонаблюдения

Заземление систем видеонаблюдения

В любых системах, связанных с передачей данных на большие расстояния, заземление играет важную роль, позволяя обезопасить оборудование от повреждения, предотвратить сбои и полный отказ.

К таким системам относится и видеонаблюдение, которой требуется защита от помех и других внешних факторов.

Для систем наблюдения, имеющих разветвленную кабельную систему и электронное оборудование, очень важна защита от воздействие импульсных и радиопомех, блуждающих токов, а также защита от грозовых разрядом.

Так как в системах видеонаблюдения камеры и записывающее оборудование может находиться на достаточно больших расстояниях и связаны кабельными линиями, заземление обязательно.

В аналоговых системах сигнал с видеокамер передаётся по коаксиальному кабелю, который при некоторых условиях начать выполнять функции антенны, на которую легко наводится паразитный сигнал.

Серьёзную опасность для систем видеонаблюдения представляют и «блуждающие токи», которые возникают в удалённых друг от друга электронных устройствах, соединённых между собой электрическим кабелем. В системах видеонаблюдения блуждающие токи могут возникнуть между видеокамерой – коаксиальным кабеле – рекордером. При этом на противоположных концах коаксиального кабеля возникает разность потенциалов, что приводит в поломке электронных устройств.

Что качается, радио- и высокочастотных помех, то они могут возникать при работе мощных устройств, к которым относятся радио или телевизионные передатчики, тиристорные регуляторы напряжения, радиолокационные станции и т.д. Такой тип помехи вызывает искажение видеосигнала.

Импульсные помехи возникают при включении или выключении мощной электротехники, к которой можно отнести станки или другое промышленное оборудование, сварочные трансформаторы и т.п. Поэтому воздействию таких помех чаще всего подвергаются системы видеонаблюдения на промышленных предприятий.

Источниками импульсных помех так же являются все виды городского электротранспорта. Наибольшую опасность представляют импульсные помехи с амплитудой свыше 1 кВ и длительностью более 10 мс. Короткие пики напряжения поражают в основном импульсные блоки питания электронной аппаратуры, а вот трансформаторные источники питания практически не подвержены воздействию импульсов.

В системах видеонаблюдения используется грозозащита, чтобы уберечь уличное оборудование и, прежде всего видеокамеры, от грозовых разрядов.

Чтобы не повредить оборудование системы видеонаблюдения нужно:

• Выполнять заземление элементов в одной точке
• Использовать только качественные кабеля
• Пприменять в кабельной линии оптоэлектронные развязки или видеотрансформаторы
• Не подключать блоки питания к разным фазам.

Применительно к системам видеонаблюдения заземление всех элементов осуществляется в месте подключения регистратора (электрощитке). Идеально это место потому, что оно находится приблизительно на одном расстоянии от всех камер, рядом с ним есть розетка с штатным заземлением, ну и требования по безопасности к нему выше.

Анализ отказов оборудования показывает, что основными “поражающими факторами” для оборудования видеонаблюдения являются разряды молнии, коммутационные импульсы помех и перенапряжения в сети питания. Например, для уличных видеокамер статистика отказов из-за помех следующая:

— до 50 % отказов: повреждение или полное разрушение блоков питания видеокамер и цепей, связанных с линиями передачи видеосигнала или телеметрии в результате воздействия разрядов молнии и коммутационных импульсных помех. Типичными последствиями являются повреждение изоляции, выгорание проводников печатных плат, разрушение электрорадиоэлементов.

— до 45 % отказов: повреждение блоков питания видеокамер в результате скачка напряжения в сети питания. Как правило, чаще выходят из строя импульсные блоки электропитания. Реже – линейные. Типичные неисправности – разрушение элементов из-за теплового пробоя.

— остальные отказы являются следствием других причин, чаще всего связанных с недостаточной герметизацией кожуха видеокамер.

Для борудования, предназначенного для записи и находящегося в помещении и непосредственно соединенного с линиями передачи видеосигнала и телеметрии картина отказов несколько иная. До 90 % отказов: повреждение или полное разрушение цепей связанных с линиями передачи видеосигнала или телеметрии в результате воздействия разрядов молнии и импульсных помех. Остальные отказы являются следствиями других причин, в том числе скачка напряжения в электросети.

