IP-Überwachungskameras werden zunehmend sowohl in privaten als auch in gewerblichen Anwendungen zum Schutz von Personen, Vermögenswerten, Einrichtungen und anderen interessanten Orten eingesetzt. Sie sind zu einem wichtigen Bestandteil der heutigen Gesellschaft geworden, um die öffentliche Sicherheit zu unterstützen, den Verkehr zu überwachen, Streitigkeiten beizulegen und Kriminelle zu bekämpfen. Und sie werden oft im Freien installiert, um die toten Winkel Ihres Grundstücks abzudecken. Heutige Videoüberwachungssysteme werden hauptsächlich über Ethernet-Kabel betrieben, bei denen Daten und Gleichstrom über dasselbe Netzwerkkabel übertragen werden können, um zusätzliche Stromkabel auf der Baustelle zu vermeiden. Aber eine der Gefahren beim Einsatz von IP-Kameras im Freien ist der Blitzeinschlag. Blitze können Ihre Geräte beschädigen, die Signalübertragung unterbrechen und Ihr Eigentum Eindringlingen aussetzen.
Blitze stellen große Bedrohungen für Ihre Sicherheitssysteme dar
Blitzspitzen sind ein ernsthaftes Problem beim Einsatz von Netzwerkgeräten im Freien, insbesondere für unternehmenskritische Anwendungen, dh Überwachungskamerasysteme. Nur in den wenigsten Fällen werden die Außenkameras direkt vom Blitz getroffen. Es sind die Stromstöße, die durch einen Blitzeinschlag in der Nähe verursacht werden. Manchmal führen Gewitter nur dazu, dass die Kameras neu gestartet werden, aber in schweren Fällen können Unfälle wie Feuer und Stromschläge passieren. Auch wenn elektrische Überspannungen nicht üblich sind und sich stark auf die Umwelt auswirken, ist es möglich, dass Blitzeinschläge Datenleitungen induzieren, angeschlossene Geräte beschädigen, Netzwerkausfallzeiten verlängern und dazu führen, dass Sie wichtige Daten verlieren. Schlimmer noch, selbst die in Innenräumen installierten IP-Überwachungskameras sind nicht vollständig sicher, da elektromagnetische Wellen, die vom Blitz ausgehen, immer noch Strom-, Video- oder Datenleitungen induzieren und alle angeschlossenen Geräte auf dem Weg zerstören können, bevor sie einen Ausgang zur Erdung finden .
Warum ziehen Überwachungskameras Blitze an?
Normalerweise werden Überwachungskameras in einer Höhe von 10 bis 50 Metern und normalerweise auf einer Metallstruktur montiert. Metall ist ein hochleitfähiges Material, das ein hohes Risiko birgt, vom Blitz getroffen zu werden. Selbst mit einem Blitzableiter am Metallmast wird ein Blitz immer noch die Außenkameras beschädigen und zusätzliche Wartungskosten und längere Netzwerkausfallzeiten verursachen. Blitzableiter ziehen den Blitz an, sammeln die Überspannungen auf sich selbst und verteilen sie auf dem kürzesten und schnellsten Weg zum Boden. Und der Kameramast ist genau der perfekte Träger für die Erdung. Wenn der Blitz durch diesen Kanal fließt, beschädigt er die am Mast montierte Kamera und unterbricht die Verbindung zwischen den Überwachungseinheiten und dem Rechenzentrum.
Best Practices, um Ihre Sicherheitskameras vor Blitzeinschlag zu schützen
Hier haben wir 4 Lösungen vorgestellt, um Ihre Außenkameras vor Überspannungen zu schützen.
