Slik beskytter du hjemmenettverket ditt under tordenvær
Nettverk lynbeskyttelse
Byggere av lokale nettverk og hjemmenettverk kjenner sikkert til følelsen når et nettverk, lansert etter et langt arbeid, fungerer ... i en dag eller to, og så må de klatre opp på loftet og erstatte det brente navet. Tordenvær er vanligvis nettverkenes plage. I et stort nettverk passerer ingen tordenvær uten tap.
Utslitt med brente nav, kommer en person selvfølgelig til spørsmålet: er det virkelig umulig å gjøre noe? Selvfølgelig kan du – og det bør du! Det er for det første nødvendig å planlegge og utføre ledningene riktig, og for det andre å bruke lynbeskyttelsesenheter (også kjent som nettsikringer).
Slike enheter kan kjøpes. Av de som er tilgjengelige på markedet, kan to klasser skilles: "merket" og "selvlaget". Merkeklassen er hovedsakelig representert av APC-produkter - disse er forskjellige modeller under det generelle navnet ProtectNet. Disse enhetene kjennetegnes av en ganske høy pris - og ganske lav pålitelighet (se hvorfor nedenfor). Når det gjelder selvlagde enheter produsert av flere LLC-er og PBOUL-er, er de omtrent like.Deres iboende pålitelighet er høyere enn for APC-enheter, men de beskyttende egenskapene er omtrent de samme.
Du kan også lage slike enheter selv. Hvordan - les i denne artikkelen.
Først litt resonnement. Hva er diagnosen når navet brenner ut? Elektrisk feil. Hvordan er "overflødig" elektrisitet kan den gå inn i navet? Via BNC, UTP og strømkontakter. Mekanismen for dannelsen av denne elektrisiteten? Oppbygging av statiske ladninger på en luftledning indusert EMF fra høyspentledninger forårsaker en EMF fra en lynutladning. Beskyttelsesmetode? Dumper overflødig elektrisitet til bakken.
Jeg merker med en gang at ingen av enhetene som er omtalt i denne artikkelen er i stand til å beskytte mot et direkte lynnedslag. Jeg er imidlertid ennå ikke kjent med noen tilfeller av direkte lynnedslag på LAN-ledninger.
Du kan lage beskyttelse for et tvunnet par i henhold til følgende skjema:
Ris. 1.
Linjen er koblet til kontakten til venstre, huben er koblet til den til høyre. Utladere — gass, for spenning 300V (jeg brukte CSG -G301N22). Avstanden fra enheten til navet er så liten som mulig.
Driftsprinsippet er tydelig fra diagrammet. En flerfasediodebro med en beskyttelsesdiode i diagonalen fungerer som en potensialutjevner, og begrenser den maksimale potensialforskjellen til to ledninger til et nivå på ca. 10 V. Et potensial over 300 V med hensyn til jord slukkes av avlederen.
Nesten alle enheter på markedet er laget i henhold til en lignende ordning, men det er også viktige forskjeller. APC bruker såkalte halvleder-pseudo-gnistgap i stedet for gassutladere. Disse elementene er ekstremt billige, men deres pålitelighet tåler ikke kritikk.De er i stand til å beskytte mot statisk elektrisitet, men brenner umiddelbart fra den induserte elektrisiteten i et lynnedslag i nærheten. Lynbeskyttelsen innebygd i APC UPS bruker en annen løsning – luftgnist. En slik ordning, tvert imot, fungerer bare ved en veldig høy indusert spenning - når det som regel ikke er noe å spare.
Håndverkere ved forskjellige LLC la merke til denne funksjonen og løste problemet på sin egen måte: i nesten alle enheter produsert i Russland er arrestere ganske enkelt fraværende. I stedet benyttes en «hard» (med ulike varianter) jordforbindelse. Fordelene med denne løsningen er åpenbare, ulempene - dessverre også. Med en tilstrekkelig stor potensialforskjell mellom jordingspunktene fra forskjellige ender av linjen, begynner utjevningsstrømmen å flyte gjennom kablene og enhetene, som kan nå enorme verdier og brenn alt slik du er
Kretsparametrene er vist i fig. kan forbedres:
Fig. 2.
