Грозозащита Ethernet для IP-видеонаблюдения

Ууууу…грозы для системы IP-видеонаблюдения

Для начала разберемся в терминологии. «Грозозащита» – устаревший и не подкрепленный нормативной документацией термин. В литературе встречается термин «молниезащита» и именно его корректно использовать для устройств, сооружений и комплекса мероприятий для защиты от прямого или непрямого попадания молнии. Однако, мы себе позволим в этой статье и далее использовать термин «грозозащита» для комфортного восприятия информации читателями. Да уж простят нас профессионалы в сфере молниезащиты.

Когда говорят о грозозащите, предполагают защиту от разрядов молнии при грозах. Удар молнии даже в нескольких километрах от объекта вызывает короткие импульсы в слаботочных сетях в несколько сотен вольт. Возможно ли защититься от удара молнии?

Удельная плотность грозовых разрядов в России достаточно мала и составляет около 3-х ударов в год на квадратный километр. Но если молния попадает в объект, то разрушения могут быть достаточно серьезные. Для защиты от прямого попадания молнии служат специальные сооружения, призванные перехватить удар молнии и отвести ее ток в сторону от объекта защиты. Это всем известные громоотводы (термин «громоотвод» некорректный, но распространенный. Правильное название «молниеотвод», которого мы и будем придерживаться в дальнейшем). Никаких устройств локальной защиты от прямого попадания молнии, которые можно было бы подключить к IP-камере, не существует. При прямом попадании молнии камера просто оплавится. Для молнии характерны значения напряжений в десятки миллионов вольт, а тока – сотни килоампер в импульсе до 100 мкс. Комплекс мероприятий по устройству навесов и молниеотводов мы не рассматриваем в рамках данной статьи и предполагаем, что такая защита на объекте имеется априори.

Наиболее вероятная угроза для системы видеонаблюдения – это короткие импульсы перенапряжений. Причины возникновения таких импульсов:

• удар молнии поблизости от объекта, в т.ч. в молниеотвод
  мощный электрический импульс и электромагнитное возмущение вызывает наведенную ЭДС в токопроводящих жилах цепей передачи информации и питания. В этой ситуации не помогает даже заглубление кабеля в толщу земли.
• статическое электричество
  перемещения кабеля, ионизированный воздух, погодные явления. Все это может вызвать появления импульсов статического напряжения, способных вывести из строя оконечное оборудование – коммутатор или видеокамеру. Наверняка, все испытывали на себе действие статического электричества, когда зимой снимали свитер из синтетических тканей. Неприятно, правда? Даже такого рода разряды опасны для микроэлектроники.
• перенапряжения вследствие коммутаций и переключений
  подключение удаленной камеры, коммутация патчкордов в кроссовой, включение питания коммутатора на периметре, включение и отключение мощной нагрузки – это примеры переходных процессов в электрических цепях, сопровождающихся резкими скачками напряжения импульсного характера, что может вызвать сбои в работе и поломки.

Вне зависимости от способа возникновения импульсов перенапряжения, все они характеризуются значениями напряжения в несколько киловольт и временем воздействия в десятки мкс. И даже такого времени вполне достаточно, чтобы причинить непоправимый ущерб дорогостоящему оборудованию. Защитить от импульсных перенапряжений в информационных линиях и цепях питания призваны УЗИП (устройства защиты от импульсных перенапряжений). Специалисты старой школы могут вспомнить термин ОПН (ограничитель перенапряжений), что, по сути, означает то же самое.

Задачи, угрозы, последствия

Применение грозозащиты оправдано в случае необходимости защиты как всего комплекса видеонаблюдения, так и отдельных его элементов. Помимо блока питания и видеокамер в этом перечне нашлось место для видеорегистратора, линий питания и сервера. Каждое из перечисленных устройств может быть испорчено из-за перенапряжения, являющегося следствием удара молнии.

В качестве наиболее беззащитных узлов выступают камеры и иные устройства, расположенные на открытых участках. При наличии навеса, снабженного молниеприемником, можно не задумываться о дополнительных мерах безопасности. При этом не следует забывать о вероятности поражения молнией линий питания/транслирования сигнала.

