Надежная грозозащита систем видеонаблюдения: устройство и как безопасно организовать защиту

2 Видеонаблюдение

О принципах работы грозозащиты

В самых общих чертах это устройство представляет собой сочетание таких элементов, как молниеприемник, токоотвод и заземлитель. Три элемента в целом образуют молниеотвод, который перехватывает саму молнию и отводит ее ток в землю. Таким образом происходит защита объекта от последствий действия этой стихии. Комплексные мероприятия, проводимые с целью защиты человека, объекта, дома и других сооружений от прямых ударов молнии с помощью специальных приспособлений именуются внешней молниезащитой (или «external lightning protection system» – англ.).

Кроме вышеперечисленных и распространенных устройств, в последнее время стала известна и альтернативная система защиты от молний, называемая активной молниезащитой (early streamer emission). Такие системы стоят гораздо дороже обычных, а их «повышенная эффективность» пока не доказана техническими специалистами на практике.

Специалистами устанавливаются отдельно расположенные молниеотводы, но также установить молниеотвод возможно прямо на самом объекте.

Какую функцию выполняет молниеотвод, который установлен отдельно? С помощью такого устройства можно предотвратить эффект, когда ток растекается по самому объекту, и отвести ток сразу в землю.

Простая формула показывает радиус защитного действия такого молниеотвода на уровне земли: R = 1,5 * h, (формула приведена для зоны Б РД 34) где h – высота молниеприемника от уровня земли. Теперь рассмотрим случай установки молниеотвода специалистом непосредственно на самом сооружении.

При применении такого конструктивного решения, происходит процесс растекания тока по четко контролируемым путям для отведения тока. Вероятность возгорания и взрывоопасности снижается до ничтожно малых величин, потому что исключено воздействие на объект термическим способом.

В зависимости от видов молниеприемника наиболее распространены стержневые, тросовые и сетчатые молниеотводы. Идея и конструкция стержневого молниеотвода была впервые предложена и запатентована в 1752 г. в США выдающимся общественно-политическим деятелем и талантливейшим учёным Америки – Бенджамином Франклином. С той поры данный тип молниеотвода принято называть «стержнем Франклина».

Тросовый молниеприёмник, как видно из названия, представляет из себя натянутый между двумя «мачтами» металлический трос, который перехватывает молнию, нацеленную на объект под таким тросом. Для защиты одного строения может использоваться несколько тросовых молниеприёмников.

Другой тип молниеприёмника получил название молниеприёмной сетки. В практике молниезащиты специалисты укладывают сетчатые молниеприемники непосредственно на неметаллическую крышу здания, причем крыша должна быть горизонтальной. Любой уклон крыши может означать риск поражения молнией.

Популярность того или иного вида молниеприёмника различается в разных регионах и на разном типе объектов, поэтому назвать одного «лидером» по популярности невозможно. Если рядом с Вашим объектом близко расположено очень высокое здание, то при проектировании системы грозозащиты необходимо учитывать расстояние между объектами, а также ряд экономических показателей и других особенностей защищаемых сооружений. Токоотвод монтируется в стену строения, он протягивается до земли с достаточно короткой дистанцией, чтобы заряд очень быстро ушёл в землю.

Внутренняя молниезащита представляет собой комплекс превентивных мероприятий по обеспечению безопасности от вторичных действий молнии. Этот эффект проявляется обычно в виде индукции импульсного перенапряжения и занесённого высокого потенциала. Здесь применимы так называемые УЗИП. Эта аббревиатура расшифровывается как устройства защиты от импульсных перенапряжений. В английском языке существует терминология: «lightning surge protection» и «surge protection device». Импульсные перенапряжения могут быть вызваны как прямым ударом молнии, так и непрямым ее ударом. Если молния ударяет вблизи строения или объекта, то речь идёт о вторичном воздействии молнии — импульсном перенапряжении.

Специалисты подразделяют УЗИП на 3 класса. Устройства первого класса устанавливают на всех объектах защищенных внешней системой и на объектах, расположенных рядом с высокими сооружениями, такими как мачты и с любыми другими строениями, с которыми имеют общее заземляющее устройство. Он рассчитан на такую надежность, которая позволяет выдержать полный ток молнии, ограничить его до нужного значения и при этом остаться неразрушенным.

УЗИП второго класса должен ограничивать пренапряжения, пропущенные через УЗИП 1 класса, а также индуцированные и коммутационные перенапряжения. Устанавливается после УЗИП 1 класса и предназначен до ограничения перенапряжений до уровня, который может выдержать большинство устройств. 2 класс может использоваться и в качестве первой ступени защиты, когда объект не оборудован внешней системой молниезащиты , и нет риска прямого удара молнии в объект и входящие в него сети и коммуникации (например, когда питание осуществляется кабелем). УЗИП третьего класса устанавливается после УЗИП 2 класса и предназначен для защиты чувствительных электронных приборов, а также при большой длине питающего кабеля, которая приводит к наведению повышенного напряжения. При монтаже систем молниезащиты специалистами применяется или принцип безопасности или бесперебойности. Если взята за основу безопасность, то недопустимо разрушение устройств защиты от импульсных перенапряжений и невозможно отключение молниезащиты. Но в таком случае разрешено отключение потребителей от снабжения электроэнергией. Защитный предохранитель для УЗИП при этом устанавливается в разрыв фазного провода (последовательное включение в фазу).

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.

Классификация грозозащиты

Существует 3 класса приборов грозозащиты:

1 класс (категория В) – обеспечивают защиту при прямом попадании молнии.

2 класс (категория С) – монтируются в распределительные щиты в качестве второго звена защиты, или для обеспечения безопасности токораспределяющих сетей.

3 класс (категория Д) – периферийные устройства, которые обеспечивают защиту приборов.