При анализе отказов уличных видеокамер, как правило, выявляются:

— отсутствие каких-либо специальных средств защиты от импульсных помех, грозовых разрядов и перенапряжений по цепям питания;

— недостаточное экранирование линий передачи видеосигнала, телеметрии и питания (экран коаксиального кабеля не является серьезным препятствием для повреждения аппаратуры грозовыми разрядами);

— отсутствие специальной аппаратуры защиты от грозовых разрядов по цепям передачи видеосигнала и телеметрии;

— конструктивные недостатки борудования приводящие к возникновению “ блуждающих ” токов заземления;

— не квалифицированный монтаж борудования (отсутствие или недостаточная изоляция и герметизация, монтаж рядом с молниеотводами и т. д.);

— не квалифицированное проектирование систем видеонаблюдения в целом (прокладка длинных сигнальных цепей параллельно высоковольтным линиям, отсутствие защитных средств, и т. д.).

При анализе отказов приемного видеооборудования основной причиной является отсутствие каких-либо средств защиты от импульсных помех и грозовых разрядов на вводе в здание по цепям передачи видеосигнала и телеметрии.

При проектировании систем видеонаблюдения необходимо учитывать следующее: практически в любом импортном или отечественном оборудовании отсутствуют элементы способные поглотить энергию мощных импульсных помех 10 кВ индуцированных разрядами молнии по цепям сигнала и сети. Это делается с целью уменьшения габаритов и стоимости оборудования. Элементы защиты, поглощающие энергию грозовых разрядов выпускаются отдельно и устанавливаются на вводе линий связи и электросети в здания, а для уличных устройств – на вводе в термокожух.

Правильно выполненное заземление системы видеонаблюдения позволит избежать сбоев и поломок в процессе работы.

Обычно заземление системы видеонаблюдения делает монтажная организация, которая устанавливает оборудование для видеоконтроля на охраняемом объекте. Чтобы надежно защитить оборудование от помех и негативных воздействий на него, заземлением обязательно должны заниматься профессионалы.

Наша компания «Запишем всё» без малого 10 лет занимается монтажом систем видеонаблюдения и видеодомофонов. Мы работаем, качественно, профессионально и в установленные сроки. Звоните +7 (499) 390-28-45 в любой день недели с 8-00 до 22-00.

Заземление в системах видеонаблюдения: как безопасно организовать защиту

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.

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.

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:

1. Подключать все объекты к почве в одном месте (точке). Если потенциал этой точки будет меняться, то это будет актуально для каждого устройства;
2. Выбирать точку соединения приблизительно равноудаленной от любого прибора. На практике таковым является щиток электропитания;
3. Если у видеокамеры корпус гальванически соединен с общим контактом, то такой корпус нельзя заземлять во избежание получения 2-й земли;
4. Если предусмотрены устройства защиты от грозы, их нужно заземлять самой толстой шиной;
5. Заземляющее устройство, которое находится в почве, должно быть организовано по всем правилам.

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!

Видео: Заземление для системы видеонаблюдения

Зачем нужна грозозащита для видеонаблюдения

Ни для кого не секрет, что система видеонаблюдения предназначена для того, чтобы обезопасить объект от противоправных действий со стороны посторонних. Однако сама система тоже может нуждаться в дополнительной защите в определенных случаях. К примеру, так происходит при неблагоприятной погоде, во время грозы, которая может запросто вывести надолго из строя дорогостоящую электронику. Для этого применяется комплекс мероприятий и технических решений под названием «грозозащита».

В каких случаях оправдано применение грозозащиты

Задачей таких решений является защита всего множества устройств, составляющих комплекс видеонаблюдения: видеокамеры, линии питания, видеорегистратор, сервер и блок питания. Любое из них может пострадать от перенапряжения, которое возникает в цепи из-за удара молнии.

В первую очередь, под угрозой находятся те камеры и другое оборудование, которые работают на открытой местности. Если устройство спрятано под навесом, который оснащен молниеприемником, то защита не является обязательной. Но и линии питания, и линии передачи сигнала, должны находиться под защитой от грозы и молний.

Существующие современные решения позволяют противодействовать наводкам в витой паре или коаксиальном кабеле. Высокий ток в кабеле является губительным для видеокамер и другого дорогостоящего оборудования. При попадании молнии в кабель происходит выход из строя видеокамеры и видеорегистратора в большинстве случаев.

