Porady

Systemy alarmowe – okablowanie (część 2)

Systemy alarmowe - okablowanie
Nie szczędzisz wysiłków w swojej pracy? Spraw sobie prezent - narzędzia klasy PREMIUM

Kontakt

Kolejna część serii dotyczącej podstaw systemów alarmowych. Tym razem skupimy się na temacie okablowania do systemów alarmowych. W artykule postaram się odpowiedzieć na pytania:

  • jaki rodzaj przewodów stosować?
  • czy kolor poszczególnych żył ma znaczenie?
  • czy skrętka jest dobra czy nie do systemów alarmowych?
  • skrętka UTP „za pół darmo”, czyli co to jest CCA?
  • gdzie puszczać przewody?
  • jaki jest wpływ przewodów elektrycznych na instalację alarmową?
  • jaki jest wpływ rezystancji okablowania na działanie czujek?

Na te i inne pytania odpowiem w dalszej części. Zapraszam!

Jaki rodzaj przewodów stosujemy w instalacjach alarmowych?

Kiedy decydujemy się na system przewodowy, należy zakupić odpowiednie okablowanie. Producenci systemów alarmowych rzadko wskazują na konkretny typ przewodu, raczej zostawiając decyzję instalatorowi. Powszechnie stosuje się przewód o symbolu YTDY z 6 lub 8 żyłami (więc symbol brzmi: YTDY 6 x 0.5 mm). Jest to przewód prosty z żyłą miedzianą o średnicy (!) 0.5 mm. Celowo akcent kładziemy na „średnicę”, ponieważ jest to przewód telekomunikacyjny a w takim przewodzie liczba dotyczy średnicy pojedynczej żyły. Błędem jest tutaj opis „mm ²„, ponieważ to by sugerowało pole powierzchni żyły. Inaczej sytuacja wygląda z typowym przewodem do instalacji elektrycznej, np. YDYp 3 x 2.5 mm². Tutaj już (przy tego rodzaju przewodach) podajemy pole powierzchni, a nie średnicę.

Wracamy jednak do naszego przewodu telekomunikacyjnego – YTDY 6x 0.5 mm. Dlaczego akurat 6 żyłowy? Tak się składa, że 6 żył najczęściej jest wersją optymalną, tj. urządzenia wchodzące w skład systemu alarmowego potrzebują często nie więcej niż 6 żył (do zwykłych czujek ruchu zazwyczaj 4 żyły). Jednak niektórzy instalatorzy idą dalej i stosują przewody z 8 żyłami. Taki nadmiar służy z reguły za zapas.

Do czujek otwarcia okien i drzwi również stosujemy przewód YTDY, ale tym razem 2 lub 4 żyły (czyli YTDY 4 x 0.5 mm). Można więc przyjąć, że w klasycznej instalacji alarmowej w budynku jednorodzinnym stosujemy przewody YTDY, z różną ilością żył (najczęściej 6).

Samą centralę należy zasilić (właściwie to jej transformator), dlatego jako przewód elektryczny stosujemy najczęściej coś na wzór: YDYp 3 x 1.5 mm². Warto, aby taki obwód miał swoje zabezpieczenie w rozdzielnicy elektrycznej.

Kolory przewodów i systemy alarmowe

Na dzisiaj żadna norma dotycząca systemów alarmowych nie definiuje kolorów. Mając przewód 6 żyłowy (np. YTDY 6 x 0.5 mm), wszystkie żyły podłączamy wg uznania będąc przy tym konsekwentnym. Jeżeli jedna czujka jest zasilana z żył czerwonej i niebieskiej, to pozostałe czujki łączymy analogicznie.

Skrętka w alarmach? stosować można, ale…

Na początku warto zaznaczyć, że skręt w przewodzie skręcanym (np. UTP) nie jest przypadkowy i ma swój cel. Takie przewody (skręcane) są dedykowane do pracy w rozwiązaniach, w których musimy dbać o wysoką odporność na zakłócenia pochodzące z zewnątrz.

Nie każdy rodzaj transmisji jest stworzony do pracy ze skrętką. Dlatego właśnie producent Satel w swoich rozwiązaniach zaznacza, że nie zaleca używania przewodów typu skrętka. Zaznacza również, że jeżeli już instalacja zostanie wykonana na skrętce, to sygnały magistrali (CLK oraz DTA) powinny być prowadzone w osobnych parach. Chodzi o to, aby te sygnały nie wędrowały jedną, tą samą parą. To jedyny wymóg. Ważne też jest to, że ta uwaga dotyczy tylko sygnałów magistrali, tj. tylko CLK i DTA. Stosowanie skrętki do czujek czy sygnalizatorów już nie jest tak kontrowersyjne.