Lösung 1: Korrekte Montage und Erdung
Eine unsachgemäß installierte Überwachungskamera wird bei einem Gewitter beschädigt. Oft werden Außenkameras in der Einfahrt, in Gebäudeecken und auf offenen Flächen wie Parkplätzen installiert, die leicht vom Blitz getroffen werden können. Daher ist die Position, an der Sie die Kameras installieren, sehr wichtig, um die Sicherheit Ihrer Geräte und Verkabelung zu gewährleisten. Es wäre am besten, wenn Sie es nicht hoch aufstellen und es von allen Arten von leitfähigen Materialien fernhalten, die den Blitz anziehen sollen, wie z. B. Blitzableiter. Vermeiden Sie außerdem die Montage der Kameras direkt an der Metallstange. Wie bereits erwähnt, ist der Kameramast ein großartiger Kanal für Blitze, um die Überspannungen auf den Boden abzuleiten.
Darüber hinaus ist die Einrichtung einer ordnungsgemäßen Erdung auch entscheidend, um die IP-Kameras vor Blitzeinschlägen zu schützen. Dies ist eine der besten Möglichkeiten, um zu verhindern, dass durch Gewitter verursachte Überspannungen die Datenleitungen schwächen. Wenn Ihre Überwachungskamera auf einer nicht metallischen Struktur installiert ist, sollten Sie sie mit einem Kupferband erden, das von der Kamera bis zum Erdungssockel verläuft. Das Problem ist jedoch, dass nicht jede Kamera mit einem Erdungspunkt ausgestattet ist, den Sie an das Erdungssystem anschließen können. Um in solchen Fällen das Risiko einer Überspannung zu verringern, die den NVR und den PoE/Netzwerk-Switch über die Ethernet-Kabel erreicht, müssen Sie jedes an dieselbe Leitung angeschlossene Gerät separat erden.
Lösung 2: Verwenden Sie Lightning-bewertete Einheiten
Eine weitere Lösung, um Ihre Kameras vor Blitzschlag zu schützen, besteht darin, in eine hochwertige Kamera einer vertrauenswürdigen Marke zu investieren. Die billigeren Kameras werden oft aus minderwertigen Materialien hergestellt und bieten keinen Schutz vor Überspannungen. Die mit Blitzschutz sind teurer, aber sie sind widerstandsfähiger und robuster. Wählen Sie am besten eine IP66-zertifizierte Kamera, da sie den meisten Herausforderungen im Außenbereich standhalten kann. Darüber hinaus sollten Sie an jeder Schnittstelle einen PoE-Switch verwenden, der Überspannungsschutz auf Carrier-Niveau (6 kV) unterstützt, um die negativen Auswirkungen anormaler Spannungsschwankungen vollständig abzumildern. Aber bitte beachten Sie, dass wir, obwohl das Gerät blitzfest ist, trotzdem empfehlen, Blitzableiter oder Ableiter am Montagepunkt zu installieren und das Ganze zu erden. Und da der NVR auch anfällig für starke Blitze ist, wird dringend empfohlen, eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) zu verwenden, um den laufenden Betrieb des Videorecorders sicherzustellen, um wichtige Datenverluste bei Netzwerkabstürzen und Stromausfällen zu vermeiden.
Lösung 3: Verkabelung spielt eine große Rolle
Bei der Bereitstellung von Netzwerkgeräten im Freien werden abgeschirmte Kabel verwendet, um die Strom- und Datenübertragung vor einer Verschlechterung durch EMI bei Blitzeinschlägen zu schützen. Im Vergleich zu ungeschirmten Kabeln, die für den Innenbereich ausgelegt sind, können die geschirmten Kabel Blitzenergie mit einem minimalen Risiko von seitlichen Blitzen auf dem Weg zum Boden leiten, um sowohl Personal als auch empfindliche Geräte vor den verheerenden Risiken eines Blitzeinschlags zu schützen. Sie werden sich nicht so leicht verschlechtern wie ihre Gegenstücke. Aber wenn Sie das abgeschirmte Kabel verwenden, müssen Sie das Kabel erden, sonst werden die Stromstöße nicht zur Erde abgeleitet. Und es wird dringend empfohlen, direkt erdverlegte Kabel zu verwenden, die mit Kabelkanälen unter der Erde vergraben werden können, um direkten Kontakt mit Blitzen zu vermeiden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Glasfaserkabel einzusetzen. Vorausgesetzt, die Glasfaserkabel sind Isolatoren und transportieren keinen Strom entlang des Kabels, was sie immun gegen Blitzschlag und elektromagnetische Störungen macht. Sie sind für eine bessere Datenübertragungsqualität ausgelegt und auch gegenüber anderen Wetterbedingungen widerstandsfähig, ideal für den Einsatz in rauen Umgebungen.
