Selección de cables para sistemas de videovigilancia.

Selección de cables para sistemas de videovigilancia .

Muy a menudo, las señales de vídeo se transmiten entre dispositivos mediante un cable coaxial. El cable coaxial no solo es la forma más común, sino también la más barata, confiable, conveniente y sencilla de transmitir imágenes electrónicas en sistemas de vigilancia por televisión (CTN).

Muchos fabricantes producen cables coaxiales con una amplia variedad de tamaños, formas, colores, características y parámetros. Generalmente se recomienda utilizar cables RG59/U; sin embargo, en realidad esta familia incluye cables con una amplia variedad de características eléctricas. En sistemas de vigilancia por televisión y otras áreas donde se utilizan cámaras y dispositivos de vídeo, también se utilizan ampliamente cables RG6/U y RG11/U similares al RG59/U.

Aunque todos estos grupos de cables son similares entre sí en muchos aspectos, cada cable tiene sus propias características físicas y eléctricas que deben tenerse en cuenta.
Los tres grupos de cables mencionados pertenecen a la misma familia general de cables coaxiales. Las letras RG significan «radioguía» y los números representan los diferentes tipos de cable. Aunque cada cable tiene su propio número, características y dimensiones, en principio todos estos cables están diseñados y funcionan igual.

Dispositivo de cable coaxial
Los cables más habituales son RG59/U, RG6/U y RG11/U y tienen sección redonda. Cada cable tiene un núcleo central cubierto con un material aislante dieléctrico, que a su vez está cubierto con una trenza conductora o blindaje para proteger contra interferencias electromagnéticas (EMI). La cubierta protectora exterior sobre la trenza (pantalla) se llama funda del cable.
Los dos conductores de un cable coaxial están separados por un material dieléctrico no conductor. El conductor exterior (trenza) protege al conductor central (núcleo) de interferencias electromagnéticas externas. Una capa protectora sobre la trenza protege a los conductores de daños físicos.

Vena central
El núcleo central es el principal medio de transmisión de la señal de vídeo. El diámetro del núcleo suele oscilar entre 14 y 22 calibre de cable americano (AWG). El núcleo central es todo cobre o acero revestido de cobre (acero revestido de cobre); en este último caso, el núcleo también se denomina hilo de cobre desnudo (BCW, Bare Copper Weld). El núcleo central del cable para sistemas STN debe ser de cobre. Los cables cuyo núcleo central no es completamente de cobre, sino sólo recubierto de cobre, tienen una resistencia mucho mayor
circuitos en frecuencias de señal de vídeo, por lo que no se pueden utilizar en sistemas STN. Para determinar el tipo de cable, observe la sección transversal de su núcleo central. Si el núcleo es de acero recubierto de cobre, la parte central será de plata en lugar de cobre. La resistencia activa del cable, es decir, su resistencia a la corriente continua, depende del diámetro del núcleo central. Cuanto mayor sea el diámetro del núcleo central, menor será su resistencia. Un cable con un núcleo de gran diámetro (y por tanto de menor resistencia) puede transmitir una señal de vídeo a mayor distancia con menos distorsión, pero es más caro y menos flexible.

Si las condiciones de funcionamiento del cable son tales que puede doblarse vertical u horizontalmente con frecuencia, seleccione un cable con un conductor central trenzado, que esté hecho de una gran cantidad de alambres de pequeño diámetro. Un cable multipolar es más flexible que un cable unipolar y es más resistente a la fatiga por flexión.

Material aislante dieléctrico
El núcleo central está uniformemente rodeado por material aislante dieléctrico; Suele ser poliuretano o polietileno. El espesor de la capa de este aislante dieléctrico es el mismo en toda la longitud del cable coaxial, por lo que las características de rendimiento del cable son las mismas en toda su longitud. Los dieléctricos de poliuretano poroso o espumado atenúan menos la señal de vídeo
que los dieléctricos hechos de polietileno sólido. Al calcular la pérdida de longitud de cualquier cable, es deseable una pérdida de longitud menor. Además, la espuma dieléctrica aporta al cable una mayor flexibilidad, lo que facilita el trabajo de los instaladores. Pero aunque el rendimiento eléctrico de un cable con material dieléctrico espumado es mayor, dicho material puede absorber humedad, lo que degrada estas características.