Jakby nie było, sama skrętka nie jest zakazana w alarmach – czasem jest wręcz wskazana. Jeżeli mamy do czynienia z magistralą typu RS-485, to do tego rodzaju magistrali skrętka jest w zasadzie stworzona. Wróćmy jednak do tego, dlaczego skrętka nie jest zalecana do każdego rodzaju transmisji.

Właściwości skrętki
Pary są ze sobą skręcone, przez co istnieje większa powierzchnia styku poszczególnych żył ze sobą (izolacja jest zapewniona). Ten fakt sprawia, że sumaryczna pojemność takiego przewodu wzrasta (w stosunku do zwykłego przewodu). Skrętka idealnie nadaje się do transmisji sygnału różnicowego, czyli takiego, gdzie np. dwoma żyłami płynie ten sam sygnał, ale w jednej żyle ten sygnał jest symetryczny. W przypadku magistrali występującej w urządzeniach Satel, mamy do czynienia z dwoma sygnałami (clk, dta), które nie są względem siebie symetryczne. Nie ma więc powodu, aby tutaj stosować skrętkę.

Skrętka za grosze, czyli dlaczego należy uważać na przewody z oznaczeniem „CCA”?

Przyzwyczailiśmy się, że przewody telekomunikacyjne typu YTDY czy właśnie skrętka (np. UTP) wykonane są z miedzi (Cu). To się zgadza, ale do pewnego momentu. Jeżeli przewód jest podejrzanie tani, to warto zwrócić uwagę, czy nie figuruje na nim oznaczenie „CCA”. Jeżeli tak, to wiemy, dlaczego taki przewód jest znacznie tańszy od innych.

CCA oznacza, że przewód wykonany jest z aluminium (!). Zewnętrzna część każdej żyły jest tylko powleczona miedzią, natomiast właściwy rdzeń to aluminium.

Copper Clad Aluminum (CCA) dosłownie w swojej nazwie zawiera informację, że jest to „aluminium platerowane miedzią”. Czy dla nas to coś zmienia? Generalnie tak, ponieważ taki przewód (CCA) ma około 50% większą rezystancję, a więc potencjalnie większe spadki napięcia (docelowo krótsze odcinki pomiędzy urządzeniami). Inna wada to fakt, że przewód aluminiowy ma gorsze parametry, jeżeli chodzi o promień gięcia, dlatego kiedy układamy go wewnątrz urządzenia, ryzyko pęknięcia żyły jest większe niż w przewodzie wykonanym z miedzi.

Przewód wykonany w technologii CCA może też dać się we znaki w systemach telewizji przemysłowej (kamery). Szczególnie, kiedy skrętką chcemy przesyłać zasilanie (technologia PoE, Power over Ethernet) do kamery. Z racji dwukrotnie większej rezystancji, spadki napięcia są znacznie większe.

Gdzie puszczać przewody?

Jeżeli jest możliwość, to oprócz takich „banałów” jak miejsca, gdzie będą czujki ruchu i czujki otwarcia okien/drzwi, warto też puścić przewody na strych, do łazienki, do piwnicy i do rozdzielnicy elektrycznej. Jeżeli mamy garaż wolnostojący, to również tam przewidzieć okablowanie oraz przewód do bramy wjazdowej na posesję (wtedy należy zastosować kabel, który nadaje się do montażu na zewnątrz).

Pamiętajmy, że dzisiejsze instalacje alarmowe wchodzą już funkcjonalnością w systemy automatyki budynkowej. Na etapie rozkładania przewodów, wrzucenie dodatkowych 20 metrów do miejsca, gdzie będzie brama – nie będzie problemem. Później, kiedy już dom będzie wykończony a kostka na zewnątrz wyłożona, trudno będzie przeprowadzić jakieś dodatkowe operacje.

Co zyskujemy, kładąc przewody we wspomniane miejsca?

  • Brama wjazdowa – sterowanie z centrali alarmowej, czyli docelowo również z pilotów od alarmu, aplikacji mobilnej w telefonie, komputera a także możliwość skonfigurowania scenariusza, który otworzy bramę po spełnieniu pewnych warunków. Dodatkowo, przewód można wykorzystać do zabezpieczenia obudowy centrali bramowej (czujka magnetyczna, która pilnuje dostępu do wnętrza centrali). Oprócz powyższych, dodatkowa czujka magnetyczna do kontroli otwarcia bramy wjazdowej.
  • Garaż – podobnie jak wyżej + dodatkowo czujki, które wykryją potencjalnego intruza.
  • Rozdzielnica elektryczna – w takiej rozdzielnicy możemy zamontować urządzenia typu ekspandery wyjść, które będą sterować obwodami elektrycznymi w domu (np. sterowanie roletami, oświetleniem itp.).
  • Strych, piwnica – dodatkowe czujki dymu, kontrola wyłazu dachowego, czujka zmierzchowa na kominie.
  • Łazienka – sterowanie oświetleniem, wentylatorem, czujki zalania, pompa cyrkulacyjna.

