نحوه حفاظت از دوربین مداربسته در برابر صاعقه و نوسان برق

اهمیت حفاظت دوربین مداربسته در برابر صاعقه و نوسان برق

دوربین های مداربسته در فضا های بیرونی معمولا روی دکل، نما، ستون پارکینگ یا سقف های فلزی نصب می شوند و کابل برق و شبکه آنها مسافت قابل توجهی را تا رک طی می کند. همین ساختار، سیستم را در برابر صاعقه غیر مستقیم و نوسان برق بسیار حساس می کند. یک موج سرج می تواند در چند میکروثانیه، برد تغذیه دوربین، پورت های PoE سوئیچ یا رکوردر را بسوزاند و عملا پوشش نظارتی را از کار بیندازد.

به همین دلیل استاندارد های طراحی سیستم های ویدئو نظارتی مانند EN 62676 و راهنما های سازندگان معتبر، بر لزوم استفاده از حفاظت صاعقه و سرج در مسیر های برق و دیتا تاکید می کنند. این حفاظت شامل ترکیبی از سیستم صاعقه گیر بیرونی، همبندی پتانسیل، سرج ارستر های مناسب و طراحی درست کابل کشی است تا دوربین مداربسته در برابر صاعقه و نوسان برق تا حد زیادی ایمن شود.

منابع اصلی صاعقه و نوسان در سیستم های دوربین مداربسته

صاعقه مستقیم، غیر مستقیم و القای ولتاژ

در بیشتر پروژه های CCTV، دوربین مستقیما هدف برخورد صاعقه قرار نمی گیرد، اما برخورد صاعقه به سازه های نزدیک، دکل ها یا خطوط برق می تواند ولتاژ های القایی بسیار بالایی روی کابل ها ایجاد کند. این ولتاژ ها از طریق کابل برق، کابل شبکه یا حتی کابل کواکسیال وارد تجهیزات ظریف الکترونیکی می شوند و باعث تخریب ناگهانی یا آسیب تجمعی مدارات تغذیه و شبکه می گردند.

نوسان، افت و اضافه ولتاژ در شبکه برق شهری

علاوه بر صاعقه، عملیات کلید زنی در شبکه، راه اندازی موتور های بزرگ یا ژنراتور ها، و خطا های شبکه برق می توانند سرج های ولتاژی جدی ایجاد کنند. این سرج ها از طریق خط ۲۲۰ ولت وارد رک و تغذیه مشترک چندین دوربین می شوند. اگر در ورودی تابلو و نزدیک رک از سرج ارستر و حفاظت مناسب طبق استاندارد های SPD استفاده نشود، احتمال سوختن همزمان چند دوربین و سوئیچ بسیار بالا خواهد بود.

سرج روی لینک های شبکه و PoE

در سیستم های مبتنی بر PoE، همان کابل شبکه هم وظیفه انتقال دیتا و هم تغذیه دوربین را بر عهده دارد. در این حالت، موج سرج می تواند از هر دو مسیر قدرت و سیگنال وارد دوربین یا سوئیچ شود. مسیر های طولانی، کابل های روی دکل، عبور موازی با کابل های برق فشار ضعیف یا متوسط و نبود همبندی مناسب، همه ریسک سرج روی لینک های شبکه را افزایش می دهند.

راهکار های حفاظت الکتریکی در برابر صاعقه برای دوربین مداربسته

استفاده از سیستم صاعقه گیر و همبندی پتانسیل

اولین لایه دفاع، طراحی صحیح سیستم صاعقه گیر بیرونی و همبندی پتانسیل در سایت است. نصب میله های برقگیر روی دکل ها و سازه ها، هدایت انرژی صاعقه به سمت زمین و رعایت فاصله ایمن بین هادی های صاعقه گیر و کابل های سیگنال، احتمال ورود انرژی مستقیم به کابل های دوربین را کاهش می دهد. علاوه بر این، ایجاد همبندی پتانسیل بین سازه، رک، تابلو برق و دکل ها کمک می کند اختلاف ولتاژ بین نقاط مختلف سیستم در لحظه صاعقه کنترل شود.

نصب سرج ارستر در ورودی برق ۲۲۰ ولت و منبع تغذیه

برای حفاظت از تغذیه دوربین ها، باید در ورودی اصلی برق ساختمان یا تابلو فرعی رک، از سرج ارستر های کلاس مناسب طبق استاندارد های SPD استفاده شود. این سرج ارستر ها، اضافه ولتاژ های ناشی از صاعقه و کلید زنی را قبل از ورود به منبع تغذیه دوربین ها محدود می کنند. در بسیاری از پروژه ها ترکیب سرج ارستر های نوع ۱ و نوع ۲ در ورودی اصلی و تابلو های داخلی، سطح حفاظت مناسبی ایجاد می کند. در مدار های ۱۲ یا ۲۴ ولت نیز می توان از سرج ارستر های DC روی خروجی منبع تغذیه استفاده کرد تا از سوختن چندین دوربین در اثر یک موج سرج جلوگیری شود.

