Cum să vă protejați rețeaua de domiciliu în timpul unei furtuni
Protecție la trăsnet în rețea
Constructorii de rețele locale și de acasă sunt cu siguranță familiarizați cu sentimentul când o rețea, lansată după o muncă îndelungată, funcționează... o zi sau două, apoi trebuie să se urce în pod și să înlocuiască butucul ars. Furtunile sunt de obicei flagelul rețelelor. Într-o rețea mare, nicio furtună nu trece fără pierderi.
Uzată cu butuci arse, o persoană, desigur, vine la întrebarea: este cu adevărat imposibil să faci ceva? Desigur că poți – și ar trebui! Este necesar, în primul rând, să planificați și să executați corect cablajul și, în al doilea rând, să folosiți dispozitive de protecție împotriva trăsnetului (cunoscute și sub denumirea de siguranțe de rețea).
Astfel de dispozitive pot fi achiziționate. Dintre cele disponibile pe piață se pot distinge două clase: „de brand” și „self-made”. Clasa de mărci este reprezentată în principal de produse APC - acestea sunt modele diferite sub denumirea generală ProtectNet. Aceste dispozitive se disting printr-un preț destul de ridicat - și o fiabilitate destul de scăzută (vedeți de ce mai jos). În ceea ce privește dispozitivele auto-fabricate fabricate de mai multe LLC și PBOUL, toate sunt aproximativ la fel.Fiabilitatea lor inerentă este mai mare decât cea a dispozitivelor APC, dar proprietățile de protecție sunt aproximativ aceleași.
De asemenea, puteți face singur astfel de dispozitive. Cum - citiți în acest articol.
În primul rând, niște raționamente. Care este diagnosticul când butucul se arde? Defecțiune electrică. Cum este „redundant” electricitate poate intra in hub? Prin conectori BNC, UTP și de alimentare. Mecanismul de formare a acestei electricități? Acumularea de sarcini statice pe o linie aeriană indusă EMF de la liniile de înaltă tensiune provoacă un EMF de la o descărcare de fulger. Metoda de protectie? Aruncarea excesului de electricitate la sol.
Observ imediat că niciunul dintre dispozitivele discutate în acest articol nu este capabil să protejeze împotriva unui fulger direct. Cu toate acestea, nu sunt încă la curent cu niciun caz de lovituri directe de fulgere pe firele LAN.
Puteți face protecție pentru o pereche răsucită conform următoarei scheme:
Orez. 1.
Linia este conectată la conectorul din stânga, hub-ul este conectat la cel din dreapta. Descărcătoare — gaz, pentru tensiune 300V (am folosit CSG -G301N22). Distanța de la dispozitiv la hub este cât se poate de mică.
Principiul de funcționare este clar din diagramă. O punte de diodă polifazată cu o diodă de protecție în diagonală acționează ca un egalizator de potențial, limitând diferența maximă de potențial a oricăror două fire la un nivel de aproximativ 10 V. Un potențial peste 300 V față de masă este stins de descărcător.
Aproape toate dispozitivele aflate în prezent pe piață sunt realizate după o schemă similară, dar există și diferențe importante. APC folosește așa-numitele pseudo-schimbare semiconductoare în loc de descărcatoare de gaz. Aceste elemente sunt extrem de ieftine, dar fiabilitatea lor nu rezistă criticilor.Ele sunt capabile să protejeze împotriva electrostatică, dar ard imediat de electricitatea indusă într-un fulger din apropiere. Protecția împotriva trăsnetului încorporată în UPS-ul APC utilizează o soluție diferită - scânteia de aer. O astfel de schemă, dimpotrivă, funcționează numai la o tensiune indusă foarte mare - atunci când, de regulă, nu este nimic de scutit.
Meșteri de la diferite SRL-uri au observat această caracteristică și au rezolvat problema în felul lor: în aproape toate dispozitivele fabricate în Rusia, opritoarele sunt pur și simplu absente. În schimb, se folosește o conexiune la pământ «dură» (cu diverse variante). Avantajele acestei soluții sunt evidente, dezavantajele — din păcate, de asemenea, cu o diferență de potențial suficient de mare între punctele de împământare de la diferite capete ale liniei, curentul de egalizare începe să circule prin cabluri și dispozitive, care pot atinge valori uriașe și arde totul așa cum ești
Parametrii circuitului sunt prezentați în Fig. poate fi imbunatatit:
Smochin. 2.
