Охранный кабель

Классификация и конструкция охранных кабелей

Охранные кабели представляют собой специализированный тип кабельной продукции, предназначенный для построения систем безопасности и охранной сигнализации (ОС). Их основная функция – передача низкочастотных сигналов тревоги, управления и данных от датчиков (извещателей) к приемно-контрольным приборам (ПКП), а также питание активных датчиков.

Классификация осуществляется по нескольким ключевым признакам:

1. По количеству жил: Наиболее распространены кабели с 2, 4, 6, 8 и 10 жилами. Двужильные кабели часто используются для подключения простых шлейфов сигнализации (ШС) или питания датчиков. Многожильные (4, 6, 8 и более) применяются для сложных систем, где необходимо разделить цепи питания и сигнальные цепи, или для подключения нескольких устройств по одной линии.
2. По материалу токопроводящей жилы:
   • Медь (Cu): Основной материал. Обеспечивает низкое электрическое сопротивление, высокую проводимость и надежность соединения.
   • Омедненная сталь (CCS — Copper Clad Steel): Компромиссный вариант. Стальная сердцевина обеспечивает прочность на разрыв, а медное покрытие – приемлемую проводимость. Часто используется в витых парах для систем видеонаблюдения, где требуется передача данных на большие расстояния.
3. По типу изоляции и оболочки:
   • Поливинилхлорид (ПВХ): Наиболее распространенный материал для изоляции жил и внешней оболочки для внутренней прокладки. Обладает хорошими диэлектрическими свойствами, гибкостью и не поддерживает горение.
   • Полиэтилен (ПЭ): Используется для изоляции в кабелях для внешней прокладки, так как обладает лучшей влаго- и морозостойкостью.
   • Светостабилизированный полиэтилен (ПЭ СС): Применяется для наружных оболочек кабелей, прокладываемых по воздуху (по фасадам, между зданиями), для защиты от ультрафиолетового излучения.
   • Безгалогенный компаунд (LSZH — Low Smoke Zero Halogen): Материал изоляции и оболочки для кабелей, прокладываемых в местах с массовым пребыванием людей (метро, аэропорты, торговые центры). При пожаре такой кабель выделяет минимальное количество дыма и не выделяет токсичные галогены.
4. По наличию экрана:
   • Неэкранированные (U/UTP): Применяются в условиях с низким уровнем электромагнитных помех.
   • Экранированные (F/UTP, U/FTP, S/FTP): Имеют общий экран из фольги (F) и/или оплетки (S). Экран защищает передаваемые сигналы от внешних электромагнитных помех (например, от силовых линий) и предотвращает излучение самих сигналов. Обязателен к применению при совместной прокладке с силовыми кабелями.
5. По условиям прокладки:
   • Для внутренней прокладки.
   • Для внешней (наружной) прокладки. Имеют усиленную влагозащищенную оболочку, часто с гидрофобным заполнением.
   • Бронерованные. Имеют дополнительную броню из стальной оцинкованной ленты или проволоки для защиты от механических повреждений, грызунов при прокладке в грунте или в местах с повышенным риском воздействия.

Конструкция охранного кабеля:

• Токопроводящая жила: Монолитная медная проволока круглого сечения диаметром, как правило, 0.5 мм² или 0.75 мм². Для гибких кабелей (например, для подключения поворотных камер) жила может быть многопроволочной.
• Изоляция: Каждая жила изолирована друг от друга слоем ПВХ или ПЭ разного цвета для удобства монтажа и идентификации.
• Экран (при наличии): Выполнен из алюмополимерной ленты или медной оплетки.
• Дренажный провод: В экранированных кабелях присутствует неизолированный медный проводник, который служит для заземления экрана.
• Оболочка: Внешнее покрытие из ПВХ, ПЭ или LSZH-компаунда, защищающее внутренние конструкции от механических, химических воздействий и влаги.

Основные электрические и механические параметры

Эксплуатационные характеристики охранных кабелей регламентируются техническими условиями (ТУ) и международными стандартами.

• Электрическое сопротивление жилы: Для медной жилы сечением 0.5 мм² составляет не более 36-40 Ом/км, для 0.75 мм² – не более 24-26 Ом/км. Этот параметр критически важен для расчета падения напряжения в длинных линиях при питании активных датчиков.
• Сопротивление изоляции: Не менее 100 МОм·км при температуре 20°C.
• Рабочее напряжение: Как правило, 300 В переменного тока. В системах охранной сигнализации используются значительно меньшие напряжения (12-24 В), поэтому запас по напряжению обеспечивает высокую надежность.
• Рабочая температура: Стандартный диапазон от -50°C до +70°C. Для кабелей с ПВХ изоляцией нижний предел обычно составляет -30°C.
• Минимальный радиус изгиба: Обычно 5-10 наружных диаметров кабеля. Нарушение этого параметра может привести к повреждению изоляции и экрана.

