Система видеонаблюдения — это две задачи в одной трассе: доставить сигнал и доставить питание. Первая решается типом кабеля, вторая — сечением жил, и подводит обычно именно вторая. Камера, у которой ночью «пропадает картинка при включении ИК-подсветки», почти всегда упирается не в матрицу, а в просадку по питанию.
Ниже — расчёт питающей части, разбор типов кабеля под разные системы, требования к уличной прокладке и правила соседства с силовыми линиями.
1. Две части одной линии
| Что передаём | Аналоговые, AHD, TVI, CVI | IP-камеры |
|---|---|---|
| Сигнал | Коаксиал 75 Ом | Витая пара, категория 5e и выше |
| Питание | Отдельная пара жил, 12 В DC | PoE по той же витой паре либо отдельная пара |
| Типовой кабель | КВК (комбинированный) | UTP/FTP cat 5e, при PoE — цельная медь |
| Ограничение длины | Затухание сигнала в коаксиале | 100 м на сегмент Ethernet |
Комбинированный кабель типа КВК — это коаксиальная пара плюс две (иногда четыре) жилы питания в одной оболочке. Одна протяжка, одно крепление, один ввод в корпус камеры. Плата за удобство — фиксированное сечение питающих жил, обычно 0,5 мм².
Для слаботочных линий без питания (тревожные контакты, датчики, управление поворотными механизмами) применяют сигнальные кабели вроде КСПВ, для цепей управления — КВВГ. Разбор обозначений — в расшифровке маркировки и калькуляторе Расшифровка маркировки.
2. Питание 12 В: почему это узкое место
На 220 В падение в 5 В — это 2 % и почти незаметно. На 12 В те же 5 В — это 42 %, и камера просто не включится.
Формула та же, что и для силовой линии:
ΔU = 2 · ρ · L · I / S
где ρ = 0,0175 Ом·мм²/м для меди, L — длина линии в метрах, I — ток камеры в амперах, S — сечение питающей жилы в мм².
Практический допуск: камеры с номиналом 12 В обычно работают в диапазоне примерно 10,5–13,5 В. Закладывать весь запас в кабель нельзя — блок питания тоже имеет разброс, а ток растёт ночью. Рабочий ориентир — падение не более 1 В.
Максимальная длина линии при падении 1 В:
| Ток камеры | 0,5 мм² | 0,75 мм² | 1,0 мм² | 1,5 мм² | 2,5 мм² |
|---|---|---|---|---|---|
| 0,3 А (дневной режим, 3,6 Вт) | 48 м | 71 м | 95 м | 143 м | 238 м |
| 0,5 А (6 Вт) | 28 м | 43 м | 57 м | 86 м | 143 м |
| 1,0 А (ИК-подсветка, 12 Вт) | 14 м | 21 м | 29 м | 43 м | 71 м |
| 2,0 А (поворотная камера, 24 Вт) | 7 м | 11 м | 14 м | 21 м | 36 м |
Отсюда главный вывод про комбинированный кабель: питающие жилы 0,5 мм² в составе КВК ограничивают трассу примерно 28 метрами для обычной камеры и 14 метрами — для камеры с включённой подсветкой. На 40–60 метрах такая схема работает днём и «моргает» ночью.
Три способа обойти ограничение:
- Питание 48 В через понижающий преобразователь у камеры. То же падение в вольтах составляет уже 2 % вместо 8 %.
- Локальный блок питания у камеры: по трассе идёт 220 В, преобразование — на месте. Требует розетки или бокса на опоре.
- Отдельный питающий кабель большего сечения параллельно сигнальному. Проигрывает по трудоёмкости, выигрывает по запасу.
Считать под свои токи и длины удобно в калькуляторе Падение напряжения.
3. Витая пара и PoE
Для IP-камер сигнал и питание идут по одному кабелю категории 5e и выше.
Мощность. Стандарты PoE различаются по бюджету на стороне источника: 802.3af — 15,4 Вт, 802.3at (PoE+) — 30 Вт, 802.3bt — 60 и 90 Вт для типов 3 и 4. До камеры доходит меньше на величину потерь в кабеле: у 802.3af гарантированные 12,95 Вт, у at — 25,5 Вт.
Длина. Сегмент Ethernet ограничен 100 метрами, и питание этой же границей. Для типовой пары с жилой 24 AWG (0,205 мм², перевод AWG в мм²) сопротивление одного проводника на 100 м составляет около 8,5 Ом; при питании по двум парам (по две жилы в параллель в каждом направлении) сопротивление контура получается порядка 8–9 Ом. При токе 0,35 А это около 3 В потерь от 48 — приемлемо. Кабель с жилой 23 AWG (0,258 мм²) даёт запас примерно на четверть больше.
