01.07. Грозозащита

T3Грозозащита. Термин серьёзный, так называются устройства, защищающие оборудование от воздействия наведенных на линии связи высоких напряжений, угрожающих целостности электронных компонентов. Наводки от молний, например.

Используются несколько типов защитных элементов:

— варисторы — переменный резистор, резко уменьшающий своё  сопротивление при возрастании приложенного напряжения выше заданного уровня;

— супрессоры — ограничительные стабилитроны, открывающиеся при превышении приложенного напряжения выше заданного порога;

— газонаполненные разрядники — принцип тот же, при превышении определённого значения напряжения в керамическом баллончике с инертным газом происходит разряд и сопротивление падает до долей Ома;

— плавкие предохранители — ну предохранители они и есть, перегорают при превышении определенного значения тока.

Эти элементы в различных комбинациях встречаются в устройствах грозозащиты. Не вдаваясь в подробности внутренней схемотехники можно сказать, что принцип работы одинаков — при появлении опасного напряжения в проводной линии (как информационной, так и силовой — без разницы), эти устройства закорачивают линию на землю, тем самым снижают вероятность выгорания приборов, подключенных к этой линии. Поскольку ток при этом бывает очень большим, то элемент защиты может быстро перегреться и сгореть. За это время успеет нагреться и перегореть более инерционный плавкий предохранитель, включенный в линию последовательно. Это крайний случай, обычно они успешно гасят пиковые наводки и живут долго и счастливо. До близкого удара молнии. Ну тут уж как повезёт.

Не буду рисовать схем — и так всё понятно, кроме того, схемки эти нарисованы в главе «Защитное заземление в системах видеонаблюдения». Устройства грозозащиты включаются разрыв линии и через отдельный провод подключаются к ближайшей «земле». Причём земля эта должна быть как можно более надёжна — импульсный ток может быть очень велик и сопротивление проводника должно быть минимально.

Вот пример устройства грозозащиты для коаксиального кабеля тайваньского по-моему брэнда SC&T (мышь рядом исключительно для масштаба):

Отчётливо видны входной и выходной разъёмы, причём на том, который в линию, надпись CABLE (кабель), с другой стороны написано что-то вроде EQUIPMENT (оборудование, короче). Ну и земляной провод торчит с клеммой. Ничего сверхъестественного. Ставить эти разряднички следует с обеих сторон линии — камеры и регистратора.

Вот разрядник грозозащиты марки OSNOVO для линии Ethernet, мы их для уличных IP-камер ставим, да и для компьютерных сетей подойдут, если вы додумаетесь тащить линию воздушкой по улице.

T3

Здесь IN -это вход со стороны линии, там и земляная «сопелька» рядом.

С этими конкретными разрядниками неувязочка вышла — камеры были с «поевским» питанием (глава «Вот оно какое PoE»), т.е. до 57В, а напряжение отсечки разрядника — 20В. Проектировщик проворонил, за что ему было обозначено большое человеческое «мерси» и объявлена клизма. Пришлось демонтировать и менять.

Вот на такие:

T3

У них отсечка на 60 вольтах, питание нормально доходит до камер. Обратите внимание — линия, уходящая на улицу, экранированная и контактный проводок от экрана так же заземлён. Землить экран нужно всегда, причём со стороны центрального оборудования.

Насчёт экрана. Любое грамотное экранирование так же значительно снижает вероятность поражения наведенными напряжениями. Если вы тянете «воздушку» и не разорились на грозозащиту, то постарайтесь хотя бы провести её в экранированном кабеле или заземлённом металлорукаве.

Ну и ещё. Разряд молнии несёт чудовищную энергию в импульсе, поэтому последствия могут быть самыми непредсказуемыми. В большинстве случаев разрядники хорошо себя показывают, но говорить о гарантиях целостности аппаратуры не приходится. О значительном снижении аварийности — да, но не более того. На одной базе отдыха в Горном Алтае выгорело по-моему 8 камер разом, это до установки грозозащиты. После — ну 1,5 года молчат, что дальше будет не знаю. На эту тему вспоминается мрачный армейский юмор незабвенного майора Феонова с институтской военной кафедры: «ПВО — это как волосы на интимных местах, — прикрывают, но не факт, что защищают». В полной мере это можно отнести к устройствам грозозащиты.

Кроме того, следует помнить, что устройства эти недёшевы (1-2 тыс. руб). Поэтому ставить их на всё подряд совсем не обязательно. Если ваши уличные камеры расположены на стенах того же здания, где стоит регистратор, то защищать их совсем не обязательно. Защита нужна при удалённом размещении камер и особенно открытой прокладке кабеля — воздушке.

Кстати, как-то спешно выезжал на удалённый объект, а разрядников не успели закупить. Короче, купил полкармана супрессоров с порогом 6 и 20В и собирал на них разрядники по сигналу и питанию прямо на месте. Получилось раз в 5 дешевле, а результат, по моему, тот же, что от фирменных, хотя, конечно в случае близкого разряда они могут и послабее оказаться. Ну вроде жалоб не было, а грозы в тех местах сильные.

Вот, собственно, всё на этом.  Комментируйте, подписывайтесь — форма внизу.

На главную                       в начало                         к оглавлению

p.s. Раскопал в столе ещё одну железяку из этой же серии:

Уже знакомый SC&T, но в данном исполнении он защищает не только видеосигнал, а ещё и оба провода электропитания +/- 12В.

Не удержался, расковырял железину. Вот она со всеми своими потрохами:

Лень было искать обозначения элементов для графического редактора, от руки схемку накорябал. Схема простенькая.  Все провода, питание и видео, нагружены супрессорами, которые в случае наведения напряжения выше порогового «содят» провод на землю. В линии питания кроме того включен простенький НЧ-фильтр, создающий некоторое препятствие для высокочастотных наводок. В цепь видеосигнала такой фильтр не засунешь — сигнал посадит, поэтому там ограничились установкой дополнительных супрессоров между сигналом и сигнальной землёй (это на случай, если на провода разные напряжения наведутся) и двумя очень маленькими емкостишками, образованными «змейкой» из печатных проводников — на фото видно, если присмотреться.

Schem

Вот и вся схема. Я же на объекте, когда сочинял самопальные разрядники, просто ставил одни супрессоры. Ну и емкостишки по питанию добавлял. Брал клеммную колодку на 12 контактов , набивал прямо туда элементы, подводил провода, лишние клеммы откусывал. Всё это в коробку рядом с камерой засовывал и «типа опа». Вроде работает. И стоило рублёв 150-200 по тем временам против больше 1000 за «тайваньский аналог» 🙂

Здесь ещё следует обратить внимание на катушки НЧ-фильтра. Провод тонкий, это на одну камеру рассчитано. Дополнительных нагрузок на эту игрушку желательно не довешивать.

А на мою можно. Вот так вот.

Теперь точно всё.

До связи.