В наши дни применяются методы, успешно противодействующие наводкам как в случае использования коаксиального кабеля, так и витой пары. Присутствие в кабеле высокого тока может ознаменоваться поломкой дорогостоящих камер и других устройств. Поражение кабеля молнией чревато прекращением функционирования видеорегистратора и/или видеокамер. Не исключена вероятность приостановления работы всего комплекса слежения (в т.ч. архива, в котором хранятся записи съемок).

На фото: Грозозащита коаксиальной сигнальной линии.

Грозозащита также призвана уберечь системный кабель от негативных последствий воздействия высокочастотным током, что типично для линий, расположенных рядом с трансформаторными распределительными станциями. Эффективна грозозащита и при перепадах напряжения. Помимо удара молнии такое явление может наблюдаться в момент выхода из строя одного из узлов системы.

Защиту размещенных снаружи устройств можно доверить специальному навесу. О стопроцентной гарантии речь в данном случае не идет (перед прямым попаданием молнии в кабель пасует любая защита). В качестве преследуемой цели выступает возможность снижения влияния электромагнитных наводок, наблюдаемых в период формирования грозовых разрядов.

Что такое громо и молниезащита в видеонаблюдении?

Во время грозы существует три фактора, которые способны нарушить правильное функционирование систем наблюдения:

1. непосредственный удар молнии в камеру или монтажную стойку, на которой она крепится;
2. электромагнитные наводки и электрические импульсы, которые могут возникать в сигнальных кабелях (коаксиальный, витая пара) во время грозы;
3. 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.

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.

1. Громоотвод;
2. Токоотвод;
3. 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.

Виды громозащиты

Для эффективной защиты систем видеонаблюдения могут применяться несколько типов защиты, которые отличаются своим функциональным назначением:

1. для защиты питающих линий;
2. для защиты сигнальных линий;
3. 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.

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.

Видео: Видеонаблюдение — грозозащита

Нюансы установки грозозащиты

Эффективное обустройство грозозащиты подразумевает соблюдение нескольких важных условий:

• Качественно выполненные работы гарантируют безопасность всех составляющих системы видеонаблюдения. Заземляющую шину целесообразно прокладывать по наиболее короткой траектории, подбирая кабель максимального сечения.

• Важно помнить, что заземление может гарантировать защиту лишь того порта, который находится в непосредственной близости от него. Данная особенность предполагает установку заземления у всех портов (многоканальное устройство).

Второй вариант предусматривает установку заземления непосредственно на видеорегистратор. Такой подход подразумевает прокладывание кабеля за стенами строения. К минусам данного способа может быть отнесена необходимость дополнительного заземления всех портов, к которым будет проложен кабель.

• На этапе прокладывания наружных линий целесообразно задействовать экранированную разновидность провода. С одной стороны провода рекомендуется жесткое заземление, со второй – мягкое.

• Отказ от заземления регистратора, подсоединенного к защищенному порту, может ознаменоваться появлением помех. В некоторых ситуациях фиксируется пропадание/отсутствие связи. В случае использования экранированной разновидности кабеля заземление принято устанавливать со стороны грозозащиты. Аналогичный метод применяется для оставшихся свободных кабелей.

• Запрещено заземление корпуса видеорегистратора по оболочке экранированного провода. Допустимо подсоединение грозозащитного устройства в заранее созданном разрыве линии на минимальном расстоянии от элемента, нуждающегося в защите. Отметку о направлении подключения принято проставлять на верхней части прибора. Соединение клеммы заземления с заземляющим контуром входит в перечень обязательных к выполнению действий.

Восстановление работоспособности после скачка напряжения, влекущего за собой срабатывание защиты, предполагает необходимость замены плавких предохранителей.

На видео: Установка грозозащиты на аналоговую видеокамеру.

Элементы системы грозо и молниезащиты здания

Практически каждую систему защиты от грозы и молнии образуют из трёх обязательных элементов:

• заземлителя;
• токоотвода;
• громоотвода.

Заземлитель используется в качестве проводника. Он непосредственно контактирует с землёй при помощи электричества. Таким образом, разряд молнии рассеивается по поверхности земли с максимальной эффективностью.

Токоотвод представляет собой компонент громоотвода. Без использования токоотвода было бы невозможно отводить к заземлителю разряд тока, поступающий от молнии.

Что касается важнейшего элемента – громоотвода – то именно он перехватывает опасные разряды молний. Данное устройство изготавливается на металлической основе. Чаще всего встречаются медные, алюминиевые или стальные громоотводы.