Материал жилы. Здесь основная ловушка рынка — кабель с жилой CCA (омеднённый алюминий). Алюминий с тонким медным покрытием имеет удельное сопротивление примерно в полтора раза выше медного, поэтому:
- PoE на длинной трассе просаживается и камера уходит в перезагрузку по кругу;
- жила ломается при разделке в коннектор и на изгибах;
- контакт в разъёме деградирует из-за окисления алюминия под повреждённым покрытием.
Отличить CCA от меди можно тремя способами: по срезу жилы кусачками (виден белый алюминий под медным слоем), по весу бухты (алюминий примерно втрое легче) и по сопротивлению — методика в материале как проверить сечение кабеля.
Экран. UTP (неэкранированный) достаточен внутри здания при разнесении с силовыми линиями. FTP/STP берут там, где трасса идёт вдоль силовых кабелей, рядом с частотными преобразователями, люминесцентными светильниками или на улице. Экран работает только при заземлении с одной стороны — заземлённый с двух концов, он образует контур и сам становится источником помех.
4. Соседство с силовыми линиями
Прямое указание есть в СП 256.1325800.2016, п. 18.1.20: в электротехнических коробах и плинтусах провода и кабели слаботочных сетей должны быть отделены от электропроводки сплошной перегородкой или прокладываться в отдельных отсеках.
Там же — рекомендация для протяжённых параллельных участков. При параллельном прохождении слаботочных и силовых сетей на участках более 7 м рекомендуется применять один из способов:
- прокладку в стальных трубах;
- экранированные кабели;
- провода со скрученными жилами — «витую пару»;
- металлические короба с разделительными перегородками.
Практическая интерпретация для частного объекта: до 7 метров параллельного хода можно не заморачиваться, дальше — либо разносить трассы, либо переходить на экранированный кабель, либо разделять короб перегородкой. Пересечения силовой и слаботочной трасс делают под прямым углом — это минимизирует наводку.
5. Уличная часть
Камера почти всегда стоит снаружи, и трасса выходит на улицу. Требования те же, что и к любой наружной проводке — подробно в материале кабель для улицы, здесь только специфика.
Ультрафиолет. Обычная ПВХ-оболочка не светостабилизирована и за два-три сезона на солнце мутнеет и трескается. Нужно либо уличное исполнение кабеля с УФ-стойкой оболочкой, либо УФ-стойкая гофра или ПНД-труба. Серая монтажная гофра для внутренних работ на солнце разрушается быстрее самого кабеля.
Грунт. В землю — только в трубе, на глубине не менее 0,7 м по ПУЭ 2.3.84. Слаботочную трассу ведут в отдельной трубе, а не в одной с силовой: совместная прокладка в трубе не даёт нужного разноса, а при повреждении силового кабеля страдает и линия камер. Подробности траншеи — прокладка кабеля в земле.
Ввод в камеру. Кабель заводят снизу и делают петлю-каплесборник ниже точки ввода: вода стекает по кабелю и капает с нижней точки петли, а не идёт внутрь корпуса. Место разделки и разъёмы прячут в герметичный бокс IP65, а не оставляют под козырьком камеры.
Молниезащита. П. 18.1.23 СП 256.1325800.2016 требует, чтобы все трубостойки, кронштейны с изоляторами, антенно-мачтовые сооружения и тросы воздушно-кабельных вводов присоединялись к системе молниезащиты здания. Для камер на кронштейнах на фасаде это означает подключение кронштейна к системе уравнивания потенциалов; сечения — в материале кабель для контура заземления.
Мороз. Стационарно проложенный ПВХ-кабель низкие температуры переносит нормально, но монтаж при температуре ниже −15 °C ведёт к растрескиванию оболочки на изгибе. Кабель перед прокладкой заносят в тепло на сутки.
6. Схема питания: где ставить блок
| Схема | Плюсы | Минусы |
|---|---|---|
| Централизованный БП в серверной, 12 В по трассе | Один источник, ИБП на всё | Падение напряжения, толстые жилы, ограничение по длине |
| Централизованный БП, 48 В с преобразователем у камеры | Малое относительное падение, тонкие жилы | Преобразователь у каждой камеры |
| PoE-коммутатор | Один кабель на камеру, централизованный ИБП | Только IP-камеры, лимит 100 м, требуется цельная медь |
| Локальный БП у камеры, 220 В по трассе | Нет ограничения по длине питания | Нужен бокс и розетка снаружи, ИБП на каждую точку |
Для объекта с 4–8 камерами в радиусе 30 м централизованная схема на 12 В работает нормально при сечении питающих жил от 0,75 мм², если ток камеры не больше 0,5 А. Для камер с ИК-подсветкой около 1 А по таблице выше 0,75 мм² хватает лишь на 21 м, 1,0 мм² — на 29 м, поэтому на 30 м нужно 1,5 мм². Для протяжённого периметра практичнее PoE или локальные блоки.
