MŮJ KOŠÍK
Můj košík je prázdný

CCTV

Základní vlastnosti

Internetový CCTV PRŮVODCE - zdroje energie a doplňky
NAPÁJENÍ CCTV KAMER
Touto otázkou se popisy monitorovacích systémů zabývají jen výjimečně, jedná se však často o hlavní příčinu nesprávné činnosti systému. CCTV kamery jsou napájeny 12V stejnosměrným proudem, 24V nebo 115/230V střídavým proudem.
Velmi populární kabel pro přenos obrazu YAR 75-0.59/3.7+2x0.5 M5995, s výjimkou koaxiálního kabelu, má dva napájecí dráty.
Napájení kamer 230V AC pomocí elektrického vedení
Zdroje energie, které jsou dostupné na trhu, se zdají být výhodným proudovým zdrojem. Avšak přímé napájení kamer z 230V AC vyvolává mnoho problémů spojených s bezpečností instalátorů a uživatelů. Je nutné, aby všechna zařízení a kabely splňovaly odpovídající bezpečnostní požadavky a předpisy.
Vybavení musí vyhovovat CE standardům.
Venkovní TS-806H kryt s 230V ohřívačem (M54141) má CE povolení. Je vybaven zemnicí svorkou pro nulový vodič.

Ohřívače a termostaty upevněné uvnitř krytů nemají izolované body, např. konce kabelů a spojovací body. Veškeré instalační práce tedy musí být prováděny vysoce kvalifikovanými zaměstnanci, proto raději doporučujeme použít bezpečné 12V DC, 24V AC, nebo jiné nízkonapěťové systémy.
Napájení kamer 12V DC
V CCTV instalacích se často používají dlouhé video a silnoproudé kabely. Přenos obrazu však nečiní problémy. Naše zkušenost dokazuje, že s použitím YAP 75-0.59/3.7 M6500 kabelu je možné přenášet obrazy do vzdáleností až 300-400 metrů, a to s přijatelnou úrovní kvality. Pouze nad 400m je potřeba zapojit zesilovač obrazového signálu, např. M1840. Problémy s dosahem jsou obvykle spojeny se zdrojem napájení. Hlavní výhodou 12V DC instalací je však bezpečnost při instalačních pracích a dalším provozu systému.
Jak již bylo výše zmíněno, nevýhodou je pokles napětí ve vedení, omezující maximální délku spoje.
Výrobci kamer v technickém popisu obvykle uvádějí informaci o zdroji napájení kamery: 12V DC. Neinformují již však o přípustné odchylce napětí, v rámci které kamera může pracovat, a to bez jakéhokoli problému. Je tedy 11.8V nevhodných? Zničí 13V z akumulátoru naši kameru?
Pokud máme k dispozici spolehlivá technická data, měla by zde být stanovena také nejnižší a nejvyšší hodnota napětí. V CCTV aplikacích je nejnižší hodnota důležitější, jelikož stanovuje minimální napětí, při kterém může kamera stále správně fungovat. Testovali jsme tucet různých kamer a zkoušeli jsme, zda-li je možné, aby napětí v koncovkách kamery kleslo pod hodnotu 11V. Většina kamer nefungovala již při hodnotě přibližně 10.5V. Pod 11V kamery ztrácí barvy nebo mají problémy se spouštěním. Po dalším uvážení jsme dospěli k rozhodnutí, že 1V je maximální přípustný úbytek napětí přívodního kabelu.
Výrobce YAP M6500 kabelu zaručuje odpor ve vedení napětí menší než 5.5 ohm/100m (na jeden drát). Z našich testů náhodnou posloupností (několik dodávek) vyplývá, že tento odor má v průměru hodnotu 3.775 ohm/100m. (teoreticky by měl mít kabel s 0.5 mm2 průžezem odpor 3.4 ohm/100m). Množství proudu spotřebovaného standardní kamerou se pohybuje v rozmezí od 150 do 250 mA. Pokud předpokládáme větší spotřebu proudu, v souladu s Ohmovým zákonem dosahuje maximální vzdálenost je přibližně 60m.
Tato délka se zkracuje na zhruba 20m v případě, že připojíme termostat s ohřívačem pracujícím při 12V (M5614). Jedná se o velmi krátkou vzdálenost. Zvýšit ji můžeme pomocí kabelu s větším průřezem. Bohužel však také přestavuje vyšší náklady. Použít můžeme také zdroje energie s nastavením elektrického napětí, např. M1828.
Níže uvedená tabulka zachycuje maximální proud, který může byt přenášen na zvolené vzdálenosti, za předpokladu konkrétního průřezu kabelu. Pro přípravu těchto výpočtů jsme předpokládali hodnotu úbytku napětí 1V a Ohmův zákon pro výpočet odporu podle vzorce:
R=2pL/S. Kde:
R - odpor kabelu (dvou drátů spojených ve smyčce) [ohm]
p - měrný odpor mědi = 0.017 [
Tabulka znázorňující proud přenášející kapacitu měďěného drátu jako funkce jeho délky a průřezu, v domněnce že pokles napětí je omezen na hodnotu 1V.

