Кабель для видеонаблюдения

1. Классификация и типы кабелей для видеонаблюдения

Выбор кабеля определяется типом передаваемого сигнала, расстоянием, условиями окружающей среды и требованиями к электропитанию оборудования.

1.1. Коаксиальные кабели

Несмотря на растущую популярность IP-систем, коаксиальные кабели остаются востребованными для аналоговых систем форматов AHD, HD-TVI, HD-CVI, а также для систем CVBS.

Конструкция:

• Центральная жила: Медная, однопроволочная (solid) или многопроволочная (stranded). Для профессиональных систем используется только однопроволочная жила, как правило, из меди или омедненной стали. Сечение варьируется от 0,5 мм² до 1,5 мм².
• Изоляция (диэлектрик): Вспененный полиэтилент (Foamed Polyethylene) или сплошной полиэтилен (Solid Polyethylene). Вспененный диэлектрик обеспечивает меньшие потери и меньший вес кабеля.
• Экран: Алюмолавсановая лента (AL/PE) в сочетании с оплеткой из луженой меди. Процент покрытия оплетки варьируется от 60% до 96%. Для помещений с высоким уровнем электромагнитных помех применяется двойной экран (две оплетки или оплетка + фольга).
• Оболочка: Поливинилхлорид (PVC) для внутренней прокладки, светостабилизированный полиэтилен (PE) для внешней прокладки.

Ключевые параметры:

• Волновое сопротивление: Для систем видеонаблюдения стандартом является 75 Ом.
• Погонное затухание: Измеряется в дБ/м и является критически важным параметром. Затухание увеличивается с ростом частоты и длины кабеля.

Таблица 1: Сравнение марок коаксиальных кабелей

Марка кабеля	Диаметр центральной жилы, мм	Сечение центральной жилы, мм²	Погонное затухание на 100 МГц (дБ/100м)	Максимальная рекомендуемая длина для HD-сигнала*	Назначение
RG-6/U	1,02	0,81	~6,5	150-200 м	Универсальный кабель для внутренней и внешней прокладки
RG-59	0,63	0,31	~9,5	80-120 м	Для коротких дистанций, внутри помещений
SAT-703	1,13	1,00	~5,5	200-250 м	Кабель повышенного качества, для длинных трасс
ДК-75-4,0	1,15	1,04	~5,0	250-300 м	Отечественный аналог, стабильные параметры

*Примечание: Максимальная длина зависит от конкретного оборудования и формата сигнала (1080p/4MP/5MP).*

1.2. Витые пары (UTP/FTP) и передача по ним видеосигнала

Передача видеосигнала по витой паре осуществляется с помощью активных или пассивных передатчиков и приемников (Baluns). Данный метод применяется как для аналоговых, так и для IP-систем.

Конструкция:

• Пары: 4 витые пары. Категории Cat.5e, Cat.6, Cat.6a.
• Изоляция пары: Полиэтилен (PE) или полипропилен (PP).
• Экран: UTP (Unshielded Twisted Pair) — без экрана; FTP (Foiled Twisted Pair) — общий экран из фольги; SFTP (Shielded Foiled Twisted Pair) — экран из фольги и оплетки.
• Оболочка: PVC (внутренняя), PE (внешняя), LSZH (Low Smoke Zero Halogen) — для помещений с повышенными требованиями к пожарной безопасности.

Преимущества передачи по витой паре:

• Дальность: Пассивные Baluns передают аналоговый сигнал до 300-400 м, активные — до 1500 м. Для IP-систем стандарт ограничивает длину сегмента до 100 м.
• Помехозащищенность: Симметрирование сигнала в Baluns и скрутка пар эффективно подавляют синфазные помехи.
• Универсальность: По одному кабелю можно передавать видео, аудио, данные и питание (PoE).

1.3. Комбинированные кабели (КВК)

Комбинированные кабели интегрируют в одну оболочку коаксиальный кабель для передачи видео и силовые жилы для питания камеры.

Конструкция:

• Коаксиальный компонент: Аналогичен стандартному кабелю RG-6 или SAT-703.
• Силовые жилы: Две или четыре медные жилы сечением 0,5 мм², 0,75 мм² или 1,0 мм². Используются для подачи постоянного напряжения 12В/24В или переменного 220В.
• Оболочка: Зависит от сферы применения.