Lösung 4: Installieren von PoE-Überspannungsschutz
Der beste Weg, Ihre Kameras vor Überspannungen zu schützen, ist die Verwendung eines Überspannungsschutzes, um anormale elektrische Ströme zu regulieren und Überspannungen abzuschwächen. Der Überspannungsschutz kann abnormale Anstiege von Überspannungen sofort erkennen und die zusätzlichen Ströme zum Erdungskabel umleiten, um Ihre Überwachungskameras und Ihren PoE-Switch vor Schäden zu schützen.
Was ist ein Überspannungsschutz?
Ein Überspannungsschutz, auch bekannt als Überspannungsschutz, ist ein elektrisches Gerät, das verwendet wird, um anormale elektrische Ströme zu regulieren und Überspannungen zu mindern. Es wird normalerweise verwendet, um sowohl die Kommunikations- als auch die Stromleitungen des PoE-Geräts zu schützen, um eine sichere und zuverlässige Netzwerkverbindung an Orten zu gewährleisten, an denen häufig Blitze auftreten. Durch den Einsatz eines PoE-Überspannungsschutzes können Sie Schäden an der Isolierung und den Dielektrika von PDs maximal verhindern. Wenn die Spannung über das akzeptable Niveau oder den sicheren Schwellenwert ansteigt, leitet es den zusätzlichen Strom zum Erdungskabel um und leitet die Überspannungen in einem Abstand vom Installationsort zur Erde ab. Und auf diese Weise bleibt die Betriebszeit erhalten. Für sichere Außenanwendungen muss ein qualifizierter Überspannungsschutz nicht nur potenziellen elektrischen Überspannungen standhalten, sondern auch den Elementen wie Regen, Staub, Schnee, Eis und Feuchtigkeit standhalten.
Das Arbeitsprinzip von Überspannungsschutz
Ein Stromstoß ist ein plötzlicher Spannungsanstieg, der über dem festgelegten Niveau im Stromfluss liegt. Da die meisten PoE- und Netzwerkgeräte innerhalb bestimmter Strom- und Spannungswerte betrieben werden, können übermäßiger Strom oder übermäßige Spannung interne Komponenten beschädigen. Die Installation von Überspannungsschutzgeräten ist eine wichtige vorbeugende Maßnahme, um Ihre IP-Kameras vor Überspannungen zu schützen. Physikalisch gesehen hat ein Überspannungsschutz hauptsächlich zwei Funktionen: Zum einen hält er die Überspannung innerhalb einer sicheren Schwelle, damit die Spannungsfestigkeit der Kameras nicht überschritten wird; Eine andere besteht darin, die übermäßigen Ströme und Überspannungen zur Erde abzuleiten. Und sie werden oft parallel zu den Geräten installiert. Der Blitz bewegt sich in beide Richtungen, um den schnellsten Erdungsweg zu finden. Daher müssen in einem vollständigen Ethernet-Kabel mindestens 2 Überspannungsschutzgeräte installiert werden, um die wichtigsten Netzwerkgeräte wie PoE-Switches, Router usw. zu schützen. Der erste Überspannungsschutz sollte in der Nähe des PoE-Switches installiert werden, während der zweite Überspannungsschutz in der Nähe des PoE-Switches installiert werden sollte in der Nähe des Outdoor-PoE-Geräts aufstellen.
Warum ist ein Überspannungsschutz bei Langstreckeneinsätzen erforderlich?
