Kuinka suojata kotiverkkoasi ukkosmyrskyn aikana
Verkon salamansuojaus
Paikallis- ja kotiverkkojen rakentajille on varmasti tuttu tunne, kun pitkän työn jälkeen käynnistetty verkko toimii... päivän tai kaksi, ja sitten täytyy kiivetä ullakolle ja vaihtaa palanut napa. Ukkosmyrskyt ovat yleensä verkkojen vitsaus. Suuressa verkossa yksikään ukkosmyrsky ei kulje ilman häviötä.
Poltettuihin napoihin kulunut ihminen tulee tietysti kysymykseen: onko todella mahdotonta tehdä jotain? Tietysti voit – ja sinun pitäisi! Ensinnäkin on välttämätöntä suunnitella ja toteuttaa johdotus oikein ja toiseksi käyttää salamansuojalaitteita (tunnetaan myös verkkosulakkeina).
Tällaisia laitteita voi ostaa. Markkinoilla olevista tuotteista voidaan erottaa kaksi luokkaa: "brändätty" ja "itse tehty". Merkkiluokkaa edustavat pääasiassa APC-tuotteet – nämä ovat erilaisia malleja yleisnimellä ProtectNet. Nämä laitteet erottuvat melko korkeasta hinnasta ja melko alhaisesta luotettavuudesta (katso miksi alla). Mitä tulee useiden LLC:iden ja PBOULien valmistamiin itse tehtyihin laitteisiin, ne ovat kaikki suunnilleen samoja.Niiden luontainen luotettavuus on korkeampi kuin APC-laitteiden, mutta suojaominaisuudet ovat suunnilleen samat.
Voit myös tehdä tällaisia laitteita itse. Kuinka - lue tästä artikkelista.
Ensin vähän perusteluja. Mikä on diagnoosi, kun napa palaa? Sähkövika. Miten "ylimääräinen" sähköä voiko se mennä keskittimeen? BNC-, UTP- ja virtaliittimien kautta. Tämän sähkön muodostumismekanismi? Staattisten varausten kerääntyminen ilmajohdon indusoimaan EMF:iin suurjännitelinjoista aiheuttaa EMF:n salamapurkauksesta. Suojausmenetelmä? Ylimääräisen sähkön kaataminen maahan.
Huomaan heti, että mikään tässä artikkelissa käsitellyistä laitteista ei pysty suojaamaan suoralta salamaniskulta. En kuitenkaan ole vielä tietoinen tapauksista, joissa LAN-johdoissa olisi tapahtunut suoria salamaniskuja.
Voit tehdä suojauksen kierretylle parille seuraavan kaavion mukaisesti:
Riisi. 1.
Linja on kytketty vasemmalla olevaan liittimeen, napa oikeaan. Purkaimet — kaasu, jännitteelle 300V (käytin CSG -G301N22). Etäisyys laitteesta keskittimeen on mahdollisimman pieni.
Toimintaperiaate selviää kaaviosta. Monivaiheinen diodisilta, jonka diagonaalissa on suojadiodi, toimii potentiaalin tasaajana ja rajoittaa minkä tahansa kahden johtimen maksimipotentiaalieron noin 10 V:n tasolle. Yli 300 V:n potentiaalin suhteessa maahan sammutetaan suojan avulla.
Lähes kaikki tällä hetkellä markkinoilla olevat laitteet on valmistettu samanlaisen järjestelmän mukaan, mutta niissä on myös merkittäviä eroja. APC käyttää niin sanottuja puolijohteiden pseudokipinärakoja kaasupurkainten sijasta. Nämä elementit ovat erittäin halpoja, mutta niiden luotettavuus ei kestä kritiikkiä.Ne pystyvät suojaamaan staattiselta sähköltä, mutta palavat välittömästi läheisen salamaniskun aiheuttamasta sähköstä. APC UPS:n sisäänrakennettu ukkossuoja käyttää erilaista ratkaisua – ilmakipinää. Tällainen järjestelmä päinvastoin toimii vain erittäin korkealla indusoidulla jännitteellä - kun yleensä ei ole mitään ylimääräistä.
Eri LLC:n käsityöläiset huomasivat tämän ominaisuuden ja ratkaisivat ongelman omalla tavallaan: melkein kaikissa Venäjällä valmistetuissa laitteissa ei yksinkertaisesti ole pysäyttimiä. Sen sijaan käytetään «kovaa» (eri muunnelmilla) maadoitusliitäntää. Tämän ratkaisun edut ovat ilmeiset, haitat - valitettavasti myös. Riittävän suurella potentiaalierolla johdon eri päistä tulevien maadoituspisteiden välillä alkaa tasausvirta kulkea kaapeleiden ja laitteiden läpi, mikä voi saavuttaa valtavia arvoja ja polta kaikki sillä tavalla kuin olet
Piirin parametrit on esitetty kuvassa. voidaan parantaa:
Kuva. 2.
