Падение напряжения в кабелях

При монтаже систем видеонаблюдения и автоматики я столкнулся с проблемой падения напряжения в кабелях. 12 вольт блока питания в дальней точке превращаются в 9, а то и в 7 вольт. В результате камеры показывают плохо, замки не держат двери, а автоматика сходит с ума.

Я решил провести эксперимент и замерить падение напряжения в различных кабелях различной длины под разной нагрузкой, чтобы понять для себя, что делать можно, а чего нельзя.

Конечно, всё это можно рассчитать теоретически, но задача со многими неизвестными: реальные сечения кабелей оказываются ниже заявленных, кое-где вместо сечений указывают диаметр (например, у кабеля КСПВ), потребляемый ток не всегда такой, как по паспорту и он меняется от напряжения. Так что я решил, что лучше получить реальные данные в ходе эксперимента.

Использовались три нагрузки — автомобильная лампа 12В 21W (номинальный ток 1.75A), электромагнитный замок ML-295A (номинальный ток 0.5А), видеокамера KT&C KPC-S190 (номинальный ток 0.08А).

На входе — ровно 12 вольт. Значения на нагрузке в таблице.

Как видно из таблицы даже на самом толстом кабеле 2×1.5мм при большой нагрузке на 75 метрах падает целых 5 вольт, поэтому я провёл второй тест с входным напряжением 14 вольт (как раз столько на выходе у популярного источника бесперебойного питания ББП-20М).

Из своего небольшого эксперимента я сделал следующие выводы:

1. Питание к одной камере можно подводить даже очень тонким проводом. На 10 метрах КСПВ 2×0.4 или одной паре компьютерного провода UTP падает всего 0.1 вольта. На 85 метрах падает 1 вольт, что тоже вполне допустимо.

2. Питание к замку также можно подводить довольно тонким проводом: на 10 метрах одной пары из кабеля UTP падает всего 0.7 вольта, а если использовать все четыре пары на 85 метрах падает 1.6 вольта, значит при длине кабеля 40-50 метров падение напряжения составит не больше 1 вольта.

3. При большой нагрузке даже на очень толстом проводе падение напряжения большое. Даже на 7-метровом проводе 2×1.5 при токе 1.75А падает 0.5 вольта. Поэтому, если нужно добиться большой удалённости потребителей от блока питания, имеет смысл протягивать несколько кабелей, давая нагрузку на каждый кабель не больше 0.5А. При этом блок питания использовать 14-вольтовый, тогда на точке подключения нагрузок (например там, где соединяется питание десятка видеокамер) напряжение будет как раз около 12 вольт.

4. Компьютерная витая пара (разумеется медная, а не омеднённая) — отличный кабель низковольтного питания. Если объединить все четыре пары получится эквивалент кабеля 2×1.5.

Этот пост в моём блоге LiveJournal: Падение напряжения в кабелях