Как правильно прокладывать кабель для видеонаблюдения?

Введение

В видеонаблюдении для передачи видеосигнала форматов HDCVI, HD-TVI и AHD, а также цифрового потока от IP видеокамер используется два типа кабеля: 

1. Телевизионный коаксиальный кабель или его разновидность - коаксиальный кабель совмещённый с кабелем питания.

2. UTP ("витая пара").

Прокладка ТВ кабеля в помещениях

Опыт монтажа систем видеонаблюдения показывает, что наиболее надёжным с точки зрения обслуживания является прокладка в кабельных лотках (коробах), в полых плинтусах, в межпотолочном пространстве или за фальш-стенами.

Менее предпочтительна прокладка кабеля в штробе, так как данный способ монтажа не только ограничивает возможности по ремонту кабеля, но имеет большую вероятность выхода кабельной линии из строя.

При прокладке кабеля следует учитывать следующие факторы:

1. Как коаксиальный (ТВ), так и UTP кабель используемый в видеонаблюдении имеет регламентированный радиус изгиба. Избегайте "прямых" углов. Особенно это касается коаксиального ТВ кабеля.

Так, коаксиальный кабель FinMark F5967BV имеет допустимый радиус изгиба равный 10-ти диаметрам кабеля или 60 мм. Для "витой пары" (UTP, FTP) минимальный радиус изгиба обычно равен 4-м диаметрам.

2. Все типы кабеля подразумевают эксплуатацию в сухой среде. Попадание воды внутрь кабеля через микротрещины в оболочке со временем может вызвать коррозию, в результате которой кабель разрушается и перестаёт распространять сигнал.

3. Кабель "намертво" заштукатуренный в штробе, при выходе из строя, сложнее восстановить.

Прокладка кабеля в грунте

Небронированный абонентский ТВ кабель, а также "витая пара" UTP и FTP не предназначена для укладки в грунт без каких либо дополнительных мер защиты. Нарушение этого правила приведёт к очень быстрому выхода кабеля из строя.

Обычная тонкостенная ПВХ (PVC) гофротруба, которую часто используют для защиты кабеля в грунте, может со временем собирать грунтовую воду через микротрещины, не говоря уже о том, что из-за слабой прочности мало годится для защиты кабеля от повреждения.

Уличная прокладка кабеля открытым способом

Кабели в ПВХ (PVC) оболочке, независимо от цвета, проложенные на улице без всякой защиты, постепенно разрушаются под воздействием ультрафиолета и теряют свои свойства. То же самое касается и тонкостенной ПВХ (PVC) гофротрубы - которая под воздействием среды, со временем просто рассыпается на куски.

Вывод: при прокладке кабеля на улице избегайте воздействия солнечного света и дождя на кабель в ПВХ оболочке, используйте кабель в полиэтиленовой оболочке или защитные PE трубы.

По максимуму используйте прокладку с внутренней стороны здания и выводите кабель на улицу через отверстие в стене только в местах непосредственной установки видеокамер.

Кабельные вводы в коммутационные коробки

Конструкция специализированных монтажных коробок для камер видеонаблюдения предусматривает полную защиту кабелей как от воздействия внешней среды так и от умышленного повреждения, так как коробка устанавливается непосредственно на отверстие в стене, из которого выходит кабель либо на специальный переходной кронштейн на вертикальный столб или стойку.

В первую очередь, при монтаже убедитесь что в коробку по кабелю не будет сочиться вода при дожде. Если вода попадает в разъём коннекторов находящихся в коробке, это вызывает быстрое разрушение разъёма и, как минимум, выход его из строя, а как максимум - короткое замыкание и выход из строя самой камеры.

Если коробка не герметичная - сделайте так, чтобы кабельный ввод в коробку находился снизу. Этим вы обеспечите сток конденсата и излишней влаги.

Неплохой вариант для вводов в коробки использовать зажимные муфты с резиновым уплотнителем.

Подвес ТВ кабеля между опорами

Для подвеса между опорами используется кабель, в котором имеется дополнительный несущий элемент - стальная проволока или тросс. Основные требования при монтаже:

1. Соблюдать допустимое расстояние пролётов кабеля приведенное в спецификации самонесущего кабеля или кабеля с дополнительным несущим элементом.

2. В месте подвеса не допускать трения сигнального кабеля об опору. В проходных точках или конечных точках установки видеокамер необходимо организовать провисание кабеля как показано на рисунке. В данных точках сигнальная часть кабеля не должна испытывать механического натяжения при ветре.

Совместная прокладка сигнальных кабелей и кабеля питания

Прокладывать в одних пучках, штробах и лотках сигнальные кабели и кабели питания можно, только если напряжение в питающих кабелях не выше 48 в. Таким образом, в случае применения комбинированного кабеля (ТВ+питание). подразумевается, что по токоведущим жилам в точку установки видеокамеры передаётся напряжение 12-14 вольт и ни в коем случае не 220в.