El polietileno sólido es más rígido y conserva mejor su forma que el polímero espumado, y es más resistente a pellizcos y apretones, pero tender un cable tan rígido es algo más complicado. Además, la pérdida de señal por unidad de longitud es mayor que la de un cable con dieléctrico de espuma, y ​​esto hay que tenerlo en cuenta si la longitud del cable debe ser larga.

Trenza o pantalla
El exterior del material dieléctrico está cubierto con una trenza de cobre (pantalla), que es el segundo conductor de señal (generalmente conectado a tierra) entre los cámara y el monitor. La trenza sirve como escudo contra señales externas no deseadas o interferencias, comúnmente llamadas interferencias electromagnéticas (EMI), que pueden afectar negativamente a la señal de vídeo.

La calidad del blindaje contra interferencias electromagnéticas depende del contenido de cobre de la trenza. Los cables coaxiales de calidad del mercado contienen una trenza de cobre suelta con un efecto de blindaje de aproximadamente el 80%. Estos cables son adecuados para aplicaciones generales donde la interferencia electromagnética es baja. Estos cables funcionan bien cuando se instalan en un conducto o tubería metálica que sirve como blindaje adicional.

Si las condiciones de funcionamiento no se conocen muy bien y el cable no está instalado en un conducto metálico que pueda proporcionar protección adicional contra EMI, entonces es mejor elegir un cable con máxima inmunidad a las interferencias o un cable con una trenza densa que contenga más cobre que los cables coaxiales de calidad del mercado. Aumentar el contenido de cobre proporciona un mejor blindaje debido a que hay más material de blindaje en una trenza más densa. Los sistemas STN requieren conductores de cobre.

Los cables cuyo blindaje es papel de aluminio o material de envoltura de papel no son adecuados para sistemas de vigilancia por televisión (TVS). Estos cables se utilizan normalmente
para transmitir señales de radiofrecuencia en sistemas de transmisión y en sistemas de distribución de señales desde una antena colectiva.

Los cables cuya pantalla está hecha de aluminio o papel de aluminio pueden distorsionar tanto las señales de vídeo que la calidad de la imagen cae por debajo del nivel requerido en los sistemas de vigilancia, especialmente cuando la longitud del cable es larga y, por lo tanto, no se recomienda su uso en sistemas STV.

Revestimiento exterior
El último componente de un cable coaxial es el revestimiento exterior. Para su fabricación se utilizan varios materiales, pero la mayoría de las veces cloruro de polivinilo (PVC). Los cables se suministran con una funda de varios colores (negro, blanco, tostado, gris), tanto para instalaciones exteriores como interiores.

La elección del cable también viene determinada por los dos factores siguientes: la ubicación del cable (interior o exterior) y su longitud máxima.
El cable de video coaxial está diseñado para transmitir una señal con una pérdida mínima desde una fuente con una impedancia característica de 75 ohmios a una carga con una impedancia característica de 75 ohmios. Si se utiliza un cable con una impedancia característica diferente (no 75 ohmios), se producen pérdidas adicionales y reflexiones de señal. El rendimiento del cable está determinado por una serie de factores (material del núcleo, material dieléctrico, diseño de la trenza, etc.) que deben considerarse cuidadosamente al seleccionar un cable para una aplicación específica. Además, las características de transmisión de señal de un cable dependen de las condiciones físicas alrededor del cable y del método de instalación del cable.

Utilice únicamente cables de alta calidad; selecciónelo cuidadosamente considerando el entorno en el que funcionará (interior o exterior). El cable de cobre de un solo hilo es el más adecuado para transmitir señales de vídeo, a menos que se requiera una mayor flexibilidad del cable. Si las condiciones de funcionamiento son tales que el cable se dobla con frecuencia (por ejemplo, si el cable está conectado a un dispositivo de escaneo o a una cámara que gira horizontal y verticalmente), se requiere un cable especial. El conductor central de dicho cable es multinúcleo (retorcido a partir de hilos finos). Los conductores del cable deben ser de cobre puro. No utilice un cable con conductores hechos de acero revestido de cobre porque dicho cable no transmite bien las señales en las frecuencias utilizadas en los sistemas STN.