Tässä kukin johto on kytketty maahan erillisen pysäyttimen kautta, mikä saavuttaa paljon nopeamman suojausvasteen (suojain laukeaa 3 suuruusluokkaa nopeammin kuin 1N4007-diodi ja suuruusluokkaa nopeammin kuin suojadiodi). Tämän järjestelmän haittana on suuri määrä suhteellisen kalliita (2-3 USD) pysäyttimiä. Piiriä voidaan (mutta ei toivottavaa) yksinkertaistaa käyttämällä vain yhtä rajoitinta paria kohden (esim. vain nastoista 1 ja 3). Joka tapauksessa on tarpeen käyttää erityisiä rajoituksia.Neonpolttimoiden tai loistelamppujen sytyttimien käyttö (kuten jotkut suosittelevat) pysäyttimien sijasta on mahdollista, mutta on huomattava, että niillä on paljon hitaampi vastenopeus, suurempi läpilyöntivastus ja pienempi sallittu purkuenergia.
Tärkeä asia, jonka melkein kaikki verkkosuojainten valmistajat unohtavat: tehokeskittimen suojaus. Perinteiselle 7,5 V DC-keskittimelle suojaus voidaan tehdä seuraavasti:
Kuva. 3.
Kuten kierretyn parin suojauksen yhteydessä, tämä laite tulee sijoittaa mahdollisimman lähelle napaa.
Keskittimet, joissa on sisäänrakennettu tehoyksikkö, eivät vaadi lisäsuojausta. Ainoa ehto on, että pistokkeen keskimmäiseen napaan on kytketty luotettava suojamaadoitus.
Mikäli ilmajohtoa (yleensä kenttätyöntekijä) jatkettaessa käytetään johtavaa ajoa, se on maadoitettava. Huomio - sinun on maadoitettava läpikulku vain yhdestä päästä (tässä minun on väiteltävä muiden tunnettujen Internet-artikkelien tekijöiden kanssa tästä aiheesta).
Valitettavasti jopa uusissa rakennuksissa sähköverkkoa suoritettaessa kaikkea ja ei aina ohjata sähköasennusten järjestämistä koskevien sääntöjen vaatimukset. Todettakoon, ei kukaan. Näin talon (moderni tiili 9-kerroksinen rakennus, joka muuten otettiin käyttöön ilmestymisen jälkeen PUE:n 7. painos), jossa jokaista tuloa syötetään alumiinilangalla, jonka poikkileikkaus on 2,5 neliömetriä. !!! Vastaavasti, jos "maadot" traverssin tällaisessa talossa ja talossa, jossa on normaali maadoitus, koko talo saa virtansa traverssi kautta! 🙂
Samalla tavalla voit suorittaa koaksiaalikaapeliin perustuvan lineaarisuojauksen.Optimaalinen ratkaisu: Tasoitussilta liitetään punokseen ja keskijohtimeen. Tällaisessa järjestelmässä tarvitset 2 rajoitusta - punoksesta ja ytimestä maahan. En suosittele koaksiaalikaapelin punoksen maadoittamista luotaessa ilmajohtoa rakennusten välille.
Lopuksi muutama sana kuvattujen laitteiden tehokkuudesta ja tarpeellisuudesta. Koetarkastuksen aikana laitteet kytkettiin UTP-ilmajohtoon noin 60 m. Kun johto on kytketty (toinen pää on vapaa!), purkajissa havaitaan kirkasta hehkua. Linjan lopullisen asennuksen jälkeen pysäyttimet "vilkkuvat" 20-50 sekunnin välein, ts. ei pisin linja tyynellä säällä saa 300 V staattisen potentiaalin alle minuutissa!
Keskittimen virransyöttö
Ei ole mikään salaisuus, että paikoissa, joissa keskittimet on asennettu, ei aina ole 220 V:n pistorasiaa. Siksi joudut joko tinkimättä tinkimään verkon topologiasta sijoittaaksesi keskittimet sopivampiin paikkoihin tai harkitse virran kytkemistä kaukaa.
Tällaisen ongelman edessä "wow-master" ratkaisee sen joskus yksinkertaisesti - syötä 220 V, käyttämällä vapaita pareja kaapelissa (UTP) tai käyttämällä koaksiaalista RG-58. Tällaista "ratkaisua" ei tietenkään voida pitää hyväksyttävänä millään tavalla, koska tässä tapauksessa ei voi olla kyse sähkö- ja paloturvallisuudesta. Vaikka tulipalo tapahtuisi täysin eri syystä, tällaisen julkaisun kirjoittaja on taatusti ensimmäinen syyllinen.
