Особенности расчета сечения кабеля питания для 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:
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.
Подробную информацию о продукции BEWARD уточняйте на сайте, а так же у менеджеров компании:
г. Новосибирск, ул. Объединения 8; ул. Горский микрорайон 84, тел. 8 (383) 272-30-00;
г. Красноярск, ул. Взлётная 7Ж, тел. 8 (391) 228-91-28;
г. Екатеринбург, пер. Трактористов 4, тел. 8 (343) 317-17-73;
г. Кемерово, ул. Терешковой, 52, оф. 607, тел. 8 (3842) 90-17-34.
*Для участников рынка, монтажных организаций, инженерных групп, а также торговых домов действуют оптовые цены.
**Статья предоставлена компанией BEWARD