技術(shù)干貨 | 弱電系統(tǒng)電源線衰減計算及線纜選擇
電源雖小，但關(guān)乎生計，不可不察，不可不知也！這句行業(yè)俗語告訴我們，千萬不要小看弱電系統(tǒng)電源線，它關(guān)系到整個弱電系統(tǒng)的穩(wěn)定性！
下面就舉例視頻監(jiān)控系統(tǒng)電源線的計算
一、監(jiān)控電源線衰減計算
1、導線壓降與以下因素有關(guān)：
1、傳輸線的規(guī)格，即線徑；知道線徑通過計算即可知道其電阻率！
2、傳輸線的距離；
3、前端設(shè)備（攝像機、云臺、解碼器）的動作電流額定功率；
4、要知道控制端的控制電壓和前端負載的額定電壓。
2、具體分析
1． 線徑計算：電線電纜的規(guī)格都是用橫截面積表示，如1.5mm2 、2.5mm2等，通常可以將導線的線徑除以2，再平方，乘以3.14。如1.5平方獨股銅線線徑1.38mm,計算（1.38/2）×（1.38/2）×3.14×1股＝1.494954平方，這就是合格的國標線徑。
2． 電阻計算：電阻值=電阻率*長度/橫截面
3． 如果把各種材料制成長1米、橫截面積1平方毫米的導線，在20℃時測量它們的電阻（稱為這種材料的電阻率）并進行比較，則銀的電阻率最小，其次是按銅、鋁、鎢、鐵、錳銅、鎳鉻合金的順序，電阻率依次增大。
鋁導線的電阻率是銅導線的1.5倍多,它的電阻率p=0.0294Ωmm2/m,銅的電阻率p=0.01851 Ω·mm2/m,電阻率隨溫度變化會有一些差異。
則如果200m長的2*1.0的銅線作為電源線的話，電阻值=0.01851*200/1=3.702Ω
4． 線路允許的電壓降：普通紅外槍機要求電壓為直流12V，如果采用15V直流電源為槍機供電的話，允許的電壓差是3V。
5． 線路最大電流=設(shè)備工作電流*設(shè)備個數(shù)，如某條線路上共有2個槍機，每個槍機工作電流為500ma，則該線路最大電流=500ma*2
6． 導線的電阻＝線路允許的電壓降÷線路最大電流
由以上公式可以推導出，如果為某臺要求工作電壓12V，工作最大電流為500ma的槍機供電時，用15V直流電源進行遠端供電，采用2*1.0的銅導線進行供電傳輸，線路最大長度應為：
導線的電阻=(15-12)÷0.5=6Ω
導線的電阻應為小于6Ω
電阻值=電阻率*長度/橫截面 長度=電阻值*橫截面/電阻率
所以，允許的導線長度最大=6*/0.01851=324M
所以采用2*1.0的銅線，導線長度應小于324M，由于導線為雙股，所以如果采用2*1.0的銅線，長度應小于324M/2=162M。
從上面計算可以看出，一般情況下，應采用前端供電方式，即總線采用220V電源線，到每個攝像機變壓，是經(jīng)濟實用的方式。
12V，1A的電源，通過300米（如果300米是距離那么回路長就是600米，要按600米線計算）銅制電源線，衰減得到的電壓有多少 ？
假如線纜是1平方毫米的銅線：
即得如下：線路衰減電壓U = 距離300米*電流1A*（銅導線1平方毫米阻值0.018歐姆）/ 導線截面積（假如是1平方mm)=5.4V (如果是600米的話，則壓降能降10.8V）
幾種金屬導體在20℃時的電阻率(Ω m)
(1)銀 1.65 × 10-8
(2)銅 1.75 × 10-8
(3)鋁 2.83 × 10-8
(4)鎢 5.48 × 10-8
(5)鐵 9.78 × 10-8
(6)鉑 2.22 × 10-7
(7)錳銅 4.4 × 10-7
(8)汞 9.6 × 10-7
(9)康銅 5.0 × 10-7
(10)鎳鉻合金 1.0 × 10-6
(11)鐵鉻鋁合金1.4 × 10-6