Délka kabelu

Max. proud
YAP (0.5 mm2)

Max. proud
1 mm2

Max. proud
1.5 mm2

Max. proud
2.5 mm2

[m]

[A]

[A]

[A]

[A]

10

1.471

2.941

4.412

7.353

20

0.735

1.471

2.206

3.676

30

0.490

0.980

1.471

2.451

40

0.368

0.735

1.103

1.838

50

0.294

0.588

0.882

1.471

60

0.245

0.490

0.735

1.225

70

0.210

0.420

0.630

1.050

80

0.184

0.368

0.551

0.919

90

0.163

0.327

0.490

0.817

100

0.147

0.294

0.441

0.735

150

0.098

0.196

0.294

0.490

200

0.074

0.147

0.221

0.368

250

0.059

0.118

0.176

0.294

300

0.049

0.098

0.147

0.245

350

0.042

0.084

0.126

0.210

400

0.037

0.074

0.110

0.184

450

0.033

0.065

0.098

0.163

500

0.029

0.059

0.088

0.147

Jako příklad uvádíme - v souladu s tabulkou - pokud chceme napájet kameru vyžadující 245mA na vzdálenost 300m, musíme použít kabel s průřezem 2,5 mm2. Dokonce i s tímto velkým průřezem můžeme připojit kameru s termostatem na maximální vzdálenost 90m. O nákladech na vybudování takové instalace je zbytečné mluvit.
Můžeme předpokládat, že budeme kameru pohánět pomocí vyššího napětí, abychom tak vyrovnali pokles napětí u kabelu. Tato metoda má však také své nevýhody, jelikož s proměnlivým odporem (zapínání a vypínání termostatu) se bude měnit také pokles napětí, a v případě velké vzdálenosti zvýšení napětí může kameru poškodit. Takže by kamera měla být vybavena doplňkovým stabilizátorem napětí. Avšak pro nepohyblivá zatížení (indoor kamery) můžeme použít odděleného nastavení zdroje energie jednotlivých kamer a nastavit tak napětí v závislosti na délce jednotlivých spojení.
Řešení problémů s poklesem napětí u přívodních kabelů
Pro napájení kamer můžeme použít:
  • klasické 12V DC zdroje energie - na krátké vzdálenosti
  • nastavitelné zdroje energie: 12-14.5V DC
  • adaptér zdroje energie ZK-40 M1830 (ca 30V) a 12V DC automatické regulátory kamer (SK-40 M1831).
Příklad instalace s nastavitelným napájecím adaptérem: 12-14V/2.5A M1828
Zdroj energie umožňuje napájení 8-10 klasických stropních nebo kompaktních kamer, se spotřebou energie ne vyšší jak 200 - 250 mA. To zajišťuje nastavení výstupního napětí v rozsahu 12-14 V, což lze použít pro vykompenzování poklesu napětí způsobeného dlouhými kabely. Tento adaptér je vybaven rozvodným páskem (šest koncovek) umožňujícím jednoduché připojení vedení.
Na každém výstupu je umístěna pojistná zásuvka pro odpovídající spojení (musí být vybrána přiměřeně k zatížení).
Vyplatí se použít továrně vyrobené kabely o délce 1.5m zakončené 2.1/5.5 DC konektory: E0695. Pokud jsou kamery napájeny kabely o minimální délce 10m a maximální délce 100m, s průřezem 0.5mm2 (pár kabelů M6500 nebo M6504 pro napájení proudem), odpor kabelů je 0.1 ohm/m). Za předpokladu, že každý kabel nese stejný proud 200mA, bude pokles napětí v rozmezí od 10m x 0.1ohm/m x 0.2A= 0.2V do 100m x 0.1ohm/m x 0.2A = 2V. Pokud napájíme kamery s 12V DC, kamery dostanou napětí od 10V (méně než typická minimální hodnota 11V) do 11.8V (v rámci rozmezí). Avšak díky nastavení výstupního napětí v adaptéru M1828, můžeme zvýšit napájecí napětí přibližně o 1V. Poté dostaneme napěťový rozsah od 11V do 12.8V, což znamená, že je každá kamera napájena vhodným napětím.