El polietileno espumado es el más adecuado como dieléctrico entre el núcleo central y la trenza. Las características eléctricas del polietileno espumado son mejores que las del polietileno sólido (sólido), pero es más susceptible a los efectos negativos de la humedad. Por tanto, en condiciones de alta humedad, es preferible el polietileno sólido.

Un sistema STN típico utiliza cables de no más de 750 pies. (228 m), preferiblemente cables RG59/U. Si el diámetro exterior del cable es de aproximadamente 0,25 pulg. (6,35 mm), se suministra en carretes de 500 y 1000 pies. Si se necesita un cable más corto, utilice un cable RG59/U con un conductor central de calibre 22, que tiene una resistencia de aproximadamente 16 ohmios por 1000 pies. (304 metros). Si se necesita un cable más largo, es adecuado un cable de núcleo de calibre 20, que tenga una resistencia de CC de aproximadamente 10 ohmios por 1000 pies. (304 metros). En cualquier caso, puedes adquirir fácilmente un cable cuyo material dieléctrico sea poliuretano o polietileno. Si se requiere una longitud de cable de 800 pies o más. (244 m) a 1500 pies. (457 m), lo mejor es el cable RG6/U. Con las mismas características eléctricas que el cable RG59/U, su diámetro exterior también es aproximadamente el mismo que el diámetro del cable RG59/U. El cable RG6/U se suministra en carretes de 500 pies. (152 m), 1000 pies. (304 m) y 2000 pies (609 m) y se fabrican con diversos materiales dieléctricos y diversos materiales de cubierta exterior. Pero el diámetro del núcleo central del cable RG6/U es mayor (calibre 18), por lo que su resistencia de CC es menor, aproximadamente 8 ohmios por 1000 pies. (304 m), lo que significa que la señal en este cable se puede transmitir a distancias más largas que en el cable RG59/U.

Los parámetros del cable RG11/U son superiores a los parámetros del cable RG6/U. Al mismo tiempo, las características eléctricas de este cable son básicamente las mismas que las de otros cables. El cable se puede pedir con un núcleo de calibre 14 o 18 con una resistencia CC de 3 a 8 ohmios por 1000 pies. (304 metros). Debido a que este cable tiene el diámetro más grande de los tres cables (0,405 pulg. (10,3 mm)), es más difícil de instalar. El cable RG11/U normalmente se suministra en carretes de 500 pies. (152 m), 1000 pies. (304 m) y 2000 pies. (609 metros). Para su uso en condiciones especiales, los fabricantes suelen realizar modificaciones en los cables RG59/U, RG6/U y RG11/U.

Como resultado de los cambios en las normas de seguridad y contra incendios en varios países, los fluoroplásticos (Teflon®) y otros materiales resistentes al fuego se están volviendo cada vez más populares como materiales dieléctricos y de revestimiento. A diferencia del PVC, estos materiales no emiten sustancias tóxicas en caso de incendio y, por tanto, se consideran más seguros.

Para instalación subterránea, se recomienda un cable especial tendido directamente en el suelo. La funda exterior de dicho cable contiene materiales protectores y resistentes a la humedad, por lo que se puede colocar directamente en la zanja. Con una amplia variedad de cables de vídeo para cámaras, podrá elegir fácilmente el más adecuado para sus condiciones específicas. Una vez que decidas cuál debe ser tu sistema, lee las especificaciones técnicas del equipo y realiza los cálculos adecuados.

Longitud del cable
La señal se atenua en cada cable coaxial, y esta atenuación aumenta cuanto más largo y delgado sea el cable. Además, la atenuación de la señal aumenta a medida que aumenta la frecuencia de la señal transmitida. Este es uno de los problemas típicos de los sistemas de vigilancia por televisión (TVS) en general.