Не допускается совместная прокладка кабелей сети переменного тока 220 вольт вместе с сигнальными кабелями в одних пучках, штробах и лотках с точки зрения требований электробезопасности и электромагнитной совместимости. Единственное исключение может быть для совместной прокладки силового кабеля и оптоволоконного кабеля без токонесущего армирующего элемента.

Заземление

Корпуса таких устройств как видеорегистратор или коммутатор на приёмной стороне должены быть заземлены на контур заземления здания если такой имеется.

Корпуса и кронштейны видеокамер, металлические части разъемов на стороне видеокамеры не должны быть заземлены (если это не противоречит правилам техники безопасности).

При установке видеокамер на металлическую опору необходимо использовать диэлектрические прокладки. В противном случае, заземление устройств в двух противоположных точках линии вызовет перетекание токов помех по оплёткам кабелей и модуляцию полезного сигнала помехой.

Медь или биметалл?

Для передачи аналоговых видеосигналов форматов HDCVI, HD-TVI или AHD, с точки зрения передачи с наименьшими искажениями, играет роль не материал проводников, а погонное сопротивление, которое зависит от материала. Так как погонное сопротивление биметалла (CCA), при том же сечении что и у меди, имеет значение на 65% больше, это влечёт за собой несколько большие переходные искажения.

Для передачи напряжения питания погонное сопротивление кабеля тоже играет большую роль. При включённой ИК подсветке ночью, потребляемый ток камеры увеличивается в 3-5 раз и соответственно падение напряжение на кабеле также увеличивается в 3-5 раз, в результате чего камере может элементарно не хватать питания.

Кроме того, CCA кабель являеться очень "ломким" в отличии от пластичной меди.

Расчёт падения напряжения на кабеле

Рассмотрим практический пример, когда видеокамера подключена к видеорегистратору с помощью "витой пары" (UTP) 

Мощность, потребляемая камерой: 6Вт

Используемый кабель: UTP 4х2х0,5 с медными проводниками. Погонное сопротивление одного проводника – Rпог = 11 Ом на 100м. или 0,11 Ом на 1м.

Расчёт:

Ток, потребляемый камерой – I кам=P/U = 6/12 = 0,5А

Используем параллельное соединение проводников согласно схеме на рис.1.

Сопротивление «плюсового» проводника (бел/ор + оранж) длиной 50м – (Rпог*L)/N (где N = 2 проводн.) =  (0,11*50) / 2 = 2,75 Ом.

Сопротивление «минусового» проводника (бел/син + син + бел/кор + кор) длиной 50 м – (Rпог*L)/N (где N = 4проводн.) =  (0,11*50) / 4 = 1,38 Ом.

Общее сопротивление Rпад общ = 2,75 + 1,38 = 4,13 Ом.

Падение напряжение на данном 50 метровом кабеле питания Uпад = I кам * Rпад общ = 0,5 * 4,13 = 2,07 В.

Данное падение напряжение будет иметь место ночью, при включенной ИК подсветке. Днём же камера потребляет примерно в 5 раз меньше, следовательно падение будет 2,07/5 = 0,42 В.

Если в камере указан допуск +-25% на питающее напряжение, то при 12В это +-3В. Таким образом, видно, что используя параллельное соединение проводников, мы не вышли за пределы допуска на данной длине кабеля и для данной камеры, и можем использовать нерегулируемый стабилизированный источник питания 12 В, установленный рядом с регистратором.

Для примера приводим погонное сопротивление токоведущих жил различных кабелей питания используемых в видеонаблюдении:

UTP (медь) 4х2х0,51 мм2 - 0,11 Ом/м;

UTP (CCA) 4x2x0,5 мм2 - 0,18 Ом/м;

Многожильный 0,75 мм2 - 0,05 Ом/м (токоведущие проводники кабеля F 5967BV+2x0.75power);

Кабель ШВВП 2х0,75 - 0,023 Ом/м;

Кабель ШВВП 2х1,5 - 0,01 Ом/м.

Выводы:

При монтаже систем видеонаблюдения высокой разрешающей способности (от Full HD до 4K) очень важно не только использовать правильный кабель под конкретную задачу и условия, но также соблюдать правила монтажа, для того чтобы сигнал от HDCVI, HD-TVI и AHD видеокамер был доставлен с минимальными потерями а связь с IP камерой была стабильной.

Читайте также:

Тест медной и биметаллической витой пары в системе видеонаблюдения

Какой кабель лучше для HD видеонаблюдения, UTP или коаксиальный ТВ?

Как установить видеонаблюдение самостоятельно?

Видеодомофон и электрозамок: выбор кабеля и правила монтажа