Отдельно про резервирование: смысл видеонаблюдения теряется при отключении питания, поэтому источник, коммутатор и регистратор ставят за ИБП. Камеры с локальными блоками при этом остаются без резерва — это аргумент в пользу централизованной схемы или PoE.
7. Проверка готовой линии
Три измерения, которые снимают большинство вопросов после монтажа.
Напряжение на камере под полной нагрузкой. Меряется мультиметром прямо на клеммах камеры при включённой ИК-подсветке — то есть ночью или с закрытым датчиком освещённости. Дневной замер ничего не показывает: ток в дневном режиме вдвое-втрое меньше. Если под подсветкой напряжение проседает ниже 11 В, линия по питанию не проходит.
Сопротивление питающей пары. Замыкаем пару на дальнем конце, меряем петлю с ближнего, вычитаем сопротивление щупов. Полученное значение умножаем на рабочий ток — получаем фактическое падение, не дожидаясь ночи. Для 30 м жилы 0,5 мм² норма петли — около 2,1 Ом.
Тест витой пары. Кабельный тестер проверяет разводку и целостность всех восьми жил. Важно: линия, работающая на 100 Мбит/с по двум парам, может иметь обрыв в парах 4–5 и 7–8, и это не проявится до попытки поднять PoE или гигабит.
Отдельно стоит зафиксировать паспорт трассы: длина каждого сегмента, тип кабеля, схема разводки, места муфт и коробок. Через два-три года при добавлении камеры это экономит день работы.
8. Частые ошибки
- Расчёт питания «по току», без падения напряжения. На 12 В именно падение определяет длину линии.
- Комбинированный кабель с жилами 0,5 мм² на трассе 50 м. Днём работает, ночью с ИК-подсветкой — нет.
- Витая пара с жилой CCA под PoE. Просадка, перезагрузки камеры и обрыв жилы в коннекторе.
- Экран, заземлённый с двух сторон. Образует контур и работает как антенна.
- Слаботочка в одном отсеке короба с силовой. Прямое расхождение с п. 18.1.20 СП 256.1325800.2016.
- Параллельный ход с силовой линией на десятки метров без экрана. Наводка на аналоговый сигнал видна как полосы и «сетка» на картинке.
- Обычная гофра на солнце. Разрушается за два сезона и осыпается кусками.
- Ввод кабеля в камеру сверху, без петли. Вода идёт по кабелю прямо в корпус.
- Разъёмы и скрутки под козырьком камеры вместо герметичного бокса. Конденсат окисляет контакты за один сезон.
- Запитывание камер от осветительной линии, которая выключается фотореле. Ночью камеры работают, днём выключаются вместе со светом.
- Отсутствие запаса кабеля у камеры. При замене модели на другую с иным расположением ввода запаса в 20–30 см может не хватить.
9. Связанные материалы
Общие требования к наружной проводке — кабель для улицы, подземные участки — прокладка кабеля в земле, защита на фасаде — прокладка кабеля в гофре. Питающая линия к боксу с оборудованием считается как обычная — расчёт кабеля по сечению. Смежная слаботочка со своими нормами — кабель для пожарной сигнализации. Освещение периметра, которое обычно проектируют вместе с камерами, — кабель для уличного освещения. Проверка того, что жила действительно медная и заявленного сечения, — как проверить сечение кабеля и как определить сечение штангенциркулем.
10. Заключение
Линия видеонаблюдения проектируется от питания. На 12 В допустимое падение — около 1 В, и это ограничивает трассу: жила 0,5 мм² при токе 0,5 А работает до 28 м, при 1 А с ИК-подсветкой — до 14 м. Питающие жилы комбинированного кабеля почти всегда 0,5 мм², и именно они, а не коаксиал, задают предел длины.
Для IP-камер PoE снимает вопрос отдельного питания, но вводит два своих: сегмент не длиннее 100 м и обязательно цельномедная жила — CCA под PoE не работает.
Слаботочные и силовые трассы разделяются: в коробах — сплошной перегородкой или отдельным отсеком, при параллельном ходе более 7 м — стальной трубой, экранированным кабелем, витой парой или коробом с перегородками (СП 256.1325800.2016, п. 18.1.20).
Наружная часть требует УФ-стойкости или трубы, подземная — глубины 0,7 м по ПУЭ 2.3.84 в отдельной трубе, а ввод в камеру — снизу, с петлёй-каплесборником и герметичным боксом для разделки.