Aici, fiecare fir este conectat la masă printr-un descărcător separat, care realizează un răspuns de protecție mult mai rapid (descărcătorul declanșează cu 3 ordine de mărime mai repede decât dioda 1N4007 și cu un ordin de mărime mai rapid decât dioda de protecție). Dezavantajul acestei scheme este numărul mare de descărcătoare relativ scumpe (2-3 USD). Circuitul poate fi simplificat (dar nu este de dorit) prin utilizarea unui singur limitator per pereche (de exemplu, numai de la pinii 1 și 3). În orice caz, este necesar să se utilizeze constrângeri specializate.Este posibilă utilizarea becurilor de neon sau a amortizoarelor lămpilor fluorescente (cum recomandă unii) în locul descărcătoarelor, dar trebuie remarcat faptul că acestea au o rată de răspuns mult mai lentă, o rezistență mai mare la defecțiune și o energie admisibilă de demolare mai mică.
Un punct important de care aproape toți producătorii de netprotects uită: protecția hub-ului de alimentare. Pentru un hub convențional alimentat de 7,5 V DC, protecția se poate face după cum urmează:
Smochin. 3.
Ca și în cazul protecției perechi răsucite, acest dispozitiv ar trebui să fie amplasat cât mai aproape de hub.
Pentru hub-urile cu o unitate de alimentare încorporată, nu este necesară nicio protecție suplimentară. Singura condiție este că există o masă de protecție fiabilă conectată la pinul din mijloc al mufei.
Dacă se folosește un circuit conductiv la extinderea unei linii aeriene (de obicei un lucrător de câmp), acesta trebuie să fie împământat. Atenție - trebuie să împămânți traversa doar de la un capăt (aici trebuie să mă cert cu autorii altor articole cunoscute de pe Internet pe această temă).
Din păcate, chiar și în clădirile noi, atunci când se realizează o rețea electrică, departe de toate și nu întotdeauna sunt ghidate de cerințele Regulilor pentru amenajarea instalațiilor electrice. Să recunoaștem, nimeni. Am văzut o casă (o clădire modernă de cărămidă cu 9 etaje, pusă în funcțiune, de altfel, după apariție a VII-a ediție a PUE), în care fiecare intrare este alimentată de un fir de aluminiu cu o secțiune transversală de 2,5 mm pătrați. !!! În consecință, dacă „împământați” traversa într-o astfel de casă și într-o casă cu împământare normală, întreaga casă va fi alimentată prin traversa dumneavoastră! 🙂
În același mod, puteți efectua protecție liniară pe bază de cablu coaxial.Cea mai optimă soluție: puntea de egalizare este conectată la împletitură și firul din mijloc. Într-o astfel de schemă, veți avea nevoie de 2 constrângeri - de la împletitură și miez până la sol. Nu recomand împământarea împământării cablului coaxial atunci când se creează o linie aeriană între clădiri.
În concluzie, câteva cuvinte despre eficiența și necesitatea dispozitivelor descrise. În timpul verificării de testare, dispozitivele au fost conectate la linia aeriene UTP de aproximativ 60 m. Când linia este conectată (celălalt capăt este liber!), se observă o strălucire strălucitoare în descărcatoare. După instalarea finală a liniei, descărcătoarele „fășoară cu ochiul” la un interval de 20-50 de secunde, adică. nu cea mai lungă linie pe vreme calmă primește un potențial static de 300 V în mai puțin de un minut!
Alimentarea hub-ului
Nu este un secret pentru nimeni că, în locurile în care sunt instalate hub-uri, nu există întotdeauna o priză de 220V. Prin urmare, fie trebuie să modificați cu reproș topologia rețelei pentru a pune hub-urile în locații mai adecvate, fie să luați în considerare alimentarea de la distanță.
Confruntat cu o astfel de problemă, «wow-master» o rezolvă uneori simplu - furnizați 220V, folosind perechi libere în cablu (UTP) sau folosind coaxial RG-58. Desigur, o astfel de „soluție” nu poate fi considerată acceptabilă în niciun fel, deoarece în acest caz nu poate fi vorba de nicio siguranță electrică și împotriva incendiilor. Chiar dacă incendiul s-a produs dintr-un motiv complet diferit, autorul unei astfel de publicații este garantat să fie primul candidat pentru vinovat.