Wir waren in einigen Situationen, in denen Sie die IP-Kameras mit langen unterirdischen Netzwerkkabeln installieren mussten. Die Beleuchtung kann über Stromleitungen, Koaxialkabel und Ethernet-Kabel in Ihr Netzwerk gelangen. Wenn ein Blitz einschlägt, können die Überspannungen an jedem Punkt in das Netzwerkkabel eindringen und sich in beide Richtungen ausbreiten, um den PoE-Geräten, die mit demselben Ethernet-LAN verbunden sind, erhebliche Schäden zuzufügen. Lange Kupferkabelstrecken erhöhen die Wahrscheinlichkeit einer Blitzinduktion auf den Stromleitungen, da der Strom auf einem Weg fließt, der am wenigsten widerstandsfähig gegen den Boden ist, während das Kupferkabel genau ein guter Kandidat für Blitze ist, um ihn als Erdungsweg zu verwenden. Darüber hinaus werden über die langen Kabelwege mehr Netzwerkgeräte auf demselben Pfad verbunden, und die Risiken werden entsprechend zunehmen. Außerdem ist die Wartung extrem teuer, sodass es kostengünstiger ist, im Voraus in den Schutz vor Überspannungen zu investieren. Der beste Weg, Ihre IP-Kameras vor Überspannungen zu schützen, ist der Einsatz eines Überspannungsschutzes. Ein zusätzliches Problem besteht auch darin, dass ein Ethernet-System durch die Verwendung eines PoE-Injektors oder PoE-Splitters auf PoE-fähig aufgerüstet wurde, was die Anfälligkeit für Überspannungsschäden in einem bestehenden Netzwerk erhöhen kann.
Wie wählt man einen Überspannungsschutz aus?
Wählen Sie immer einen mit der entsprechenden Überspannungsschutzklasse. Die Schutzklasse des Überspannungsschutzes ist die wichtigste und wichtigste Sache, die Sie berücksichtigen sollten. Je höher die Bewertung, desto mehr Schutz erhalten Sie.
Überspannungsschutz für den Innen- und Außenbereich
Der PoE-Überspannungsschutz für den Innenbereich ist für den Einsatz in einer klimatisierten Umgebung wie einem Büro oder Kontrollzentrum konzipiert, um empfindliche Sicherheitsgeräte wie Netzwerk-Switch, DVR, NVR usw. zu schützen. Der Überspannungsschutz für den Außenbereich weist jedoch eine hervorragende Beständigkeit gegen extreme Temperaturen auf ( -40℃~85℃), Vibrationen, elektrische Geräusche, Chemikalien und brennbare Umgebungen usw., ideal für den Einsatz in Außenüberwachungssystemen, Fabrikautomation, Öl und Bergbau sowie öffentlichen Verkehrsmitteln. Der Outdoor-Überspannungsschutz ist speziell für raue Umgebungen mit Witterungs- und Korrosionsschutz konzipiert. Normalerweise ist es mit einem robusten Schutzgehäuse (IP68 wasserdicht) bedeckt, um den rauen Wetterbedingungen im Freien standzuhalten und die Lebensdauer des Geräts zu verlängern. Obwohl der Überspannungsschutz darauf ausgelegt ist, Überspannungen zu minimieren, besteht immer die Gefahr eines Stromschlags, wenn das Gerät direkt einem Blitz ausgesetzt oder in Wasser getaucht wird. Daher sollten Sie den Standort sorgfältig auswählen.
Standalone vs. Chassis-basiert
Der eigenständige Überspannungsschutz bietet eine platzsparende Lösung, um die Überwachungskameras vor Überspannungen und elektrostatischen Entladungen zu schützen. Es gibt Ihnen mehr Flexibilität und Freiheit bei tatsächlichen Bereitstellungen. Der PoE-Überspannungsschutz ist auch ein Plug-and-Play-Gerät, das bei Bedarf einfach getrennt und verschoben werden kann. Der eigenständige Überspannungsschutz wird oft im Freien eingesetzt, da die Überwachungskameras normalerweise problemlos an verschiedenen Orten installiert werden. Es wird oft in Situationen eingesetzt, in denen nur wenige Geräte geschützt werden müssen, aber jedes Gerät separat geerdet werden muss. Andererseits ist der Chassis-basierte Überspannungsschutz für Netzwerke mit hoher Dichte in Unternehmen, Rechenzentren und Campus konzipiert, um mehrere Geräte gleichzeitig zu verwalten. Es bietet eine zentralisierte Verwaltung, um mehrere Beschützer ein für alle Mal zu erden.