Powyższe przykłady mają na celu zainspirować i pokazać, że zastosowań jest wiele.

Czy przewody od alarmu mogę układać razem z przewodami elektrycznymi?

Przyjęło się, że najlepiej jest zachować pewien dystans pomiędzy przewodami telekomunikacyjnymi a przewodami elektrycznymi. I tego proponuję się trzymać. Jednak jeżeli z pewnych przyczyn nie jest to możliwe, w prostych instalacjach położenie przewodów razem (obok siebie) nie jest odczuwalne przez system alarmowy (tzn. nie są widoczne zakłócenia).

Ta zależność nie jest „stała”, tzn. wszystko zależy od warunków instalacji, charakteru obciążenia itp. Jeżeli w przewodach elektrycznych płynie prąd, który zasila potężne silniki w fabryce, to zbyt bliska odległość przewodów elektrycznych od alarmowych może wpłynąć negatywnie na transmisję. Z tego akapitu przesłanie jest jedno: jeżeli to możliwe, zachowujemy dystans.

Wpływ rezystancji przewodu YTDY na pracę centrali alarmowej.

Im większa długość przewodu do czujki tym większa rezystancja tego przewodu. Jeżeli czujka ruchu jest podłączana do wejścia centrali jako np. 2EOL/NC (o sposobach podłączenia czujek powstanie osobna pozycja), to powstaje pytanie:

  • jeżeli konfiguracja 2EOL/NC bazuje na zmianie rezystancji linii, to czy długość przewodu ma znaczenie?

Odpowiedź jest prosta: tak. Jednak wpływ rezystancji przewodu w typowych instalacjach będzie można pominąć. Dlaczego?

Rezystancja pary przewodu YTDY 6x 0.5 mm na odcinku 1 km to około 195 [Ohm]. Wychodzi z tego, że dla odcinka 100m jest to zaledwie 19,5 [Ohm]. To bardzo mała wartość, a wciąż podana dla długiego (bo 100m) odcinka. W rzeczywistych przypadkach odległość nie przekracza kilkudziesięciu metrów.

Tak mała wartość rezystancji dla takich odcinków jest pomijalna w obliczeniach, dlatego można zaryzykować stwierdzenie, że bez względu na to, czy czujka będzie oddalona od centrali 10m czy 80m, nie musimy uwzględniać rezystancji żył przewodu.

Pamiętać jednak należy, że możemy mieć również do czynienia ze spadkami napięć na liniach zasilających. Jeżeli urządzenie (np. manipulator LCD) pobiera znaczny prąd, wtedy rezystancja przewodu YTDY może mieć znaczenie. Czasami należy takie urządzenie zasilić poprzez podwojenie żył (dwie żyły na „+” i dwie żyły na „-„). W ten sposób zwiększamy sumaryczny przekrój przewodu i spadki napięcia będą mniejsze. Widać teraz, że stosowanie przewodu z zapasem (np. 6 lub 8 żyłowy) może się opłacić.

Podsumowanie

Zdaję sobie sprawę z tego, że powyższy opis nie wyczerpuje tematu okablowania. Można tutaj wchodzić w bardziej inżynierskie kwestie, ale założeniem artykułu było wprowadzenie czytelnika w podstawowe sprawy dotyczące okablowania. Jeżeli istnieją dodatkowe pytania, zapraszam do kontaktu.

Kolejna część będzie dotyczyć rodzajów czujek i sposobu ich działania.

Oceń poradę:

Powiązane porady

Systemy alarmowe – wstęp (część 1)

Artykuł: Systemy alarmowe - wybór systemu i jego elementów oraz wycena
Ocena:

Rozpoczynamy serię kilku artykułów, które mają za zadanie wprowadzić czytelnika w świat systemów alarmowych. Poruszymy tutaj koncepcje, różne podejścia i warianty, ale bez podawania konkretnych rozwiązań sprzętowych. Chodzi o to, aby poznać specyfikę takich instalacji, a nie konkretny system danego producenta. Zapraszam! Część 1 – dobór systemu i wycena instalacji alarmowej System sygnalizacji włamania i … Czytaj więcej »

Systemy alarmowe – rodzaje czujek (część 3)

Artykuł: Systemy alarmowe - rodzaje czujek
Ocena:

Założeniem tej części jest opisanie sposobu działania czujek, które spotykamy w systemach alarmowych. Będzie trochę pojęć technicznych, ale mimo to opis będzie dążył w kierunku upraszczania pewnych skomplikowanych sformułowań. Celem nie jest więc wywód akademicki, a przybliżenie czytelnikowi rodzajów i sposobu funkcjonowania czujek. Czujka czy czujnik? Oto jest pytanie. Z mądrych źródeł (np. branżowe normy) … Czytaj więcej »