Новости Все >>
Статьи Все >>
Семинары Все >>

Особенности расчета сечения кабеля питания для систем видеонаблюдения

При построении системы видеонаблюдения одной из ключевых является задача обеспечения качественного и стабильного электропитания. На этапе ее решения возникает ряд вопросов, один из которых - выбор подходящего кабеля питания. В данной статье мы расскажем, как определить допустимую площадь сечения жил кабеля питания. Почему мы обращаем внимание на этот вопрос?

Кабель питания является одним из дорогостоящих компонентов системы видеонаблюдения. У многих инсталляторов возникает желание сэкономить, поэтому иногда они делают выбор в пользу более тонкого кабеля с меньшим сечением. Однако, излишняя экономия в свою очередь может привести к нестабильной работе всей системы. С другой стороны, установка питающего кабеля с запасом приводит к серьезным затратам, особенно в сильно распределенных системах. Как же достичь оптимального результата и построить систему видеонаблюдения с надежным электропитанием при этом максимально эффективно используя средства?

Согласно теории
Рассмотрим систему камера-кабель-блок питания с точки зрения второго закона Кирхгофа. Так как в видеонаблюдении ток, протекающий по кабелю, редко превышает 5 А, то расчет по допустимому току мы не проводим. Видеокамеру можно приближенно считать чисто активной нагрузкой, тогда схема включения принимает вид:

систему камера-кабель-блок питания

где E напряжение питания, r сопротивление кабеля, Rн сопротивление нагрузки (камеры).

По закону Кирхгофа получаем:

E = I * r + I * Rн

где I ток, протекающий в цепи, I * r = U1 падение напряжения в кабеле, I * Rн = U2 падение напряжения на камере. Для стабильной работы камеры необходимо, чтобы U2 соответствовало заявленному производителем минимальному питающему напряжению.

А как на практике?
Возьмем камеру с током потребления 450 мА и напряжением питания 12 В, блок питания с номинальным напряжением 12 В и рассчитаем минимально допустимую площадь сечения для кабеля длиной 300 м.

Решение начинается с выяснения электрических параметров камеры и блока питания. Из паспортов оборудования выясняем, что у блока питания при нагрузке в 450 мА падение выходного напряжения составит не более 0.5 В, а камера будет стабильно работать при напряжении до 10 В. Получаем условия стабильной работы камеры:

E = 11.5 В, U2 = 10 В

Следовательно, допустимое падение напряжения в кабеле:

U1 = E U2 = 1.5 В

Выбираем кабель
Выбор подходящего кабеля осуществляется по ряду критериев в зависимости от условий эксплуатации. Мы ограничимся рассмотрением только такого параметра, как площадь сечения питающих жил.

Допустим, предполагается использовать одножильный медный кабель. Удельное сопротивление p меди лежит в пределах от 0.01724 до 0.018 Ом*мм2/м, поэтому будем считать приближенно p = 0.0175. Сечение провода S можно получить по формуле:

p * l
S =
R

где p удельное сопротивление проводника, l длина проводника (в данном случае умножается на 2, так как необходимо учитывать сопротивление обоих проводов, т.е. l = 600 м), R сопротивление проводника из формулы, приведенной выше: I * r = U1:

U1 1.5
R = = = 3.(3) Ом
I 0.45

Подставляя полученные значения в формулу, получаем:

p * l 0.0175 * 600
S = = = 3.15 мм2
R 3.(3)

То есть для стабильного питания выбранной камеры подойдет любой медный кабель с площадью сечения более 3.15 мм2. Таким образом, для того, чтобы определиться с минимально допустимой площадью сечения питающего кабеля достаточно знать материал и длину кабеля, а также допустимое минимальное падение напряжения в нем.