При монтаже уличной системы видеонаблюдения в обязательном порядке нужно делать заземление. Причина проста —  любой электрический прибор или механизм, который питается от сети, должен быть заземлен.

Однако многие не знают, как правильно сделать заземление для системы видеомониторинга или допускают при этом ошибки при подключении к питанию, подсоединению системы к почве, использовании комплектующих.

Часто можно встретить ситуацию, когда провод просто помещается в почву. Это неправильно – в ней должно находиться заземляющее устройство, к которому и нужно подключиться.

Если система не подключена к этому устройству на корпусе камер видеонаблюдения (в результате утечек) присутствует напряжение, и при прикосновении к нем можно получить удар.

Мало того, не заземленные камеры будут работать с помехами, а значит и нормального видеоизображения Вы не получите. А то и вовсе может произойти полная потеря изображения от отдельных камер.

Причиной этому являются разные по величине потенциалы в точках подключения к земле. Совокупная разность накладывает свою составляющую на сигнал, и регистратор не видит синхронизирующие импульсы – отстроенные уровни напряжений на входе теряются.

Чтобы избежать этой ситуации при монтаже оборудования, необходимо следовать таким правилам:

  • Подключать все объекты к почве в одном месте (точке). Если потенциал этой точки будет меняться, то это будет актуально для каждого устройства;
  • Выбирать точку соединения приблизительно равноудаленной от любого прибора. На практике таковым является щиток электропитания;
  • Если у видеокамеры корпус гальванически соединен с общим контактом, то такой корпус нельзя заземлять во избежание получения 2-й земли;
  • Если предусмотрены устройства защиты от грозы, их нужно заземлять самой толстой шиной;
  • Заземляющее устройство, которое находится в почве, должно быть организовано по всем правилам.

В системах видеонаблюдения запитываются електроэнергией не только камеры, но и видеорегистратор, источники питания регистратора и различного вспомогательного оборудования.

При большой системе видеомониторинга все агрегаты лучше всего заземлять в одной точке. Этой точкой лучше всего станет щиток электропитания, к которому будет подключен видеорегистратор. Тому несколько причин:

—  он относительно равноудалён от всех камер;

 — он как правило ближе всего к щитку питания со штатным заземлением;

 — к нему выше требования по электробезопасности, т.к. он находится в помещении с присутствующим персоналом.

Не стоит забывать и о том, что:

— на реальных объектах при наличии протяженных линий связи и в многоканальных системах видеонаблюдения образуется несколько точек заземления аппаратуры и соответственно, несколько паразитных контуров заземления;
— разница потенциалов между двумя точками заземления может привести к неисправности монтируемого оборудования;
— использование вместо специальной земляной шины нулевого провода электросети приводит к увеличению опасного напряжения между приемной и передающей аппаратурой;
— видеокамеры и другое передающее оборудование с неизолированными от корпуса разъемами BNC должны быть надежно изолированы от шин заземления и нулевого провода электросети.
Определить наличие паразитных контуров заземления можно, измерив вольтметром напряжение между корпусом приемного оборудования и не подсоединенным кабельным разъемом линии связи.
Наличие напряжения переменного тока говорит о том, что при подсоединении кабеля к приемной аппаратуре возникнет паразитный контур заземления, который, скорее всего, приведёт к неисправностям системы видеонаблюдения.
Устранение данной ситуации возможно при грамотном монтаже системы видеонаблюдения, а именно обязательном заземлении всей системы в одной точке, лучше на приемной стороне системы.
Если, по каким-либо причинам, это невозможно, то необходимо принимать специальные меры для защиты видеооборудования. Самым эффективным решением в данном случае является гальваническая развязка передающего и приемного видеооборудования (изолирующие трансформаторы, оптоэлектронные приборы развязки и т. п.).
Приборы гальванической развязки включаются в разрыв кабельной линии связи и тем самым разрывают паразитный контур заземления.
Механизм образования опасных напряжений при передаче сигнала по витой паре, при наличии паразитных контуров заземления, точно такой же, что и при передаче сигнала по коаксиальному кабелю, с той лишь разницей, что в случае с коаксиальной передачей опасное напряжение формируется дифференциально, а в случае с витой парой синфазно (синхронно) по входным цепям.
Анализ отказов видеооборудования показывает, что основными “поражающими факторами” для аппаратуры являются разряды молнии, коммутационные импульсы помех и перенапряжения в сети питания.
Например, для уличных видеокамер статистика отказов из-за помех следующая:
— до 50 % отказов: повреждение или полное разрушение блоков питания видеокамер и цепей, связанных с линиями передачи видеосигнала или телеметрии в результате воздействия разрядов молнии и коммутационных импульсных помех. Типичными последствиями являются повреждение изоляции, выгорание проводников печатных плат, разрушение электрорадиоэлементов.
— до 45 % отказов: повреждение блоков питания видеокамер в результате перенапряжений в сети питания. Как правило, чаще выходят из строя импульсные блоки электроппитания. Реже – линейные. Типичные неисправности – разрушение элементов из-за теплового пробоя.
— остальные отказы являются следствием других причин, чаще всего связанных с недостаточной герметизацией кожуха видеокамер.Для приемного видеооборудования, находящегося в помещении и непосредственно соединенного с линиями передачи видеосигнала и телеметрии картина отказов несколько иная:— до 90 % отказов: повреждение или полное разрушение цепей связанных с линиями передачи видеосигнала или телеметрии в результате воздействия разрядов молнии и импульсных помех. Остальные отказы являются следствиями других причин, в том числе перенапряжений в электросети.