Таблица 1: Сравнительные характеристики охранных кабелей для разных условий прокладки

Параметр	Внутренняя прокладка (КСВВ)	Наружная прокладка (КСПВ)	Прокладка в грунте (КСБ)
Материал оболочки	ПВХ	Светостабилизированный ПЭ	ПЭ + броня из стальной оцинкованной ленты
Гидрофобное заполнение	Нет	Возможно	Да
Стойкость к УФ-излучению	Низкая	Высокая	Высокая
Защита от грызунов	Нет	Низкая	Высокая
Минимальная температура монтажа	-15°C	-30°C	-20°C
Основное применение	Прокладка внутри зданий, в кабель-каналах	Прокладка по фасадам, между зданиями	Прокладка в земле, в трубах, тоннелях

Применение в системах безопасности

Охранные кабели являются кровеносной системой любого комплекса безопасности.

1. Охранная и пожарная сигнализация (ОПС):
   • Шлейф сигнализации (ШС): Основное применение. Двухжильный кабель соединяет ПКП с концевыми устройствами (оконечными резисторами), а параллельно к нему подключаются извещатели (датчики движения, разбития стекла, магнитноконтактные). Целостность шлейфа и его сопротивление постоянно мониторятся прибором.
   • Питание датчиков: Для активных датчиков (содержащих электронику) требуется отдельное питание. Используются две дополнительные жилы в кабеле или отдельная линия.
   • Соединение приборов в сеть: Для объединения нескольких ПКП в единую систему используются интерфейсы типа RS-485, для которых применяются витые пары (кабель «витая пара» UTP или FTP).
2. Системы контроля и управления доступом (СКУД):
   • Соединение считывателей с контроллерами: Для передачи данных и питания считывателей карт, биометрических сканеров используется 4-жильный или 6-жильный кабель (2 жилы — питание, 2 жилы — данные).
   • Управление замками и турникетами: Для подключения электромеханических замков, электромагнитных замков и двигателей турникетов требуются отдельные силовые жилы, часто большего сечения (0.75-1.5 мм²), из-за высоких пусковых токов.
3. Системы видеонаблюдения (CCTV):
   • Питание камер: Постоянный ток 12В или 24В, либо переменный ток 220В передается по отдельным жилам охранного кабеля.
   • Передача сигналов управления: Для управления поворотными устройствами (PTZ-камеры) по протоколам типа RS-485 используется витая пара.
   • Аналоговое видеонаблюдение: Хотя для передачи аналогового видео сигнала традиционно используется коаксиальный кабель, в гибридных системах для питания и управления также задействуются охранные кабели.

Таблица 2: Типовые схемы подключения оборудования с использованием охранного кабеля

Тип оборудования	Минимальное кол-во жил	Назначение жил	Рекомендуемое сечение жилы
Пассивный ИК-датчик	2	Шлейф сигнализации	0.5 мм²
Активный датчик (ИК+СВЧ)	4	2 — Шлейф, 2 — Питание	0.5 мм²
Считыватель карт доступа	4	2 — Питание, 2 — Данные (Wiegand)	0.5-0.75 мм²
Электромагнитный замок	2	Питание	0.75-1.5 мм²
PTZ-камера	6-8	2 — Питание 24В AC, 2 — Видео (коаксиал отдельно), 2 — Данные RS-485, 2 — Аудио (опционально)	0.75-1.0 мм²

Правила монтажа и проектирования

Качественный монтаж – залог долговечной и безотказной работы системы.