Plán použití adaptéru zdroje energie 12-14V/2.5A
V případě delších vzdáleností a použití termostatů se profesionální řešení nazývá "nízkonapěťový zdroj energie" - spočívá v použití 40V DC napětí (ve spolehlivých standardních podmínkách) - z adaptéru ZK-40 M1830 a doplňkového 12V automatického regulátoru SK-40 M1831 (instalovaného u každé kamery).
Power Supply ZK-40/6 (30V/1A) - with 230V/24V transformer - for CCTV cameras
Power Supply ZK-40/16 (40V/2A) - with 230V/40V transformer - for CCTV cameras
Stabilizer SK-40 - with 40V input and 12V output - for CCTV cameras
Napájecí adaptér ZK-40 s 30W transformátorem - M1829, nebo 80W - M1830, a SK-40 M1831 automatický regulátor
Případné poklesy napětí spojené s délkou spoje a použitím termostatu jsou eliminovány pomocí stabilizátoru. Upozorňujeme, že napětí bezpečné pro lidi má za běžných podmínek hodnotu 60V DC a 48V AC. Základní vlastností tohoto řešení je ++bezpečnost provozu+++, avšak podstatná je také ekonomická stránka. Cena stabilizátorů je tak jako u napájecích adaptérů (nemusí být regulovány) stejná nebo obvykle i nižší než náklady na elektrickou AC instalaci s AC zásuvkou pro jednotlivé kamery (přesněji - pro jednotlivé AC/DC adaptéry s regulovaným výstupem). Další výhodou tohoto druhu nízkonapěťového napájení je fakt, že veškeré vybavení lze napájet z jednoho místa. Tímto způsobem bude potřeba pouze jednoho UPS pro zálohování celého systému. Krom toho bude čas potřebný pro vytvoření takové instalace kratší než doba strávená montáží jednotlivých napájecích adaptérů jednotlivých kamer. Výše popsaný napájecí adaptér M1830 umožňuje připojení dokonce až 16 kamer. V případě menšího počtu kamer navrhujeme použití levnější varianty tohoto adaptéru: M1829.
Jelikož stabilizátory pracují v přepínacím režimu, výsledkem je necitlivost na délku kabelu (např. 1m nebo 1000m) a momentální úbytky napětí. Ztráta energie ve stabilizátoru bude přibližně stejná, avšak měli bychom si pamatovat, že společně se zvýšením vzdálenosti se proud spotřebovaný automatickým regulátorem také zvýší - pro vykompenzování nižšího přívodního napětí. Z toho důvodu se používají kratší silnoproudé kabely, menší proud je spotřebován zdrojem energie a i větší počet kamer lze napájet z jednoho transformátoru. Pro vzdálenosti dosahující až 250m můžeme použít 24V AC transformátor (výstup). Pro delší vzdálenosti se doporučuje použít 29V AC zařízení. Nízkonapěťové systémy napájení používající výše popsaná zařízení umožňují zásobovat energií kamery s termostaty do vzdálenosti až 300m, nebo bez termostatů - až do 980m. Počet kamer napájených z jednoho adaptéru zdroje energie závisí na celkové délce přívodních kabelů. Níže jsme umístili tabulku zachycující příklady vzdáleností šesti různých případů.