Таблица 2: Типы комбинированных кабелей

Марка кабеля	Коаксиальный компонент	Силовые жилы (к-во х сечение)	Назначение
КВК-П-2	RG-6	2 x 0,5 мм²	Прокладка внутри помещений
КВК-В-2	RG-6	2 x 0,75 мм²	Прокладка снаружи зданий
КВК-Пт	SAT-703	2 x 0,75 мм² + 2 x 0,5 мм²	Для подключения поворотных камер (доп. жилы для управления)

Важное замечание: При использовании КВК на большие расстояния необходимо учитывать падение напряжения на силовых жилах. Для камер с высоким энергопотреблением и длинных трасс (более 50 м) сечение силовых жил должно быть не менее 0,75 мм².

1.4. Кабели для IP-систем видеонаблюдения

Для IP-камер используются стандартные кабели «витая пара». Ключевым аспектом является технология Power over Ethernet (PoE).

Требования к кабелю для эффективной работы PoE:

• Материал жилы: Бескислородная медь (OFC). Использование кабеля с омедненным алюминием (CCA) категорически не рекомендуется, так как это приводит к высоким потерям и перегреву.
• Сечение жилы: Стандарт рекомендует сечение 24-26 AWG (0,51-0,40 мм²). Для протяженных линий (близких к 100 м) предпочтительнее кабель с сечением 23 AWG (0,57 мм²).
• Категория: Cat.5e достаточна для передачи данных до 1 Гбит/с на 100 м. Cat.6 и Cat.6a обеспечивают лучшие характеристики и запас на будущее.

2. Расчет падения напряжения для камер с внешним питанием

Падение напряжения — основная проблема при питании камер по отдельным силовым кабелям или КВК.

Формула для расчета падения напряжения в цепи постоянного тока:

ΔU = (2 * L * I * ρ) / S

Где:

• ΔU — падение напряжения, В
• L — длина кабеля, м
• I — потребляемый камерой ток, А
• ρ — удельное сопротивление меди (0,0175 Ом*мм²/м)
• S — сечение жилы кабеля, мм²

Пример расчета:
Камера потребляет 0,5 А на расстоянии 40 м. Питание 12 В постоянного тока. Кабель КВК с сечением силовых жил 0,5 мм².

ΔU = (2 * 40 * 0,5 * 0,0175) / 0,5 = 1,4 В

Напряжение на камере составит: 12 В — 1,4 В = 10,6 В. Это значение находится на грани допустимого. Для стабильной работы необходим кабель с сечением жил 0,75 мм² или более.

3. Факторы влияния на выбор кабеля

3.1. Условия прокладки

• Внутренняя прокладка: Оболочка PVC, не распространяющая горение.
• Внешняя прокладка: Оболочка из светостабилизированного полиэтилена (PE), стойкая к УФ-излучению, осадкам и перепадам температур.
• Прокладка в грунте: Кабель должен иметь броню (обычно гофрированная лента из стали) и гидрофобное заполнение для защиты от влаги и механических повреждений.
• Прокладка в пожароопасных зонах: Кабель с оболочкой из безгалогенных материалов (LSZH), не выделяющих токсичных веществ при горении.

3.2. Электромагнитные помехи

В промышленных условиях, рядом с силовыми кабелями, необходимы кабели с экраном:

• Коаксиальный кабель с оплеткой не менее 96%.
• Витая пара категории FTP или SFTP.

3.3. Дальность передачи

• Коаксиальный кабель: До 300-500 м для современных HD-форматов с использованием усилителей.
• Витая пара + Baluns: До 1500 м с активными преобразователями.
• IP-камеры (PoE): Строго до 100 м. Для больших расстояний требуются промежуточные коммутаторы или оптический кабель.

4. Сравнительная таблица: Коаксиальный кабель vs. Витая пара

Таблица 3: Сравнительный анализ сред передачи

Параметр	Коаксиальный кабель	Витая пара (для аналога с Baluns)	Витая пара (для IP)
Макс. дальность (HD)	250-300 м (без усилителей)	300-1500 м (зависит от Baluns)	100 м (стандарт)
Помехозащищенность	Высокая (хороший экран)	Очень высокая (симметрирование)	Высокая (при использовании FTP)
Стоимость метра	Низкая/Средняя	Низкая	Низкая
Стоимость системы	Низкая (пассивные соединения)	Средняя (требуются Baluns)	Высокая (стоимость IP-оборудования)
Универсальность	Низкая (только видео)	Средняя (видео+звук+управление)	Высокая (данные, видео, PoE)
Масштабируемость	Низкая	Низкая	Очень высокая
Сложность монтажа	Низкая (требуется пайка/обжим BNC)	Средняя (обжим RJ-45, установка Baluns)	Средняя (обжим RJ-45, настройка сети)