Her er hver ledning koblet til jord via en separat avleder, som oppnår en mye raskere beskyttelsesrespons (avlederen tripper 3 størrelsesordener raskere enn 1N4007-dioden og en størrelsesorden raskere enn beskyttelsesdioden). Ulempen med denne ordningen er det store antallet relativt dyre (2-3 USD) avledere. Kretsen kan (men er ikke ønskelig) forenkles ved å bruke kun én begrenser per par (f.eks. kun fra pinne 1 og 3). I alle fall er det nødvendig å bruke spesialiserte begrensninger.Bruk av neonpærer eller fluorescerende lampestartere (som noen anbefaler) i stedet for avledere er mulig, men det bør bemerkes at de har en mye langsommere responshastighet, høyere sammenbruddsmotstand og lavere tillatt rivningsenergi.
Et viktig poeng som nesten alle produsenter av netprotects glemmer: beskyttelse av strømhuben. For en konvensjonell 7,5 V DC-drevet hub kan beskyttelsen gjøres som følger:
Fig. 3.
Som med tvunnet parbeskyttelse, bør denne enheten plasseres så nær navet som mulig.
For huber med innebygd kraftenhet er ingen ekstra beskyttelse nødvendig. Den eneste betingelsen er at det er en pålitelig beskyttelsesjord koblet til den midterste pinnen på pluggen.
Hvis et ledende løp brukes ved forlengelse av en luftledning (vanligvis en feltarbeider), må den jordes. Oppmerksomhet - du trenger bare å jorde traversen fra den ene enden (her må jeg argumentere med forfatterne av andre kjente artikler på Internett om dette emnet).
Dessverre, selv i nye bygninger, når du utfører et elektrisk nettverk, er langt fra alle og ikke alltid styrt av kravene i reglene for arrangement av elektriske installasjoner. La oss innse det, ingen. Jeg så et hus (en moderne mursteinsbygning i 9 etasjer, satt i drift, forresten, etter utseendet 7. utgave av PUE), der hver inngang mates av en aluminiumtråd med et tverrsnitt på 2,5 kvm. !!! Følgelig, hvis du "jorder" traversen i et slikt hus og i et hus med normal jording, vil hele huset få strøm gjennom traversen din! 🙂
På samme måte kan du utføre lineær beskyttelse basert på koaksialkabel.Den mest optimale løsningen: Utjevningsbroen kobles til flettet og midttråden. I et slikt opplegg trenger du 2 begrensninger - fra flettet og kjernen til bakken. Jeg anbefaler ikke jording av koaksialkabelflettingen når du lager en luftledning mellom bygninger.
Avslutningsvis, noen få ord om effektiviteten og nødvendigheten av de beskrevne enhetene. Under testkontrollen ble enhetene koblet til UTP-luftledningen på ca. 60 m. Når ledningen er tilkoblet (den andre enden er ledig!), observeres en skarp glød i utladerne. Etter den endelige installasjonen av ledningen "blinker" avlederne med et intervall på 20-50 sekunder, d.v.s. ikke den lengste linjen i rolig vær får 300 V statisk potensial på mindre enn ett minutt!
Driver navet
Det er ingen hemmelighet at på steder der huber er installert, er det ikke alltid et 220V-uttak. Derfor må du enten motvillig trikse med nettverkstopologien for å plassere hubene på mer passende steder, eller vurdere å drive langveisfra.
Stilt overfor et slikt problem, løser «wow-master» det noen ganger ganske enkelt - tilfør 220V, ved hjelp av ledige par i kabelen (UTP) eller bruk RG-58 koaksial. En slik "løsning" kan selvsagt ikke anses som akseptabel på noen måte, siden det i dette tilfellet ikke kan være snakk om noen elektrisk og brannsikkerhet. Selv om brannen skjedde av en helt annen grunn, er forfatteren av en slik publikasjon garantert førstekandidaten for den skyldige.