Vaikuttaa pätevämmältä johtaa 220 V verkko sopivalla kaapelilla (kuparisydäminen, kaksoiseristetty, vähintään 0,75 neliömetriä).Laadukkaalla asennuksella tätä voidaan pitää normaalina vaihtoehtona; kuitenkin, kun sijoitat napa palosuojatulle alueelle – esimerkiksi hirsitalon ullakolle – sinun on kiinnitettävä huomiota pistorasiaan ja eristykseen. Lisäksi paikalliset sähköasentajat katsovat erittäin vinosti kaikkia "ulkomaalaisia" 220 V linjoja.
Joissakin tapauksissa (esimerkiksi keskittimessä tai kytkimessä, jossa on sisäänrakennettu virtalähde) 220 V verkkoa ei voida välttää. Useimmissa versioissa on kuitenkin ulkoisella virtalähteellä varustettuja keskittimiä, joiden lähtöjännite on yleensä 7,5 V. Tällaista napaa voidaan käyttää "pienellä" jännitteellä. Katsotaanpa mahdollisia vaihtoehtoja:
Tyypillinen napa vaatii 7,5 V DC. Keskittimen käyttövirta on yleensä hieman alle 1A. 7,5 V jännite on täysin turvallinen johtojen eristyksen rikkomisen kannalta, mutta sen tuominen "kaukaa" ei ole niin helppoa. Tosiasia on, että halvat navat ovat erittäin tärkeitä koon ja erityisesti virtalähteen puhtauden kannalta, ja pitkillä etäisyyksillä jännitteen pudotus on väistämätöntä, samoin kuin mikrofonien ilmaantuminen.
Ratkaisu on asentaa stabilisaattori 7,5-8 V jännitteeseen suoraan navan lähelle, kunnes verkkojännitettä voidaan nostaa.
Kuva 2.1.
Lähtöjännitteeksi valitaan 13,2V (12-14V) sen laajan jakautumisen perusteella (jännite auton sisäverkossa). Kaupallisesti saatavien virtalähteiden valikoima tälle jännitteelle on erittäin laaja. Tietysti useita napoja voidaan syöttää yhdestä virtalähteestä pidentää johdot niihin ja varustamalla jokainen omalla stabilisaattorillaan kuvan 2.1 kaavion mukaisesti.Tässä tapauksessa virtalähteen käyttövirta tulee laskea perustuen 2A:iin napaa kohti. Jos napojen määrä on yli 10, voit laskea 1,5A / napa. Stabilisaattori IC on varustettava jäähdytyselementillä.
Tämän kaavion looginen jatko on kuvan 1 kaavio. 2.2.
Kuva 2.2.
Tässä stabilisaattoria täydennetään tasasuuntaajalla, joka mahdollistaa vaihtojännitteen käytön ja säästää virtalähteen kustannuksia korvaamalla sen muuntajalla. Muuntajan käyttövirta tulee myös laskea 1,5 - 2 A:n perusteella napaa kohden (olettaen, että käytetään 1 A:n nimellisiä napoja). Muuntajana TN (incandescent filament) -sarjan laitteet, joiden käämit on kytketty sarjaan (tai sarjaan rinnakkain), soveltuvat 12,6 V:n jännitteen saamiseksi.
Molemmissa tarkastelluissa järjestelmissä on elementtejä, jotka suojaavat virtalähteen impulssikohinaa, staattista sähköä, ylijännitettä ja napaisuuden vaihtoa vastaan.
Käyttämättömiä pareja UTP:ssä voidaan käyttää sähköjohtona. Niissä olevat johdot on kytkettävä rinnakkain pareittain (sininen + valkoinen, ruskea + valko-ruskea). Tällä tavalla kytketty UTP Category 5 voi antaa virran jopa 3 keskittimelle. Tällainen yhteys kulkee ilman ongelmia linjanopeudella 10 Mb / s; nopeudella 100 Mb / s kaapelin "purkaminen" ei ole toivottavaa, vaikka yleensä huolellisella asennuksella kaikki toimii ilman ongelmia.
Tyypillinen topologia voi tässä tapauksessa näyttää tältä: taloon tuleva linja on kytketty kytkimeen, joka sijaitsee lähellä 220 V:n pistorasiaa. Muuntaja saa virtansa samasta pistorasiasta. UTP-linjat kulkevat kytkimestä (ja muuntajasta) pääsykeskittimiin (lattia), kun taas kutakin napaa varten tarvitaan vain yksi UTP-nauha.
On myös mahdollista luoda pitkä "kantama", joka koostuu keskittimistä tai kytkimistä, ja virtaliitäntä on vain yhdessä paikassa.
Käytettäessä päärunkoa kuvion 1 mukaisesti. 2.2. (vaihtovirralla johdossa) on myös mahdollista kytkeä keskittimet etäyhteydellä sisäänrakennetulla virtalähteellä. Tällainen napa kytketään vielä yhdellä muuntajalla (esim. TN-sarja), joka sisältyy "vahvistukseen".
Ohjeet rakennusten ja tilojen ukkossuojauslaitteelle