1

14 kamer bez termostatů - 980 metrů

2

4 kamery s termostaty - 300 metrů

3

6 kamer:
2 kamery s termostaty - 300 metrů
4 kamery bez termostatů - 980 metrů

4

16 kamer bez termostatů - 100 metrů

5

6 kamer s termostaty - 100 metrů

6

12 kamer:
2 kamery s termostaty - 100 metrů
10 kamer bez termostatů - 100 metrů

Napájení kamer prostřednictvím kroucených dvojlinek
Podobné řešení jako je "nízkonapěťový zdroj energie" bylo vyvinuto společně s použitím kroucených dvojlinek pro kombinovaný přenos obrazu a elektrického výkonu. Připomínáme, že v případě přenosu signálu pomocí UTP/FTP kabelu můžeme použít transformátor obrazu TR-1 M1663. Pak používáme pouze jeden pár drátů (zbytek lze použít pro zásobování energií). Zařízení používající volné páry pro napájení CCTV kamer jsou TRN-1/400 M1668 vysílač (umístěný u kamery) a TRO-1/400 M1669 přijímač (umístěný u monitoru). Obrazový signál je přenášen stejným způsobem jako pomocí TR-1, avšak napětí je přenášeno prostřednictvím zbývajících párů vhodně zapojených paralelně, stejně jako u SK-40.
Z ekonomického hlediska je použití kroucené dvojlinky, např. E1508_305 nejlepším řešením - jednoduše z důvodu nízkých nákladů na pořízení kabelu. Další výhodou přenosu pomocí kroucené dvojlinky je nepřítomnost elektromagnetických rušení (přicházejících např. kvůli zapínání a vypínání vysoce výkonných strojů) z důvodu rozdílného přenosu signálu. Vzdálenost, v rámci které můžeme obrazový signál přenášet, je působivá. Maximální vzdálenost přenosu napětí závisí na použitém transformátoru a volitelném použití termostatu, tak jak je to znázorněno v níže uvedené tabulce:

Elektrický proud

Maximální vzdálenost s
zhruba 24V zdrojem energie

Maximální vzdálenost s zhruba 29V zdrojem energie

1 kamera 250mA

1080 metrů

1600 metrů

1 kamera 250mA
+ termostat 500mA

260 metrů

500 metrů

Přehled bezpečnostních opatření:
  • používejte bezpečné napájecí napětí.
  • Oddělte nulové napětí kamery od "uzemnění".
  • Pro nákladnější zařízení (standalone DVR, PC) zvažte použití dodatečných ochranných zařízení, zabezpečujících vybavení proti výbojům blesku, jako M1711 separátory, M1701 bleskojistky a ochranné multi výstupové prodlužovací kabely - P1315.
Napájení pomocí Ethernetu (PoE)
IP kamery jsou často napájeny pomocí PoE zdrojů, např. PSA16U-480 M1890. Mohou používat pouze jeden pár drátů, které přenášejí data a stejně tak i výkon. Zásobovač splňuje IEEE802.3af standard, který umožňuje napájet jakékoli PoE zařízení. Stejný způsob napájení proudem se používá u síťových zařízení, např. access pointů, switchů atd.
PoE zásobovač energií PSA16U-480 M1890
Kapitola týkající se zdrojů energie v monitorovacích instalacích byla připravena ve spolupráci se společností Delta