5. Монтажные практики и рекомендации

1. Минимальный радиус изгиба: Для коаксиального кабеля — не менее 5-10 внешних диаметров. Для витой пары — не менее 4-х внешних диаметров. Нарушение ведет к изменению волнового сопротивления и появлению отраженных сигналов.
2. Разделение с силовыми цепями: Параллельная прокладка с силовыми кабелями должна осуществляться на расстоянии не менее 30 см. При пересечении — под углом 90°.
3. Защита экрана: Экран коаксиального кабеля и витой пары должен быть заземлен в одной точке во избежание образования контура заземления.
4. Заделка разъемов: Качественный обжим BNC и RJ-45 коннекторов критически важен. Неправильный обжим — основная причина неисправностей.
5. Резерв по длине: При прокладке рекомендуется оставлять запас кабеля не менее 1-2 м в точке подключения к камере и коммутационному оборудованию.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Можно ли использовать для аналоговой камеры витую пару вместо коаксиального кабеля?
Ответ: Да, с помощью пары устройств — передатчика и приемника (Baluns). Пассивные Baluns работают на дистанциях до 300-400 м, активные (с питанием) — до 1500 м. Это часто бывает экономически выгодно, особенно при наличии готовой кабельной инфраструктуры.

Вопрос 2: Почему нельзя использовать кабель CCA (Copper Clad Aluminium) для IP-камер с PoE?
Ответ: Алюминий имеет удельное сопротивление в 1,6 раза выше, чем у меди. Это приводит к:

• Значительным потерям в линии питания PoE: Перегрев кабеля, нестабильная работа камеры, выход из строя источников питания.
• Высокому затуханию сигнала: Риск потери пакетов данных и снижения скорости.
• Хрупкости: Алюминиевые жилы ломаются после нескольких изгибов, что осложняет монтаж.

Вопрос 3: Какой кабель выбрать для уличной камеры на столбе на расстоянии 200 м от регистратора?
Ответ: Зависит от типа камеры.

• Аналоговая (AHD/TVI): Внешний коаксиальный кабель SAT-703 или ДК-75-4,0. Если питание планируется подавать от локального блока, этого достаточно. Если питание с регистратора/БП — комбинированный кабель КВК-В с сечением силовых жил не менее 0,75 мм², предварительно проверив падение напряжения.
• IP-камера: Внешняя витая пара Cat.5e/6 FTP. Питание по PoE. Однако дистанция 200 м превышает лимит 100 м. Решение: установить промежуточный коммутатор (с PoE-инжектором) на расстоянии до 100 м от камеры, либо использовать медные конвертеры на витую пару, расширяющие лимит, либо (что надежнее) проложить оптоволоконный кабель.

Вопрос 4: Что делать, если при питании по КВК камера «мигает» (периодически теряет питание)?
Ответ: Наиболее вероятная причина — просадка напряжения ниже порогового значения из-за высокого потребления тока (например, при включении ИК-подсветки). Необходимо:

1. Измерить напряжение на клеммах камеры в момент включения ИК-подсветки.
2. Увеличить сечение силовых жил или сократить длину линии.
3. Подать питание от локального источника, расположенного рядом с камерой.

Вопрос 5: Нужно ли экранировать кабель витая пара при прокладке в обычном офисе?
Ответ: Как правило, нет. Кабель UTP (неэкранированный) категории Cat.5e/6 вполне достаточен. Экранированные кабели (FTP, SFTP) требуют качественного заземления экрана, что в офисных условиях часто игнорируется, и некачественное заземление может даже ухудшить помехозащищенность. Использование FTP оправдано только в условиях сильных электромагнитных помех.

Вопрос 6: Как передать видео на расстояние 1 км?
Ответ: Наиболее надежное и правильное решение — использование волоконно-оптического кабеля (ВОК). Применяются медиаконвертеры, преобразующие электрический сигнал в оптический. Для аналоговых систем также можно рассмотреть вариант с активными Baluns на витую пару, но качество и стабильность ВОК несопоставимо выше.