Расстояние между периферическими устройствами и самими приборами не должно превышать 10-15 метров.

В выборе грозозащиты необходимо склоняться к фирменным, а не самодельным устройствам. Так как последние отличаются меньшей степенью защиты.

Профессиональные устройства грозозащиты имеют:

  1. Наименьшие сопротивления.
  2. Работоспособность сохраняется вне зависимости от падения напряжения.
  3. Способность выносить большие нагрузки.

Также довольно часто самодельные или некачественные системы защиты могут не справляться с прямым попаданием молнии или же с высоким напряжением. Они лишь позволяют снизить процент вреда оборудованию, но не могут его защитить на все 100%. Поэтому недорогие устройства могут быть использованы лишь на время, пока нет возможности установить качественное оборудование.

В настоящее время введение в проектирование общественных зданий и частных домов установки системы грозозащиты необходимо для того, чтобы обезопасить дом, оборудование и людей от возможного риска возгорания и его последствий. Качественное современное оборудование, проектирование и правильные монтажные работы позволят чувствовать себя в своем доме как в настоящей крепости.

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).

Надежная грозозащита систем видеонаблюдения: устройство и как безопасно организовать защитуСоздание 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.

Заземление и зануление

Заземлить необходимо на заранее проверенную «землю». Это необходимо для того, чтобы заряд не скопился на корпусе детали. Нельзя заземлять на водопроводные трубы или трубы отопления, так как они обладают очень высоким сопротивлением (ток протекает по пути наименьшего сопротивления). Исходя их схемы защиты на примере фирменного нетпротекта (рис. №2) земля нужна для стекания заряда. В другом случае заряду некуда «деваться», и он может скопиться на корпусе оборудования, что приведет к поражению электрическим током любого человека.

Грозозащита для витой пары

Рис. №2. Нетпротект. Типовая схема

Зануление производить не желательно. Разница между «нулем» и «землей» в том, что ноль – это шина, которая служит для замыкания цепи и протекания тока (ее потенциал равен нулю). В то время как земля – это необходима для выведения накопившихся зарядов и защиты от статики. Зануление не оказывает положительного влияния на грозозащиту, а наоборот, повышает частоты ее срабатывания. Это ложные срабатывания. Соответственно, будут частые перерывы в работе сети (совет: зануление допускается в том случае, если нет возможности заземлить на настоящую «землю»).

Грозозащита не всегда спасает от бед с работой сетевого оборудования. Обрывания нуля, некачественная проведена земля, дешевое оборудование – все это приводит к перебою оборудования, временным и материальным затратам.

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.

Стержневой молниеприемник для защиты камер от молний

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.

Схема заземления аппаратуры видеонаблюдения

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.

Основные элементы

Надежная грозозащита систем видеонаблюдения: устройство и как безопасно организовать защиту
В общем случае грозозащита для систем видеонаблюдения состоит из трех компонентов: громоотвода (приемника молнии), токоотвода и заземлителя. Громоотвод предназначен для перехвата разрядов молний, имеет металлическое исполнение (обычно сталь, алюминий, медь).

Токоотвод является составной его частью, по которой ток молнии отводится к заземлителю. Заземлитель – это проводящая часть, которая имеет непосредственный электрический контакт с землей.

Современные устройства грозозащитыдля видеокамер, мониторов и другого оборудования представляют собой модули, встраиваемые в разрыв цепи, возле прибора, который требует защиты. Для соединения с коаксиальными проводами применяют байонет коннекторы (BNC-разъемы). Устройства способны работать не только в роли грозозозащиты, но и поддерживать напряжение на безопасном уровне, защищать от любых внешних наводок.

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.

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.

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.

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.

Заземление витой пары

При ударе молнии может произойти сильный перепад питающего напряжения, что приводит к повреждению коммутационных портов и аппаратной платформы устройств систем видеонаблюдения.

Громозащита витой пары
Громозащита витой парыДостаточно 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.

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
Грозозащита витой парыЦелесообразность 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.

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.

Громозащита цепей питания
Громозащита цепей питанияИх 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.

Громозащита сигнальных линий
Громозащита сигнальных линийМодули 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.

Угрозы 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.

Последствия удара молнии в систему видеонаблюдения.

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.

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.

Грозозащита ip камер
Простейшая схема грозозащиты ip оборудования без POE питанияИмпульсное 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.

Грозозащита poe оборудования
Схема грозозащиты POE оборудования

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.

Надежная грозозащита систем видеонаблюдения: устройство и как безопасно организовать защиту

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.

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.

 

Источники
  • https://zandz.com/ru/biblioteka/chto_takoe_grozozashchita.html
  • https://securtv.ru/presscenter/materials/zachem-nuzhna-grozozashchita-dlya-videonablyudeniya.html
  • https://Groze.net/princip_raboty_grozozashhity.html
  • https://EvoSnab.ru/ustanovka/molnija/grozozashhita-videonabludenija
  • https://hqsignal.ru/sredstva/grozozashhita-dlya-vitoj-pary.html
  • https://220.guru/electroprovodka/zazemlenie-molniezashhita/grozozashhita-dlya-videonablyudeniya.html
  • https://bezopasnik.info/%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE-%D0%B3%D1%80%D0%BE%D0%B7%D0%BE%D0%B7%D0%B0%D1%89%D0%B8%D1%82%D1%8B-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D1%8B-%D0%B2/
  • https://bezopasnostin.ru/videonablyudenie/grozozashhita-i-molniezashhita-dlya-videonablyudeniya.html
  • https://www.videomax-server.ru/support/articles/grozozashchita-ethernet-dlya-ip-videonablyudeniya/

 

Оцените статью
Гид по безопасности
Добавить комментарий