Det virker mer kompetent å gjennomføre et 220V-nettverk med en passende kabel (kobberkjerne, dobbeltisolert, minst 0,75 kvm).Med en kvalitetsinstallasjon kan dette betraktes som et normalt alternativ; men når du plasserer navet i et brannfarlig område - for eksempel på loftet i et tømmerhus - må du være oppmerksom på uttaksplassering og isolasjon. I tillegg ser lokale elektrikere veldig skjevt på alle "fremmede" 220V-ledninger.
I noen tilfeller (for eksempel en hub eller en svitsj med innebygd strømforsyning), kan et 220V-nettverk ikke unngås. I de fleste varianter er det imidlertid installert huber med ekstern strømforsyning, hvis utgangsspenning vanligvis er 7,5V. En slik hub kan drives av "lav" spenning. La oss se på de mulige alternativene:
En typisk hub krever 7,5V DC. Driftsstrømmen til navet er vanligvis litt mindre enn 1A. En spenning på 7,5V er helt trygt med tanke på å bryte isolasjonen til ledninger, men det vil ikke være så lett å bringe det "på lang avstand". Faktum er at billige huber er veldig viktige for størrelse og spesielt for strømforsyningens renhet, og over lange avstander er spenningsfall uunngåelig, så vel som utseendet til pickuper.
Løsningen er å installere en stabilisator på 7,5-8V rett i nærheten av navet til nettspenningen kan økes.
Figur 2.1.
Utgangsspenningen velges lik 13,2V (12-14V) basert på dens brede fordeling (spenning i bilens ombordnettverk). Utvalget av kommersielt tilgjengelige strømforsyninger for denne spenningen er svært bredt. Selvfølgelig kan flere huber drives fra en strømforsyning ved å utvide linjene til dem og utstyre hver av dem med sin egen stabilisator i henhold til skjemaet i figur 2.1.I dette tilfellet bør driftsstrømmen til strømforsyningen beregnes basert på 2A per hub. Hvis antallet hubs er mer enn 10, kan du telle 1,5A / hub. Stabilisatoren IC må være utstyrt med en kjøleribbe.
Den logiske fortsettelsen av dette opplegget er diagrammet i fig. 2.2.
Figur 2.2.
Her er stabilisatoren supplert med en likeretter, som tillater bruk av vekselspenning og sparer kostnadene for strømforsyningen ved å erstatte den med en transformator. Driftsstrømmen til transformatoren bør også beregnes basert på 1,5 - 2A per hub (forutsatt at det brukes 1A nominelle hubs). Som transformator er enheter i TN-serien (glødende glødetråd) med viklinger koblet i serie (eller serieparallelle) egnet for å oppnå en spenning på 12,6V.
Begge vurderte ordningene inneholder elementer for beskyttelse mot impulsstøy i strømforsyningen, mot statisk elektrisitet, mot overspenning og polaritetsreversering.
Ubrukte par i UTP kan brukes som en kraftledning. Ledningene i dem må kobles parallelt i par (blå + hvit, brun + hvit-brun). UTP-kategori 5 koblet til på denne måten kan drive opptil 3 huber. En slik forbindelse vil passere uten problemer med en linjehastighet på 10 Mb / s; ved 100Mb / s "utpakking" av kabelen er uønsket, selv om alt fungerer uten problemer, som regel med nøye installasjon.
En typisk topologi i dette tilfellet kan se slik ut: linjen som kommer inn i huset er koblet til en bryter som ligger nær 220V-uttaket. Transformatoren får strøm fra samme stikkontakt. UTP-linjene går fra svitsjen (og transformatoren) til aksess- (etasje)-hubene, mens det kun trengs én UTP-streng for hver hub.
Det blir også mulig å lage en lang "rekkevidde" bestående av huber eller brytere, med strømtilkobling kun ett sted.
Ved bruk som hovedlegeme ifølge fig. 2.2. (med vekselstrøm i ledningen) fjerntilkobling av huber med innebygd strømforsyning er også mulig. En slik hub kobles til ved hjelp av en transformator til (f.eks. TN-serien) inkludert for «forsterkning».
Instruksjoner for enheten for lynbeskyttelse av bygninger og anlegg