(12) 鋁鎳鐵合金1.6 × 10-6
(13)石墨(8～13)×10-6
可以看出金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大，非金屬和一些金屬氧化物更大，而絕緣體的電阻率極大。鍺、硅、硒、氧化銅、硼等的電阻率比絕緣體小而比金屬大，我們把這類材料叫做半導體(semiconductors)。
二、監(jiān)控電源線線材選用
A、注意事項：
1、集中供電如果采用的線徑過細,采用再大功率的電源也是浪費。
2、注意在計算功率時，需計算線上損耗30%、及留余量30%。
3、盡量不要只采用一臺大功率電源,系統(tǒng)維修時需經(jīng)常需要開、關(guān)電源,打開電源瞬間所有攝 啟動電流特別大,對電源的沖擊力很大,嚴重的會燒毀電源;當電源發(fā)生故障時,整個系統(tǒng)陷入癱瘓。
4、室外環(huán)境相對惡劣,盡量避開太陽直射和淋雨的地方,實際電源使用功率應大40%。
B、使用劣質(zhì)線纜的危害
1、功率虛標
這是最常見的現(xiàn)象。目前市場上不少標注2A的安防監(jiān)控電源，其實際輸出只有1A左右甚至更低！部分安防監(jiān)控電源因為采用了劣質(zhì)元器件或拆機件等不合格元器件，在使用一段時間后，輸出功率發(fā)生明顯衰減！
對攝像機的影響：攝像機的圖像產(chǎn)生抖動、無彩色或無圖像，夜視效果不佳。嚴重的，甚至無法啟動攝像機（尤其是晚上紅外燈開啟的時候）。這時可在攝像機加載情況，測量電源接口處的電壓值、電流值便可發(fā)現(xiàn)電源的實際輸出數(shù)值。
2、保護措施不足
不少劣質(zhì)安防監(jiān)控電源，未按正常電源設(shè)計，采用過載過溫保護設(shè)計，甚至省掉保險管。不良影響：導致攝像機被燒毀，在極端情況電源本身出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象甚至發(fā)生著火。
3、濾波不干凈、對圖像干擾嚴重
目前市場上價格低廉到不合理的安防監(jiān)控電源，其線路板基本都沒有共模電感或濾波器。這樣奸商才能降低成本，贏得利潤空間。
對監(jiān)控效果的不良影響：監(jiān)控畫面出現(xiàn)波紋干擾，在光線較差的環(huán)境下（如黑夜）波紋干擾尤為明顯。
4、輸入線、輸出線不合格
（剪開輸入輸出線，數(shù)數(shù)有幾根銅絲，面子功夫都舍不得花錢，更別說里邊了）電源的輸入線、輸出線的線徑過細，甚至采用劣質(zhì)材料如鋼包鋁。
不良影響：使用一段時間后輸出功率不足。線纜護套開裂，尤其在冬天。輸入輸出線纜發(fā)生斷裂。影響監(jiān)控攝像頭正常工作。
5、外殼采用劣質(zhì)塑料
電源外殼為電源重要保護，避免外力損壞電源或發(fā)生觸電事故。部分不良商家生產(chǎn)安防監(jiān)控所用的便宜劣質(zhì)塑料外殼，在使用較長時間后或放在戶外環(huán)境使用，會發(fā)生變色、外殼開裂現(xiàn)象。
危害：假若電源進水，輕則損壞電源，重則燒壞監(jiān)控攝像頭，甚至發(fā)生觸電事故，傷及人身安全。
選用劣質(zhì)電源，存在各種潛在的不必要風險故障。部分劣質(zhì)電源在前期使用并未出現(xiàn)明顯問題，但在使用一段時期后容易出現(xiàn)各種故障，給監(jiān)控系統(tǒng)帶來以上所述的傷害，給選購者帶來不必要的經(jīng)濟損失或聲譽損失。
百通一舟 技術(shù)部
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