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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

Витая пара: Особенности заземления

Поломки оборудования, связанные с мгновенными перепадами напряжения, в преобладающей части случаев объясняются неверным заземлением экранирующей оплетки кабеля. Точка заземления должна быть симметрична витой паре.

Обойтись без дополнительной аппаратуры не удастся. Помимо этого придется приобрести автоматический трансформатор, подключаемый к линии с витой парой. В случае задействования экранированного кабеля допустимо применение разъемов RJ 45 с одновременным припаиванием экрана на выходе трансформатора.

Грозозащита витой пары

Целесообразность установки экранированного провода в иных ситуациях представляется сомнительной ввиду отсутствия симметричных входных схем с отводами у преобладающей части устройств. Симметрирующий трансформатор призван защитить оплетку кабеля в случае отсутствия экранированных разъемов и выводов под заземление.

Какое оборудование выбрать?

Стоимость устройств защиты на один порт Ethernet составляет от 300 до 6000 р. и более. Почему такой большой разброс? Мы умышленно сказали «устройства защиты», а не УЗИП. Существует великое множество недорогих устройств, заявленных как грозозащита линии Ethernet. Выяснить, что за схемотехника и способы обеспечения защиты используются в таких устройствах проблематично, в документации редко указываются необходимые данные для идентификации класса защиты, тем более информация о типе УЗИП и классе защиты. Причем узнать, работает это устройство или нет, спасет ли оно в тот самый момент, который и наступит-то может быть один раз в жизни, без специального тестера невозможно. Можно, конечно, понадеяться на авось и установить, что подешевле – заказчик все равно не проверит работу УЗИП, но выход из строя дорогого оборудования будет на вашей совести и серьезно скажется на репутации, подорвав доверие заказчика.

Мы рекомендуем обратить внимание на продукцию известных марок, таких как DEHN + SÖHNE, PHOENIX CONTACT, HAKEL. Даже если вы выбрали качественное УЗИП, рекомендуется проверить его параметры специальным тестером. Стоимость такого тестера высока и покупать его не имеет смысла, лучше взять в аренду, либо договориться о проверке со специализированной организацией или представительством производителя. Только в таком случае вы можете быть уверены в высоком уровне защиты.

Будет ли выбор дорогих УЗИП стопроцентной гарантией от воздействия грозовых разрядов? Нет! Степень защиты УЗИП определяется параметрами напряжения и временем импульса. Если они будут превышены, защита может не сработать. Да и доказать, что устройство не сработало, когда это было нужно, невозможно. В любом случае, если в ТЗ прописано требование обеспечить грозозащиту, установка качественных устройств защиты – это лучшее и единственное, что вы можете сделать.

Тактика использования УЗИП для внешних систем видеонаблюдения рассмотрена в нашем вебинаре “Технологии защиты систем видеонаблюдения” от 14.10.2016. Фрагмент вебинара о грозозащите для видеонаблюдения:

Полезные рекомендации

Комплексы грозозащиты принято размещать в коммутационных коробах, располагаемых неподалеку от камер видеонаблюдения. На этом этапе желательно убедиться в соответствии оборудования по грозозащите температурному режиму эксплуатации. Часто приборы, призванные защитить от грозы, помещают в термокожухи. Последние призваны оградить находящиеся вне пределов здания устройства от воздействия низких либо высоких температур. Устанавливаемые в помещениях экземпляры рекомендовано располагать рядом с защищенной аппаратурой.

Важно учесть, что некоторые разновидности оборудования рассчитаны на переменный ток, в то время как другие – на постоянный.

Устройства с функциями грозозащиты могут оберегать:

• цепи питания (переменный/постоянный ток);
• управление (в частности, камеры PTZ);
• сигнальные линии (коаксиальный кабель/витая пара).

Попадание электрического разряда в камеру видеонаблюдения либо линию ее подсоединения повышает вероятность выхода из строя диспетчерского центрального пункта. С целью предотвращения подобных происшествий рекомендовано оснастить защитными приборами и камеру, и центральный процессор.

Как защитить IP-камеру от грозы?

Для начала нужно приступить к созданию проекта системы грозозащиты или просто нарисовать схему подключения. В этом проекте требуется подробно прописать каждый этап работы. Ведь в зависимости от функций, которые выполняются защитными устройствами, они могут подразделяться на три разных вида:

1. Устройства, обеспечивающие безопасность цепей питания.
2. Устройства, обеспечивающие безопасность сигнальных линий.
3. Устройства, обеспечивающие безопасность управления системой.