Pare mai competent să conduci o rețea de 220V folosind un cablu adecvat (miez de cupru, izolat dublu, cel puțin 0,75 mp).Cu o instalare de calitate, aceasta poate fi considerată o opțiune normală; cu toate acestea, atunci când amplasați hub-ul într-o zonă cu incendiu, de exemplu, în podul unei case din bușteni, va trebui să acordați atenție poziționării și izolației prizei. În plus, electricienii locali privesc foarte dezamăgiți orice linii „extraterestre” de 220 V.
În unele cazuri (de exemplu, un hub sau un comutator cu o sursă de alimentare încorporată), o rețea de 220 V nu poate fi evitată. În majoritatea variantelor, însă, sunt instalate hub-uri cu o sursă de alimentare externă, a căror tensiune de ieșire este de obicei de 7,5V. Un astfel de hub poate fi alimentat de la tensiune „joasă”. Să ne uităm la opțiunile posibile:
Un hub tipic necesită 7,5 V DC. Curentul de funcționare al hub-ului este de obicei puțin mai mic de 1A. O tensiune de 7,5V este absolut sigură din punctul de vedere al ruperii izolației firelor, dar nu va fi atât de ușor să o aduceți „de departe”. Cert este că hub-urile ieftine sunt foarte importante pentru dimensiune și mai ales pentru puritatea sursei de alimentare, iar pe distanțe lungi scăderea tensiunii este inevitabilă, precum și apariția pickup-urilor.
Soluția este să instalați un stabilizator la 7,5-8V direct lângă hub până când tensiunea de la rețea poate fi crescută.
Figura 2.1.
Tensiunea de ieșire este selectată egală cu 13,2 V (12-14 V) pe baza distribuției sale largi (tensiunea din rețeaua de bord a mașinii). Gama de surse de alimentare disponibile în comerț pentru această tensiune este foarte largă. Desigur, mai multe hub-uri pot fi alimentate de la o singură sursă de alimentare prin extinderea liniilor la ele și echipând fiecare dintre ele cu propriul stabilizator conform schemei din Figura 2.1.În acest caz, curentul de funcționare al sursei de alimentare trebuie calculat pe baza a 2A per hub. Dacă numărul de hub-uri este mai mare de 10, puteți număra 1,5 A / hub. IC stabilizator trebuie să fie echipat cu un radiator.
Continuarea logică a acestei scheme este diagrama din fig. 2.2.
Figura 2.2.
Aici, stabilizatorul este completat cu un redresor, care permite utilizarea tensiunii alternative și economisirea costului sursei de alimentare prin înlocuirea acesteia cu un transformator. Curentul de funcționare al transformatorului ar trebui, de asemenea, calculat pe baza 1,5 - 2A per hub (presupunând că se folosesc hub-uri nominale de 1A). Ca transformator, dispozitivele din seria TN (filament incandescent) cu infasurari conectate in serie (sau serie-paralel) sunt potrivite pentru obtinerea unei tensiuni de 12,6V.
Ambele scheme luate în considerare conțin elemente de protecție împotriva zgomotului de impuls în sursa de alimentare, împotriva statică, împotriva supratensiunii și inversării polarității.
Perechile neutilizate în UTP pot fi folosite ca linie de alimentare. Firele din ele trebuie conectate în paralel în perechi (albastru + alb, maro + alb-maro). UTP Categoria 5 conectat în acest fel poate alimenta până la 3 hub-uri. O astfel de conexiune va trece fără probleme la o viteză de linie de 10 Mb/s; la 100Mb/s „despachetarea” cablului este nedorită, deși, de regulă, cu o instalare atentă, totul funcționează fără probleme.
O topologie tipică în acest caz poate arăta astfel: linia care intră în casă este conectată la un comutator situat lângă priza de 220V. Transformatorul este alimentat de la aceeași priză. Liniile UTP merg de la comutator (și transformator) la hub-urile de acces (pardoseală), în timp ce este nevoie de un singur fir UTP pentru fiecare hub.
De asemenea, devine posibil să se creeze o „rază” lungă constând din hub-uri sau comutatoare, cu o conexiune de alimentare într-un singur loc.
Când este utilizat ca corp principal conform FIG. 2.2. (cu curent alternativ în linie) este posibilă și conectarea de la distanță a hub-urilor cu alimentare încorporată. Un astfel de hub este conectat folosind încă un transformator (de exemplu, seria TN) inclus pentru „amplificare”.
Protecție la trăsnet prin cablu
Instrucțiuni pentru dispozitivul de protecție împotriva trăsnetului a clădirilor și instalațiilor