При анализе отказов уличных видеокамер, как правило, выявляются:

— отсутствие каких-либо специальных средств защиты от импульсных помех, грозовых разрядов и перенапряжений по цепям питания;
— недостаточное экранирование линий передачи видеосигнала, телеметрии и питания (экран коаксиального кабеля не является серьезным препятствием для повреждения аппаратуры грозовыми разрядами);
— отсутствие специальной аппаратуры защиты от грозовых разрядов по цепям передачи видеосигнала и телеметрии;
— конструктивные недостатки видеооборудования приводящие к возникновению “ блуждающих ” токов заземления;
— не квалифицированный монтаж видеооборудования (отсутствие или недостаточная изоляция и герметизация, монтаж рядом с молниеотводами и т. д.);
— не квалифицированное проектирование систем видеонаблюдения в целом (прокладка длинных сигнальных цепей параллельно высоковольтным линиям, отсутствие защитных средств, и т. д.).

При анализе отказов приемного видеооборудования основной причиной является отсутствие каких-либо средств защиты от импульсных помех и грозовых разрядов на вводе в здание по цепям передачи видеосигнала и телеметрии.

Типичной ошибкой является копирование функциональной схемы системы видеонаблюдения, приведенной в рекламном проспекте зарубежной фирмы. Например, уличные видеокамеры через длинные линии связи подключаются к мультиплексору без аппаратуры защиты от опасных напряжений.

 

При первой же грозе на расстоянии несколько километров от смонтированной “видеосистемы” все компоненты ее безвозвратно выходят из строя. При проектировании систем видеонаблюдения необходимо учитывать, что практически в любых импортных и отечественных видеоприборах отсутствуют элементы способные поглотить энергию мощных импульсных помех 10 кВ индуцированных разрядами молнии по цепям сигнала и сети.

Это делается с целью уменьшения габаритов и стоимости видеооборудования. Элементы защиты, поглощающие энергию грозовых разрядов выпускаются отдельно и устанавливаются на вводе линий связи и электросети в здания, а для уличных устройств – на вводе в термокожух.

Зачастую, по причине отсутствия финансовых средств, проектировщики систем видеонаблюдения вынуждены экономить на оборудовании защиты от помех.

Поэтому в заключении попробуем определить основные действия, которые при минимальных затратах на оборудование и монтаж уменьшат риск массового выхода видеооборудования из строя.

При выборе и монтаже оборудования передающего видеосигнал на длинные линии связи необходимо придерживаться элементарных правил. Металлический корпус видеокамеры не должен иметь электрический контакт с ее схемой (общим проводом) и выходным разъемом.

Если такой контакт присутствует (а он, как правило, есть), то при установке камеры в кожух корпус камеры (и выходной разъем, и линия связи) должны быть надежно изолированы от элементов конструкции кожуха.

При электропитании видеокамеры от электросети 220 В (через встроенный блок питания камеры) может возникнуть паразитная гальваническая цепь между корпусом камеры, ее схемой и нулевым проводом электросети, что недопустимо.

В свою очередь кожух и его кронштейн крепления должны быть надежно заземлены. Т.е. для удаленных постов видеонаблюдения подходят далеко не все типы видеокамер, а только те, у которых электрическая схема изолирована от корпуса и нулевого провода электросети.

В противном случае необходимо дополнительно устанавливать электрическую изоляцию между корпусом камеры и кожухом, ставить гальваническую развязку по сигнальной цепи, телеметрии и цепи электропитания.

В качестве уличных камер с питанием от сети 220 В настоятельно рекомендуем использовать только камеры с линейным внутренним или внешним, а не с импульсным источником электропитания (конечно лучше устанавливать суперфильтры или трансфильтры по электросети).

В качестве защиты от атмосферных разрядов рекомендуем устанавливать внешние (вне кожуха) устройства грозозащиты по всем цепям, включая телеметрию и электросеть, или хотя бы искроразрядники.

Необходимо определить на этапе проектирования системы возможно ли ее создание с заземлением в одной точке на приемной стороне аппаратуры видеонаблюдения, т.е. предусмотреть прокладку шин заземления.

Если по каким-либо причинам этого сделать нельзя, то необходимо предусмотреть дополнительное оборудование, позволяющее гальванически развязать передающую и приемную части аппаратуры.

Причем развязка должна быть по всем цепям, соединяющим аппаратуру: видео, телеметрия, электропитание и т. д. Цепи стекания заряда должны быть обязательно заземлены (а не занулены), иначе эффективной грозозащиты не будет.

Следует также учитывать, что аппаратура повреждается не только по цепям прохождения видеосигнала, пробой может произойти по цепям электропитания, телеметрии и т.д.

Самым тщательным образом необходимо подходить к прокладке сигнальных линий связи между передающим и приемным видеооборудованием.

Наличие общего экрана, заземленного с приемной стороны, резко снижает риск выхода аппаратуры из строя при воздействии на нее наводок различного физического происхождения.

Особенно это важно при протяженности линии связи более 300 м, поскольку уровень возникающей помехи тем больше, чем длиннее линия связи.

Правильно спроектированная система видеонаблюдения позволит достаточно эффективно защитить её от внешних факторов с помощью правильного заземления.