На предварительном этапе нужно позаботиться о наличии специальных улавливателей молний. Эти улавливатели потребуется присоединить к токоотводам, а затем провести к общему заземлителю. То есть здание должно быть заземлено. Потом к ip-камере присоединяем специальное устройство грозозащита.

Чтобы иметь полную уверенность в надёжности и безопасности системы слежения в грозу, требуется соблюдать особый перечень правил грозозащиты:

• все устройства, которые обеспечивают грозозащиту, должны быть установлены на все видеокамеры, функционирующие за пределами помещения;
• максимальную надёжность всей системы можно обеспечить лишь тогда, когда, помимо видеокамер, защищены линии сигналов и питательные цепи;
• защитные устройства должны быть установлены в особые коммутационные коробки, установленные рядом с видеокамерами.

Схема подключения ip-камеры через svp17 грозозащита

Когда в системе, помимо IP-видеокамер, применяются и видеорегистраторы, то после того, как будет гарантирована безопасность камер и вышек, на которых они установлены, стоит приступить к обеспечению безопасности самих регистраторов. Далее нужно уделить внимание защите питающих линий и сетей, передающих данные. Для этого используются особые блоки УЗИП. Стоит обратить внимание, что эти блоки должны располагаться в непосредственной близости от того устройства, которое подвергается их защите.

Также следует уделить особое внимание выбору устройств и оборудования. Система может функционировать исправно и находиться в безопасности только тогда, когда состоит из компонентов надлежащего качества. И, несомненно, монтаж должен осуществляться только профессионалами. Даже устройства повышенной надёжности не будут защищать систему, если в их установке были допущены досадные ошибки.

После того, как все этапы пройдены, можно приступать к безопасности контролирующих и управляющих систем. Таким образом, получится комплексная защита с тремя надёжными уровнями безопасности. Если все шаги были осуществлены качественно и корректно, то можно не сомневаться в том, что аппаратура выдержит даже серьёзное воздействие во время грозы, и не будет повреждена.

Резюмируя вышесказанное

Чтобы защитить свою систему видеонаблюдения от молнии и грозы, необходимо комплексно подходить к созданию эффективной защиты. Важно уделить пристальное внимание каждому элементу и этапу.

Все уровни IP-видеонаблюдения должны быть защищены надёжно. Тогда они будут исправно работать весной и летом – в сезоны, когда разряды молнии особенно часты и опасны.

Специальные блоки УЗИП, заземлители высокого качества и громоотводы смогут обеспечить надёжную защиту в тот момент, когда при грозе в системе возникают перепады напряжения. Так владельцы могут быть уверены, что дорогое оборудование не будет повреждено.

Выбор нужного оборудования, а также работа с проектированием и установкой должны производиться только специалистами соответствующего профиля.

Другие статьи:

• • Основные принципы при проектировании системы видеонаблюдения
  • Проброс портов на роутере для ip камеры
  • Основные принципы при проектировании системы видеонаблюдения
  • Основные принципы при проектировании системы видеонаблюдения

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.

Типовые заблуждения

Встроенная защита в устройствах

Некоторые производители заявляют о грозозащите своего оборудования. С технической точки зрения это возможно. Почему бы не встроить схему УЗИП внутрь устройства? Однако, нередко у таких устройств отсутствует клемма заземления, нет описания класса испытаний или хотя бы параметров, которые можно было бы соотнести с нужным нам типом защиты. Какая защита установлена в таких устройствах и от чего защищает, можно только догадываться. Проверяйте информацию из рекламы в документации на продукцию.

Для защиты достаточно молниеотвода

Молниеотвод или, в просторечии, громоотвод – это комплекс мероприятий, направленный на перехват, распределение и растекание тока, возникающего вследствие прямого попадания молнии в объект защиты.  Его задача – защитить здания и сооружения, взрывоопасные объекты, объекты энергетики и жизнеобеспечения от прямого попадания молнии и рисков связанных с этим: разрушения конструкций, пожаров, взрывов, отключения электрогенерирующих мощностей и т.п. 

