Пример решения по грозозащите и заземлению

Вчера прислали схему решения заземления удалённых камер, оборудованных грозозащитой с предложением найти слабые места. Я маленько попридирался, но каких-то катастрофических обломов не накопал. С разрешения авторов публикую переписку с картинками без указания конкретных лиц и адресов. Захотят — пусть сами в «каментах» авторизуются. Получился симпатичный пример грамотного решения (в несколько сумбурном виде правда, да и ладно).

Схема 1.:

unnamed (1)

 

 

Далее: Я-оранжевым, А (абонент) — синим.

По схеме вашей. У вас какие там приёмопередатчики видео по витухе стоят? Или вы прямо с камер гоните сигнал по витой паре? Расстояние? Тип камер?

Вчера уже лег спать. Приемо передатчики PV-207. Расстояние до 200-250 метров (12 вольт кончаются на 110 метрах — ставим СКАТ 24В в начале  и потом понижающий через 100 метров. Питание делаем всегда централизованное, хотя еще есть у нас объекты на обслуге где питание берется где есть возле камеры) По такой схеме делали и аналог (Novicam) и цифру (Хиквижн, Rvi)

Подретушировал схему.

unnamed

Вы тянете защитную землю до камеры от самого источника питания. Снимать статику это поможет, но если рядом где-то шарахнет, заряд просто не успеет стечь из-за высокого сопротивления земляного провода. Если учесть, что альбатросы гарантируют 10 кА в импульсе, можете прикинуть, какая разность потенциалов будет на разных концах 200 метровой сопли. Типовая схема включения альбатроса подразумевает, что заземления будут локальными (на каждом конце своя земля), между ними только + и — тянутся. Гляньте в паспорте. 

В вашем случае камера по видеосигналу отвязана от регистратора гальванически трансформаторами приемопередатчиков, поэтому наводок от разности потенциалов на разных землях быть не должно. С другой стороны, хуже от этой земли не будет. Я бы посоветовал просто при наличии возможности заземлить каждый альбатрос с SP004 персонально прямо в месте их соединения на ближайшую землю (на заземлённый «0» ближайшего электрощитка например) проводом потолще. В порядке эксперимента можно попробовать отцепить на периферии идущую из центра землю. Если всё нормально, можно будет из центра землю не таскать в будущем, а тащить питание двухпроводным кабелем (экономия типо ). И помните — такие локальные заземления годятся только в случае гальванической развязки по видеосигналу, как у вас через приёмопередатчики. Иначе — тащить землю из центра, причём чем толще, тем лучше.
 
Да, ещё. Оплётку вашей экранированной витухи тоже надо заземлить с одной стороны, в центре (там из кабеля специальная контактная проводулька торчит). Вероятность поражения снизится очень сильно.
То есть по нашей схеме камера по цепи питания не защищена, а напротив подвержена разности потенциалов и в случае хорошего разряда камера сгорит по питанию?. Локально нам придется забивать штырь возле камеры или группы камер и землить альбатрос с sp004…правильно? (электрощитки с заземленным «0» встречаются на протяжении кабельной линии крайне редко).

На самом деле не так ужасно. Оставляйте вашу схему. Опасна разность потенциалов, возникающая между отдельными частями той же камеры. Допустим, на один из проводов, в нашем случае питания,  наводится 1000В, на другой 500. Разница 500В, возникает пробой в источнике или в камере между + и -. В составе альбатроса газовый разрядник, садящий оба провода на общий при превышении порога. Даже если 0 плохой, разрядник по крайней мере потенциалы выровняет. Да и провода питания у вас симметричные, потенциалы примерно одинаковые наводиться будут, разность минимальна.