Por ejemplo, si el monitor está a 1000 pies de distancia. (304 m) de la cámara, la señal se atenúa aproximadamente un 37%. Lo peor de esto es que las pérdidas pueden no ser obvias. Como no ve la información perdida, es posible que ni siquiera se dé cuenta de que dicha información existía. Muchos sistemas de videovigilancia STN tienen cables de varios miles de pies o más de largo (del orden de cientos y miles de metros), y si las pérdidas de señal en ellos son grandes, las imágenes en los monitores se distorsionarán gravemente. Si la distancia entre la cámara y el monitor es superior a 750 pies. (228 m), se deben tomar medidas especiales para garantizar una buena transmisión de la señal de vídeo.

Terminación de cable
En los sistemas de vigilancia de seguridad por televisión, la señal se transmite desde la cámara al monitor. Normalmente la transmisión se produce mediante cable coaxial. La terminación adecuada del cable tiene un impacto significativo en la calidad de la imagen.

La resistencia característica (impedancia) de un cable coaxial está en el rango de 72 a 75 ohmios; Es necesario que la señal se transmita a lo largo de una línea uniforme en cualquier punto del sistema para evitar la distorsión de la imagen y garantizar una transmisión adecuada de la señal desde la cámara al monitor. La impedancia del cable debe ser constante e igual a 75 ohmios en toda su longitud. Para que una señal de video se transmita de un dispositivo a otro correctamente y con bajas pérdidas, la impedancia de salida de la cámara debe ser igual a la impedancia (impedancia característica) del cable, que, a su vez, debe ser igual a la Impedancia de entrada del monitor. Cualquier cable de video debe tener una terminación de 75 ohmios. Normalmente, el cable está conectado al monitor y esto por sí solo garantiza que se cumpla el requisito anterior.

Normalmente, la impedancia de entrada de vídeo del monitor se ajusta mediante un interruptor situado cerca de los conectores de paso (entrada/salida), destinado a conectar un cable adicional a otro dispositivo. Este interruptor le permite encender una carga de 75 ohmios si el monitor es el punto final de la señal, o encender una carga de alta impedancia (Hi-Z) y enviar la señal a un segundo monitor. Revise las especificaciones e instrucciones del equipo para determinar la carga de terminación requerida. Si la terminación no se selecciona correctamente, la imagen normalmente tendrá demasiado contraste y será ligeramente granulada. A veces la imagen se duplica y hay otras distorsiones.

Requisitos típicos del cable de vídeo coaxial

* Requisitos mínimos del cable:
•Impedancia de 75 ohmios
•Conductor central de cobre
•Pantalla trenzada de cobre con un ratio de cobertura del
95% de aislador trenzado

Recomendaciones para la transmisión de señales según el estándar RS-485
La longitud máxima del cable (con cables de calibre 24) para comunicaciones RS-485 es de 4000 pies. (1219 metros). Pelco recomienda utilizar cables de par trenzado blindados, como Belden 9843 o equivalente, que como mínimo cumplan con los requisitos básicos del estándar RS-485 de la Asociación de Fabricantes de Electrónica (EIA).

Fórmulas de conversión de tensión
A menudo indicamos el consumo de energía y la tensión de alimentación en las fichas técnicas de nuestros productos.
Utilice las siguientes fórmulas para realizar los cálculos de suministro de energía necesarios.

Cómo calcular la corriente (amperios) (a partir de la potencia (vatios)):
vatios/voltios = amperios (ejemplo: 85,5 W/24 V = 3, 56 A)

Cómo calcular la corriente (amperios) (por potencia (voltios-amperios)):
voltios-amperios/voltios = amperios (ejemplo: 75 VA/24 V = 3,12 A 75 VA/115 V = 0,64 A)

Cómo calcular la potencia (vatios) (por corriente (amperios)):
voltios x amperios = vatios (ejemplo: 24 V x 3,56 A = 85,44 W)

Cómo calcular la potencia (voltiamperios) (por corriente (amperios)):
amperios x voltios = voltamperios (ejemplo: 3,12 A x 24 V = 74,88 VA 0,64 A x 115 V = 73,6 VA)

* Watts y VA no difieren en el caso de la corriente continua, pero difieren en el caso de corriente alterna. Los voltios-amperios, que en el caso de la corriente alterna son mayores que los vatios, se utilizan para calcular el consumo de energía en un circuito de corriente alterna. Pero los cálculos en ambos casos se realizan utilizando las mismas fórmulas.