Установка молниеотвода ни в коей мере не может изменить величину наведенных перенапряжений в электрических цепях объекта. Задача ограничения перенапряжений ложится полностью на УЗИП в электрических коммуникациях объекта.

Грозозащиту можно проверить электрошокером

Для начала, электрический импульс электрошокера не похож на измерительный импульс для проверки УЗИП. Это серия импульсов с определенной частотой в десятки герц. Данные испытания никак не соответствуют характеру воздействий в виде одиночных грозовых перенапряжений. К тому же, контур замыкания дуговых разрядов электрошокера ограничивается металлом корпуса оборудования, проводником линии питания или информационного кабеля и не распространяется на цепь. Поэтому судить о работе или не работе УЗИП при таких испытаниях некорректно.

Для защиты достаточно заземлить камеру и экран кабеля

Если видеокамера имеет металлический корпус, а кабель используется экранированный, то заземление корпуса камеры и экрана кабеля обязательно. Сможет ли это защитить от возникновения импульсных перенапряжений? Частично. Экран кабеля имеет достаточно высокое сопротивление, чтобы обеспечить быстрое стекание тока, возникающего в его толще вследствие воздействия электромагнитного возмущение от удара молнии. 

И ни в коем случае не заземляйте экран кабеля с двух сторон, если не уверены в равном потенциале земли. Иначе по экрану потечет постоянный ток уравнивания потенциалов, который будет уже действовать не кратковременного, а постоянно, и может нарушить работу системы.

Устройства грозозащиты – одноразовые

Существует мнение, что грозозащита подобна плавкому предохранителю и выгорает после воздействия разряда, вызванного молнией. Имея в голове такое убеждение, не захочется покупать устройство стоимостью несколько тысяч рублей. Так вот: это ошибочное мнение! Если в линии возникло импульсное перенапряжение в рамках класса УЗИП, то УЗИП выполняет свою функцию и не выходит из строя. Более того, при проведении испытаний УЗИП, его подвергают воздействию импульса перенапряжения не менее 15 раз. Если же УЗИП вышло из строя, то это означает, что импульс превышал расчетные значения, и тогда можно только порадоваться, что сгорело УЗИП, а не дорогостоящая IP-камера, коммутатор или сервер видеонаблюдения.

Подробно о правильном обеспечении молниезащиты систем видеонаблюдения в своем докладе на конференции для проектировщиков PROIPvideo2018 рассказывал представитель компании Ден рус Алексей Федоров:

Грозозащита для видеонаблюдения формата IP

Сильная гроза аналоговым устройствам в большинстве случаев не страшна, чего нельзя сказать о системах видеонаблюдения IP. В качестве наиболее уязвимых к перепадам напряжения узлов выступают цепи комплекса. Обезопасить элементы от пагубного воздействия могут внутренние/наружные защитные системы.

Первый вариант базируется на ограничении напряжения импульсного типа. Внутренняя охранная система защищает устройства от наводок, появляющихся в период транслирования сигнала на внушительные расстояния. Актуальна внутренняя защита для следующего оборудования:

• видеокамеры;
• мониторы;
• регистраторы;
• сети Ethernet;
• охранные системы;
• сети подключения;
• антенны.

Наружная защита специализируется на перехвате выпускаемого молнией заряда с целью его дальнейшего перенаправления в поверхность земли.

В случае IP оборудования в качестве узла грозозащиты выступает диодный мост, включающийся в разрыв кабеля (линии). Срабатывание диода наблюдается в случаях превышения установленного предела для показателя разницы между потенциалами, фиксируемыми на входе и выходе. После срабатывания грозозащитного устройства провода замыкаются. При правильном заземлении избыточный разряд уходит в землю.

Простейшая схема грозозащиты ip оборудования без POE питания

Импульсное перенапряжение – типичное явление в период грозы, объясняющее примерно 30% поломок оборудования IP, ориентированного на видеонаблюдение. Вследствие этого важно снабдить защитными устройствами все наружные видеокамеры. Нужна защита также сигнальным линиям и цепям питания. Модули грозозащиты целесообразно размещать в коммутационных коробах, устанавливаемых на минимальном расстоянии от камер видеонаблюдения.

Схема грозозащиты POE оборудования

Выбор защиты

При выборе грозозащиты для видеонаблюдения следует уделить внимание значению рабочего напряжения и силы тока. Данные приспособления могут работать как на переменном, так и на постоянном токе.