1. Сечение жилы и падение напряжения: Самый критичный параметр при проектировании. Падение напряжения (ΔU) на кабеле питания датчиков или исполнительных устройств не должно превышать 10-15% от номинального напряжения.
   • Формула для расчета падения напряжения в цепи постоянного тока: ΔU = 2 * I * L * R, где I — ток нагрузки (А), L — длина кабеля (м), R — сопротивление одного метра жилы (Ом/м).
   • Пример: Для датчика с потреблением 50 мА (0.05 А) на расстоянии 200 м, при использовании кабеля сечением 0.5 мм² (R ≈ 0.04 Ом/м): ΔU = 2 * 0.05 * 200 * 0.04 = 0.8 В. При питании 12В это составляет 6.7%, что допустимо.
2. Совместная прокладка с силовыми кабелями: Категорически запрещена прокладка охранных и силовых кабелей в одном кабель-канале, лотке, трубе без разделяющих перегородок. Минимальное расстояние между параллельно проложенными силовыми и слаботочными кабелями должно быть не менее 50 см. При пересечении они должны располагаться под углом 90°. При невозможности обеспечить расстояние обязательным является применение экранированных кабелей с последующим заземлением экрана с одной стороны.
3. Заземление экрана: Экран должен быть заземлен только в одной точке, как правило, на стороне приемно-контрольного прибора или коммутационного шкафа. Это предотвращает образование «земляных петель» – контуров, в которых наводятся паразитные токи, создающие помехи.
4. Маркировка: Все жилы кабеля на концах должны быть промаркированы в соответствии с монтажной схемой. Это значительно упрощает пуско-наладочные работы и последующее обслуживание системы.
5. Механическая защита: При прокладке в полу, стенах, под подвесными потолками кабель должен быть защищен от возможных механических повреждений гофрированной ПВХ- или ПНД-трубой (гофрой).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Чем охранный кабель (например, КСВВ) отличается от кабеля связи (например, ТППэп)?
Ответ: Охранные кабели типа КСВВ имеют более толстую изоляцию и оболочку, рассчитаны на более высокое рабочее напряжение (300 В против 120 В у ТППэп) и, как правило, на меньшее количество пар/жил. Их конструкция оптимизирована для передачи постоянного тока и низкочастотных сигналов, в то время как кабели связи предназначены для передачи высокочастотных аналоговых или цифровых сигналов с определенным волновым сопротивлением.

Вопрос: Можно ли использовать для охранной сигнализации обычный электрический провод, например, ШВВП?
Ответ: Категорически не рекомендуется. Провода типа ШВВП не имеют цветовой маркировки каждой жилы, что затрудняет монтаж и поиск неисправностей. Их изоляция не предназначена для защиты от высокочастотных помех, а механическая прочность оболочки ниже. Отсутствие экранированных вариантов делает их непригодными для прокладки в условиях электромагнитных наводок.

Вопрос: Как правильно выбрать сечение жилы для питания камер видеонаблюдения?
Ответ: Необходимо рассчитать падение напряжения. Определите суммарный ток потребления всех камер на одной линии, длину линии до блока питания и допустимое падение напряжения (например, 0.5 В для 12В системы). Используйте формулу: S = (2 * I * L * ρ) / ΔU, где ρ — удельное сопротивление меди (0.0175 Ом·мм²/м). На практике для линий до 50 м достаточно 0.5 мм², от 50 до 100 м – 0.75 мм², свыше 100 м – 1.0 мм² и более.

Вопрос: Что означает аббревиатура в маркировке кабеля, например, КСВВнг(А)-LS?
Ответ:

• К – кабель;
• С – систем передачи сигналов управления;
• В – изоляция жил из ПВХ;
• В – оболочка из ПВХ;
• нг(А) – не распространяющий горение по категории А (наивысшая стойкость к распространению огня при групповой прокладке);
• LS (Low Smoke) – с пониженным дымовыделением.

Вопрос: Обязательно ли использовать экранированный кабель, если он проложен отдельно от силовых линий?
Ответ: Если трасса слаботочной линии удалена от силовых кабелей более чем на 50 см и в зоне прокладки нет других мощных источников помех (трансформаторы, частотные приводы), то можно использовать неэкранированный кабель. Однако, экранированный кабель предоставляет запас надежности и защиту от непредвиденных наводок, поэтому его применение всегда предпочтительнее, если бюджет проекта позволяет.

Вопрос: Что делать, если при монтаже был поврежден экран кабеля?
Ответ: Место повреждения экрана необходимо восстановить. Для этого используется медная лента или оплетка, которая плотно накладывается на поврежденный участок и пропаивается по всей длине. После этого соединение изолируется термоусадкой или изолентой. Качественное восстановление экрана критически важно для сохранения его эффективности.

Вопрос: Какой кабель выбрать для прокладки на улице между зданиями?
Ответ: Необходимо использовать кабель с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (ПЭ), например, КСПВ или зарубежные аналоги с маркировкой «Outdoor». Если кабель подвержен риску механических повреждений или его могут использовать птицы для строительства гнезд, рекомендуется прокладывать его в металлическом рукаве или использовать бронированный кабель.