Вполне вероятна также угроза поломки всей системы наблюдения, включая и архив с записями съемок. Кроме непосредственно угрозы попадания молнии, грозозащита убережет кабель системы от негативных действий высокочастотного тока, что возникает при прохождении кабеля поблизости от трансформаторных распределительных станций.

Для систем видеонаблюдения грозозащита ставится, чтобы уберечь оборудование от перепадов напряжения. Оно может быть вызвано не обязательно ударом молнии в любую часть системы, но также и выходом из строя любого из ее элементов. Что касается наружного оборудования, то, по идее, для его защиты можно воспользоваться специальным навесом.

Но от всех последствий высокого перенапряжения он защитить не сможет. С другой стороны, при прямом попадании в кабель молнии вообще не спасет никакая защита. Однако уберечь оборудование от электромагнитных наводок, вызываемых грозовыми разрядами, она вполне способна.

Что учитывать при установке грозозащиты

Есть несколько ключевых моментов обустройства грозозащиты:

1. От качества выполненных работ зависит безопасность абсолютно всех устройств, которые входят в систему наблюдения. Для заземляющей шины необходимо пользоваться кабелем, который обладает максимальным сечением. Прокладывать ее надо по самому короткому пути.
2. Заземление способно защитить только порт, вблизи которого его смонтировали. Поэтому придется ставить его у каждого из существующих портов и получится многоканальное устройство. Защиту можно ставить и на сам видеорегистратор в том случае, когда кабель был проложен для этих целей за пределами здания. Каждый из портов, к которым будет подведен этот кабель, придется заземлять дополнительно.
3. Для наружных линий обязательно использование экранированного провода. На одном конце он должен быть заземлен жестко, а на другом – мягко.
4. Если не сделать заземление регистратора, подключенного к защищенному порту, то можно ожидать пропадания связи или полного ее отсутствия при помехах. Если использовался экранированный кабель, тогда заземление делают лишь со стороны грозозащиты. Таким же способом делают заземление для всех других свободных кабелей.
5. Небезопасно проводить заземление корпуса видеорегистратора по экранирующей оболочке провода.

Подключение происходит следующим образом: грозозащитное устройство подключается как можно ближе к прибору, который оно будет охранять, в созданный для этого разрыв линии. На крышке прибора обычно указывается направление подключения. Обязательно соединить клемму заземления и заземляющий контур. Для того, чтобы восстанавливать работоспособность устройства после скачка напряжения и срабатывания защиты, нужно будет заменить плавкие предохранители.

Заземление витой пары

Из-за ударов молний происходят резкие перепады напряжения. Это приводит к тому, что оборудование выходит из строя, потому что экранирующая оплетка кабелей была в свое время заземлена неправильно. Чтобы защита была эффективной для всех случаев, необходимо сделать точку заземления симметричной витой паре.

Для этого потребуются дополнительные устройства, а в линию подключения для витой пары добавляется автоматический трансформатор. Если в системе планируется использовать экранированный кабель, то можно прибегнуть к разъемам типа RJ 45, и в этом случае на выход из трансформатора припаивают экран.

Инсталляция провода с экранированием в других случаях не является целесообразной – большинство оборудования не оснащено входными симметричными схемами с отводами. Если выводов под заземление или экранированных разъемов не предусмотрено, то оплетка кабеля защищается симметрирующим трансформатором. Для этого пользователь покупает UTP-кабель.

Критерии выбора грозозащиты

Такое оборудование, как правило, помещается в коммутационные коробки, ставят которые поблизости видеокамер. Если устройство, защищающее от грозы, помещают в термокожух, то нужно обращать внимание на то, как оформлено внутри его пространство. Еще обращают внимание на температурный режим, в котором может работать оборудование по грозозащите.

Подбирая такие устройства для своего объекта, особенно те, которые будут оберегать линии питания, следует придавать значение напряжению и силе тока. Некоторое оборудование призвано работать на постоянном токе, а другое – вполне может быть, что на переменном.

Среди различного оборудования с функциями грозозащиты различают несколько основных видов:

• для защиты цепей питания (переменный и постоянный ток);
• для защиты сигнальных линий (витая пара и коаксиальный кабель);
• для защиты управления (к примеру, PTZ камеры).