Сопротивление длинного земляного провода опасно с точки зрения увеличения времени стекания заряда (пропорционально сопротивлению провода). Защитные диоды (супрессоры) и варисторы могут держать эти дурные токи только в течение каких-то наносекунд, дальше они перегреются и сгорят. Допустим бабахнуло, защита частично погасила заряд и окочурилась. Куда будет стекать остаток? будет искать ближайшую землю. Если корпус камеры хорошо изолирован от земли, то заряд, наведенный на провода, потихоньку уйдет в землю через линии питания  и заземления в точке центрального заземлителя — там ведь тоже стоит защита. Т.е. ваша задача — землить камеры только через устройства защиты и максимально изолировать их от контактов с местной землёй. Вешайте на диэлектрическое основание, защищайте от прямой воды.
По линии видео вы хорошо будете прикрыты заземлённым экраном витухи, т.е. наводки в разы ниже. В идеале конечно было бы питание по той же витухе подать. Можно подать допустим 24В, а возле камеры то, что осталось превратить в 12В (Бастион такую понижалку делает, не помню как зовут). Ну или питание в металлорукаве заземлённом тащить — дорого и трудоёмко, хотя делали и так, от заказчика зависит.
Да и ещё — все эти кошмары актуальны для воздушек. Кабели в металлорукаве или закопанные в земле практически безопасны.
Ну а если в саму камеру шарахнет — ну извините, против лома нет приёма.
Я так понимаю сам корпус видеокамеры нет смысла садить на альбатрос. Камеры всегда садим на диэлектрическое основание. А вот про заземление экрана витухи подумали только на крайнем объекте, до этого игнорировали. Вот от прямой воды не всегда есть возможность защитить (если только козырек не делать). Очень часто приходится тянуть кабельную трассу под ЛЭП 380В, выдерживаем расстояние 1 метр. При прохождении грозового фронта вблизи объекта есть ли смысл обесточивать систему видеонаблюдения, обезопасит ли это?
В истошниках предохранители по 12В часто горят. Некоторые выкручивают. Тогда не горят 
 
«Я так понимаю сам корпус видеокамеры нет смысла садить на альбатрос»

 
А что вы тогда на землю альбатроса вешаете? Я считаю, что если питание защищено, т.е. при превышении заданного напряжения оба провода содятся на 0, а на незаземлённом корпусе болтается наводка, то это роскошная почва для пробоя. Я неправ?
И все таки, обесточенной системе видеонаблюдения угрожает гроза (молния)?
Выкрутив предохранитель, вы защитите его и возможно источник питания (что маловероятно — он и так не сдохнет, пока ёмкости зарядятся, предохранитель и сгорает как раз). А система — она как висела на улице, так и висит, при наводках киловольтных масштабов разница 12В погоды не делает. Короче, угрожает ей молния, один чёрт, на то и грозозащита ставится. Так бы все питание отключали и тихо радовались. Дождик лей, ветер дуй — железякам хоть бы чё 
 
Такая вот переписка получилась. В принципе, для своей ситуации мужики всё грамотно сделали. Я конечно не знаю, сколько штырей заземления у них закопано в центре, но на то есть великий и ужасный документ, именуемый ПУЭ (правила устройства электроустановок). Его надо соблюдать.
Если бы у них была возможность землить грозозащиту возле камер (одинокий штырёк, я думаю не выход), то было бы ещё лучше. Ну и значительно упростить себе жизнь можно, конечно, если все провода (информационные и питательные) протащить в экранированном кабеле или заземлённом металлорукаве. Сразу «сиксилион» проблем снимется. Или сиксилиард.
Я так думаю…
p.s. Для интересующихся:
Альбатрос 12/70 — устройство грозозащиты для линий питания 12В с нагрузкой до 70Вт;
SP004 — то же для линий передачи видеосигнала по витой паре;
PV207 — пассивный приёмопередатчик видеосигнала по витой паре (по сути согласующий трансформатор) с элементами грозозащиты;
РГ-5 — устройство грозозащиты для линий Ethernet с гальванической развязкой.
Всё ищется поисковиками, кому интересно — найдёте.

Ну что, у кого есть вопросы, задавайте в «каменты», хотите получать новости сразу же — подписывайтесь, форма внизу.

До связи.

На главную,               в начало,           ко 2-й части,              к оглавлению