سرج ارستر شبکه برای لینک های PoE و اترنت

در لینک های شبکه و PoE، استفاده از سرج ارستر اترنت که روی تمام زوج های کابل و در مسیر زمین کار می کند، یکی از موثر ترین روش ها برای حفاظت دوربین است. این تجهیزات مانند یک واسط شفاف روی کابل شبکه نصب می شوند و در حالت عادی روی پهنای باند ۱ یا ۱۰ گیگابیت تاثیر محسوسی ندارند. اما هنگام وقوع سرج، ولتاژ های گذرا را به زمین منحرف می کنند و از ورود آنها به پورت دوربین یا سوئیچ جلوگیری می نمایند.

برای عملکرد صحیح، باید مدل هایی انتخاب شوند که با استاندارد های PoE مورد استفاده در پروژه سازگار باشند و توان مورد نیاز دوربین های PTZ یا دوربین های با مصرف بالا را پشتیبانی کنند. علاوه بر این، استفاده از کابل شبکه شیلد دار و اتصال صحیح شیلد، نقش مهمی در کارکرد درست سرج ارستر های PoE و کاهش نویز القایی دارد.

نکات طراحی و کابل کشی برای کاهش ریسک صاعقه در CCTV

مسیر یابی کابل و استفاده از لوله و داکت فلزی

یکی از توصیه های مهم در راهنما های مهندسی، انتخاب مسیر مناسب برای کابل ها است. تا حد امکان باید از عبور موازی طولانی کابل دوربین با کابل های قدرت یا خطوط برق فشار متوسط اجتناب شود. علاوه بر این، عبور کابل ها در داخل لوله یا داکت فلزی و اتصال این لوله ها به سیستم زمین، باعث کاهش میدان القایی روی کابل و محدود شدن مسیر سرج می شود.

در دوربین های روی دکل یا سازه های بلند، نصب جعبه شبکه یا جعبه ترمینال نزدیک دوربین و کوتاه نگه داشتن طول کابل آزاد، ریسک القای ولتاژ را کاهش می دهد. سپس کابل اصلی می تواند از داخل لوله فلزی تا پایه دکل یا اتاق تجهیزات ادامه یابد و در ورود به ساختمان از سرج ارستر مناسب عبور کند.

نصب صحیح ارت، اتصال شیلد و همبندی رک و دکل

حفاظت در برابر صاعقه بدون یک سیستم ارت مناسب، عملا ناقص است. مقاومت سیستم زمین باید مطابق استاندارد ها و شرایط محلی کنترل شود و تمامی اجزای فلزی، دکل ها، رک، تابلو ها، لوله های فلزی کابل و شیلد کابل های شبکه به صورت اصولی همبند شوند. در این حالت، سرج ارستر ها انرژی موج را به شبکه ارت کم امپدانس تخلیه می کنند و از ایجاد اختلاف پتانسیل خطرناک بین تجهیزات جلوگیری می شود.

علاوه بر این، اتصال نادرست شیلد کابل شبکه می تواند برعکس عمل کرده و مسیری برای ورود سرج به داخل سیستم شود. بنابراین لازم است شیلد در نقاط تعریف شده (معمولا یک سر یا هر دو سر، طبق توصیه سازنده) به زمین متصل شود و از حلقه های زمین ناخواسته جلوگیری گردد.

چک لیست عملی برای پیمانکاران سیستم های نظارتی

برای اجرای عملی حفاظت دوربین مداربسته در برابر صاعقه و نوسان برق، می توانید از یک چک لیست ساده استفاده کنید. ابتدا سطح ریسک صاعقه سایت را با توجه به موقعیت جغرافیایی، ارتفاع سازه ها و طول کابل های بیرونی ارزیابی کنید. سپس بررسی کنید که آیا سیستم صاعقه گیر و همبندی پتانسیل مطابق استاندارد های مربوطه در ساختمان اجرا شده است یا خیر.

در مرحله بعد، نصب سرج ارستر مناسب در ورودی اصلی برق، تابلو های تغذیه رک و مسیر های DC تغذیه دوربین ها را در نظر بگیرید. همچنین برای هر لینک شبکه ای که از فضای بیرونی وارد ساختمان می شود یا در معرض صاعقه است، سرج ارستر PoE یا اترنت متناسب با کلاس کابل و استاندارد PoE پروژه انتخاب کنید. در نهایت، کابل کشی، مسیر ها، لوله های فلزی و اتصال ارت و شیلد را به صورت مستند و قابل پیگیری در نقشه های اجرایی ثبت کنید.

در نتیجه، ترکیب درست این اقدامات باعث می شود سیستم نظارت تصویری شما در برابر صاعقه و نوسان برق مقاوم تر شده، زمان های قطعی کاهش یابد و هزینه های تعمیر و تعویض تجهیزات به حداقل برسد. این رویکرد علاوه بر حفاظت فنی، به افزایش اعتماد کارفرما و طول عمر سرمایه گذاری روی سیستم CCTV کمک چشمگیری خواهد کرد.