Чтобы обеспечить пристойный уровень грозозащиты, оборудование целесообразно помещать внутрь термокожухов, которые смогут дополнительно защитить его от высоких и низких температур. Но это касается устройств, работающих за пределами здания. А то, которое размещается внутри помещения, лучше ставить вблизи защищенной аппаратуры.

В случае поражения разрядом видеокамеры или линии ее подключения, риск попадания и разрушения распространяется и на диспетчерский центральный пункт. Чтобы обеспечить действительно комплексную защиту, нужно на линии подключения устанавливать защитные устройства не только со стороны камеры, но и от места расположения центрального процессора.

Грозозащита для IP видеооборудования

Если аналоговые устройства еще могут пережить сильную грозу, то в случае с IP видеонаблюдением без соответствующей защиты никак не обойтись. Прежде всего, она предохраняет цепи оборудования от губительных скачков напряжения. Такая защитная система может быть внутренней либо наружной.

Что касается внутренней, то с ее помощью происходит ограничение импульсного напряжения. Она охраняет приборы и устройства от неблагоприятных наводок, которые появляются в процессе передачи сигнала на значительные расстояния. Внутренняя защита полезна для видеокамер и охранных систем, мониторов и регистраторов, антенн, сетей подключения, сетей Ethernet. Функции наружной защиты – это перехват молниевого заряда и перенаправление его в землю.

При подключении грозозащиты для IP оборудования, устройство, представляющее собой диодный мост, включается в разрыв линии (кабеля). Оборудование оснащено специальным диодом, сработка которого происходит в ситуации, когда происходит разница потенциалов на входе и выходе, и ее значение превышает установленный предел.

Если срабатывает грозозащитное устройство, то происходит замыкание проводов с одновременным отведением лишнего разряда в землю. Именно таким образом удается защитить чувствительное видеооборудование в сети от преждевременных поломок. Но для этого, должно еще быть организовано правильное заземление.

Как подсказывает статистика, почти треть всех поломок IP оборудования для видеонаблюдения происходит вследствие импульсного перенапряжения, которое всегда сопровождает явление грозы. Для защиты видеокамер и другой аппаратуры нужно придерживаться нескольких важных правил.

Во-первых, устройства защиты нужно устанавливать на все виды наружных видеокамер. Во-вторых, обязательным условием сохранности системы наблюдения является защита всех цепей питания, а также сигнальных линий. В-третьих, модуль грозозащиты устанавливаются в коммутационные коробки, которые обязательно размещаются, как можно ближе к камерам наблюдения.

Построение эффективного грозозащитного комплекса

Самое серьезное внимание построению грозозащитного комплекса должно уделяться в момент разработки видеонаблюдения на объекте. Для защиты оборудования можно прибегнуть к помощи грозозащитных комплексных устройств, также понадобиться организация корректного заземления в здании и около него. Выбирать модуль грозозащиты можно, основываясь на типе видеокамер и линий передачи сигнала.

Эффективный грозозащитный модуль обеспечивает постоянную пассивную защиту наблюдению по всей линии движения сигнала, а также активную защиту на линии его питания. Как только в линиях возникают импульсные перенапряжения, спровоцированные разрядами молний или сильным электромагнитным полем, то на период действия такого напряжение устройства. Находящиеся под защитой, должны быть отключены от линий.

Возврат в рабочее состояние будет происходить в автоматическом режиме, как только напряжение достигнет своего нормального уровня. Чтобы устройство работало устойчиво, ему потребуется обязательное заземление. Допустимое значение импульсного тока в линии достигает 100А. Комплекс должен быть способен работать в температурном диапазоне от – 40 до + 50 градусов по Цельсию.

Главными достоинствами эффективного грозозащитного комплекса должны быть следующие параметры:

• простота в подключении;
• небольшие габариты;
• эффективная защита всех камер и оборудования для регистрации видео;
• наличие предохранителей в схеме, которые могут самовосстанавливаться.

Применяя такое сложное оборудование, как видеонаблюдение, во внешней среде, необходимо предусмотреть все возможное, чтобы защитить его от погодных условий и других разрушительных внешних факторов. Устройства по грозозащите являются одним из основных средств для обеспечения бесперебойной работы системы во время неблагоприятной погоды, такой, как гроза и молнии.

Готовы к выбору? Добро пожаловать в каталог!

ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ

БЛОГ ИНЖЕНЕРА s.sector.2011@gmail.com

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ
2. | ВСЕ ЗАПИСИ |
3. 01.04. Защитное заземление в системах видеонаблюдения

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:

1. Удалённая камера с питанием от отдельного источника питания.
2. Удалённая камера с питанием от источника, общего с видеорегистратором.
3. Удалённая камера с передачей сигнала по витой паре с гальванической развязкой между регистратором и видеокамерой.
4. 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).

Ну что, у кого есть вопросы, задавайте в «комментариях» , хотите получать новости сразу же — подписывайтесь, форма внизу.

Как исправить контур заземления видеонаблюдения

Контур заземления видеонаблюдения очень раздражает, и многим установщикам рано или поздно приходится сталкиваться с этой проблемой.

Если вы ищете способ исправить заземление контура видеонаблюдения, смотрите дальше, потому что в этой статье я объясню, как выявить и устранить эту проблему.

Что такое контур заземления CCTV?

«Контур заземления» — это тип помех, который генерирует горизонтальные полосы на экране системы видеонаблюдения, как показано на рисунке ниже.

Для реального сценария это немного сложно, но для понимания давайте представим, что техник использует мультиметр и помещает один тестовый щуп в корпус камеры, а другой тестовый в корпус DVR, если между двух точек он может генерировать электрическую петлю, которая циркулирует через коаксиальный кабель между устройствами.

В идеальном случае это напряжение не должно существовать, поэтому убедитесь, что вы можете устранить его, используя методы, описанные в этой статье.

Что вызывает заземление контура видеонаблюдения?

При установке идеально заземлять устройства в одной точке, как показано на рисунке ниже, поэтому между ними нет разности напряжений, и поэтому замыкание на землю не происходит.

В этом первом сценарии три устройства (D1, D2 и D3) заземлены на общую точку, но прямой связи между ними нет, все идеально.

Во втором сценарии устройства (D1, D2 и D3) соединены вместе (например, с помощью коаксиального кабеля) и заземлены на 3 точки (A1, A2 и A3).

Если между устройствами D1 и D2 есть напряжение, например, коаксиальный кабель будет генерировать петлю и будет циркулировать между A1 -> D1 -> D2 -> A2. Тот же процесс может происходить между D2 и D3.

Как устранить контур заземления видеонаблюдения?

Чтобы избежать проблем с помехами контура заземления, наилучшим методом является заземление всех элементов в одной точке, чтобы между ними не было разности потенциалов (напряжения). Смотрите пример на рисунке ниже:

Другие методы устранения контура заземления

Есть несколько простых и других более сложных способов устранения помех, вот несколько советов о том, что вы можете сделать в своей установке:

Изоляция камеры

Когда камера установлена ​​в некоторых зданиях, может быть заземление, и это может вызвать проблему с контуром заземления. Один из способов решения этой проблемы — поместить кусок изоляционного материала, такого как дерево или пластик, между кронштейном и стеной. как показано на рисунке ниже

Этот тип ситуации может произойти с установками на металлических опорах или зданиях, таких как металлические конструкции, которые ведут себя как земля. Помните, что если обе стороны заземлены, это может привести к замыканию на землю.

Расстояние электрического кабеля

Во время установки отсоедините коаксиальные кабели на расстоянии не менее 30 см от электрических кабелей, чтобы избежать электромагнитных помех.

В некоторых случаях, когда это невозможно, попробуйте использовать качественные коаксиальные кабели с как можно большим количеством оплетки, чтобы избежать помех, которые могут быть вызваны электрическими кабелями.

Инверсия штепсельной вилки (для электропитания 24VAC)

Другая интересная уловка, используемая установщиками, — это инвертировать розетки, которые подключают источник питания.

Вращение вилки и ее подключение с помощью перевернутых контактов может устранить влияние помех, но только в случае использования источника питания 24 В переменного тока он не будет работать для источника питания с 12 В постоянного тока.

Изолятор с заземлением

Вы также можете найти изоляторы контура заземления, которые могут решить вашу проблему.

Просто установите это устройство в коаксиальный кабель, чтобы устранить контур заземления.

Вывод

Цепь заземления видеонаблюдения раздражает и иногда сводит людей с ума, но проблему можно решить, нужно просто набраться терпения и следовать инструкциям для методов, представленных в этой статье.