Wie installiere ich einen Überspannungsschutz?
Die verheerenden Auswirkungen von Blitzüberspannungen wirken sich negativ auf unternehmenskritische Anwendungen in Fabriken, KMUs und Haushalten aus. Um Ihr PoE-System zu schützen, sollten Sie daher die Überspannungsschutzgeräte korrekt installieren. Im Allgemeinen gibt es zwei Schritte: 1) Installation der Überspannungsschutzgeräte und 2) Einrichtung der Erdung.
1. Installation des Überspannungsschutzes
Um eine gefahrlose Kommunikations- und Stromleitung einzurichten, sollten Sie die Überspannungsschutzvorrichtungen an beiden Enden installieren. Sie benötigen ein Paar Überspannungsschutzgeräte für den Innen- und Außenbereich, um die PoE-Geräte im Außenbereich vor Fehlfunktionen und Ausfällen durch Blitzeinschläge zu schützen. Der wasserdichte PoE-Überspannungsschutz für den Außenbereich von Fastcabling ist in einem robusten Metallgehäuse mit Schutzart IP68 geschützt und kann direkt vergraben werden. Dieser Überspannungsschutz entspricht dem Standard IEEE 802.3af/at und kann mit Standard-PoE-Geräten zusammenarbeiten. Es unterstützt sowohl Wand- als auch Mastmontageoptionen, was eine größere Flexibilität für Außenanwendungen bietet.
Installieren Sie den Überspannungsschutz für den Innenbereich in der Nähe eines Punktes, an dem das Kabel des externen PoE-Geräts (ein PoE-Injektor, PoE-Splitter oder eine IP-Kamera) mit dem PoE-Switch verbunden ist, aber entfernt von brennbaren Elementen, um die Innengeräte und das Personal vor Gefahren zu schützen. Führen Sie einfach ein Ethernet-Kabel vom PoE-Switch zum „Data In“ des Indoor-Überspannungsschutzes. Dann wird ein längeres Ethernet-Kabel benötigt, um die beiden Überspannungsschutzgeräte zu verbinden („Data Out“ des Indoor-Überspannungsschutzes mit „Data In“ des Outdoor-Überspannungsschutzes). Verwenden Sie zuletzt ein weiteres Ethernet-Kabel, um das Outdoor-Gerät mit „Data Out“ des Outdoor-Überspannungsschutzes zu verbinden.
2. Erdung herstellen
Die Erdung des Überspannungsschutzes ist äußerst wichtig, da der Überspannungsschutz sonst nicht funktioniert. Das Erdungssystem dient dazu, die erfassten Ströme und Überspannungen zu verteilen und zur Erde abzuleiten. Um Ihren Überspannungsschutz zu erden, wird ein Erdungskabel benötigt. Normalerweise ist die Leistung umso besser, je dicker der Draht ist (ein 10- oder 12-Gauge-Kupferdraht reicht aus). Befestigen Sie das Erdungskabel am Erdungsanschluss des Überspannungsschutzes, crimpen Sie das Kabel mit einer Zange fest am Anschluss und befestigen Sie das andere Ende des Kabels an einem Erdungspunkt. Vermeiden Sie bei der Installation des Erdungskabels scharfe Biegungen.
Wenn Sie mehrere Überspannungsschutzgeräte installieren möchten, wird empfohlen, zur besseren Anordnung und Verwaltung ein Rack-Montageregal zu verwenden. Es bietet Platz für bis zu 10* DIN-Schienen-PoE-Überspannungsschutzgeräte oder Überspannungsschutzgeräte für den Innenbereich in nur 1 HE Rack-Platz und kann auch mit allen standardmäßigen DIN-Schienen-montierten Geräten wie Medienkonvertern und Steckdosenleisten verwendet werden. Es passt problemlos in jedes handelsübliche 19″-Rack.