Если видеокамера или питающая ее линия поражается разрядом молнии, то возникает риск распространения аварии на диспетчерский пункт. Во избежание подобных проблем защитные устройства следует размещать и со стороны камеры, и в месте, где находится центральный процессор.

Существует несколько видов грозозащиты для видеонаблюдения, подразделяющихся в зависимости от своего функционала:

• защитные устройства питающих линий;
• защитные устройства сигнальных линий;
• защитные устройства систем управления (PTZ камеры).

Создание эффективного комплекса грозозащиты в системе видеонаблюдения обеспечивается за счет простоты его подключения, небольших габаритов, эффективности в вопросе защиты всего оборудования, применяемого для видеонаблюдения, а так же схема должна содержать самовосстанавливающиеся предохранители.

Следует предусмотреть различные варианты, возникающие во внешней среде, чтобы надежно защитить оборудование. Молниезащита является ключевым средством, которое обеспечивает бесперебойную работу системы во время неблагоприятных погодных условий.

Зачастую заземление в точке подключения видеокамеры отсутствует. Из-за того, что электромагнитные наводки от грозы способны проходить сквозь конструкции, с помощью которых осуществляется крепление видеокамеры, образующаяся разница зарядов между кабелем и кронштейном камеры способствует возникновению неполадок и выходу приборов из строя.

Чтобы обеспечить защиту, нужно подключить разрядную цепь защитного приспособления к кронштейну, не забывая об обеспечении надежного контакта его с проводником.

Хорошим решением будет выбор грозозащиты info-sys РГ4 PoE-IP54. Она использует среду передачи данных Ethernet 10/100/1000Base-TX и поддерживает технологию PoE (High Power Over Ethernet IEEE 802.3at). Она способна защитить оборудование от грозы и индустриальных помех.

Используемый стандарт позволяет организовать две альтернативные схемы питания, что повышает надежность.

Нормативная документация

При проектировании системы видеонаблюдения с грозозащитой полезно изучить следующие нормативные документы в этой области:

• ГОСТ Р 51992-2011 «Устройства для защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах». Аналог международного стандарта МЭК 61643-1:2005
• ГОСТ Р 50571.26-2002 «Электроустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Раздел 534. Устройства для защиты от импульсных перенапряжений»
• СО 153-34.21.122-2003 “Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций”
• ПУЭ “Правила устройства электроустановок” издание 7

Специалисты компании Видеомакс готовы провести аудит готового проекта и консультации при выборе проектных решений для создания лучших систем видеонаблюдения. Вы получите проработанное и протестированное решение своей задачи. Вы можете рассчитывать на любую помощь: выбор камер, определение тактики охраны, расчет ЛВС, выбор станционного оборудования и программного обеспечения системы видеонаблюдения. Получить консультацию можно по телефону 8 800 302-55-46. Проект для проведения аудита следует отправлять на email: info@videomax-server.ru

Советы, позволяющие обзавестись эффективным грозозащитным комплексом

Разработка видеонаблюдения с учетом особенностей объекта – важный этап построения грозозащитного комплекса. Особое внимание необходимо уделить корректному заземлению как в самом здании, так и за его пределами. На этапе выбора модуля грозозащиты желательно учитывать особенности линий передачи сигнала и специфику камер видеонаблюдения.

Об эффективности грозозащитного модуля свидетельствует возможность непрерывной пассивной защиты по линии транслирования сигнала и активной защиты по линии питания. Отключение от линий устройств, находящихся под защитой, осуществляется в моменты возникновения импульсных перенапряжений. Последние могут быть обусловлены воздействием сильного электромагнитного поля либо молниевыми разрядами. Переход в рабочий режим осуществляется автоматически при условии достижения напряжением нормального значения.

Устойчивая работа устройства невозможна без заземления. Температурный режим работы довольно широк (). Для импульсного тока в линии в качестве допустимого определен предел в 100А.

На этапе выбора грозозащитного комплекса целесообразно отдавать предпочтение компактным образцам, подключение которых не сопряжено с возникновением проблем. Способные к самовосстановлению предохранители должны рассматриваться в качестве неоспоримого преимущества выбираемой системы. Не следует сбрасывать со счетов и степень эффективности защиты оборудования, предназначенного для осуществления съемок.

На видео: Грозозащита Ethernet для IP видеонаблюдения.