วิธีป้องกันเครือข่ายในบ้านของคุณในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง

การป้องกันฟ้าผ่าเครือข่าย

ผู้สร้างเครือข่ายในท้องถิ่นและในบ้านคุ้นเคยกับความรู้สึกเมื่อเครือข่ายเปิดตัวหลังจากทำงานมายาวนาน ใช้งานได้ ... หนึ่งหรือสองวัน จากนั้นพวกเขาต้องปีนขึ้นไปบนห้องใต้หลังคาและเปลี่ยนฮับที่ถูกไฟไหม้ พายุฝนฟ้าคะนองมักเป็นหายนะของเครือข่าย ในเครือข่ายขนาดใหญ่ ไม่มีพายุฝนฟ้าคะนองผ่านไปโดยไม่สูญเสีย

แน่นอนว่าคน ๆ หนึ่งมาถึงคำถาม: มันเป็นไปไม่ได้จริง ๆ ที่จะทำอะไรบางอย่าง? แน่นอนคุณทำได้และควรทำ! ประการแรก จำเป็นต้องวางแผนและดำเนินการเดินสายไฟอย่างถูกต้อง และประการที่สอง ต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า (หรือที่เรียกว่าฟิวส์หลัก)

อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถซื้อได้ จากที่มีอยู่ในตลาดสามารถจำแนกได้สองประเภท: "ตราสินค้า" และ "ทำเอง" ระดับแบรนด์ส่วนใหญ่แสดงโดยผลิตภัณฑ์ APC ซึ่งเป็นรุ่นต่างๆ ภายใต้ชื่อทั่วไปของ ProtectNet อุปกรณ์เหล่านี้มีความโดดเด่นด้วยราคาค่อนข้างสูง — และความน่าเชื่อถือค่อนข้างต่ำ (ดูสาเหตุด้านล่าง) สำหรับอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นเองที่ผลิตโดย LLCs และ PBOULs หลายแห่งนั้นเหมือนกันทั้งหมดความน่าเชื่อถือโดยธรรมชาตินั้นสูงกว่าอุปกรณ์ APC แต่คุณสมบัติการป้องกันนั้นใกล้เคียงกัน

คุณสามารถสร้างอุปกรณ์ดังกล่าวได้ด้วยตัวเอง อย่างไร — อ่านในบทความนี้

ขั้นแรกให้เหตุผลบางอย่าง การวินิจฉัยเมื่อฮับไหม้คืออะไร? ไฟฟ้าขัดข้อง. “ซ้ำซ้อน”อย่างไร ไฟฟ้า เข้าฮับได้ไหมครับ ผ่าน BNC, UTP และขั้วต่อสายไฟ กลไกในการก่อตัวของไฟฟ้านี้? การสะสมของประจุไฟฟ้าสถิตบนสายเหนือศีรษะทำให้เกิด EMF จากสายไฟฟ้าแรงสูงทำให้เกิด EMF จากการปล่อยฟ้าผ่า วิธีป้องกัน? ทิ้งไฟฟ้าส่วนเกินลงดิน

ฉันทราบทันทีว่าไม่มีอุปกรณ์ใดที่กล่าวถึงในบทความนี้ที่สามารถป้องกันฟ้าผ่าโดยตรงได้ อย่างไรก็ตาม ฉันยังไม่ทราบว่ามีกรณีใดที่เกิดฟ้าผ่าโดยตรงบนสาย LAN

คุณสามารถป้องกันคู่บิดตามรูปแบบต่อไปนี้:

ข้าว. 1.

เส้นเชื่อมต่อกับขั้วต่อทางด้านซ้าย ฮับเชื่อมต่อกับขั้วต่อทางด้านขวา เครื่องจ่าย - แก๊สสำหรับแรงดันไฟฟ้า 300V (ฉันใช้ CSG -G301N22) ระยะห่างจากอุปกรณ์ไปยังฮับให้น้อยที่สุด

หลักการทำงานชัดเจนจากแผนภาพ สะพานไดโอดโพลีเฟสที่มีไดโอดป้องกันในแนวทแยงทำหน้าที่เป็นตัวปรับศักย์ไฟฟ้า โดยจำกัดความต่างศักย์สูงสุดของสายไฟสองเส้นไว้ที่ระดับประมาณ 10 V ศักย์ไฟฟ้าที่สูงกว่า 300 V เมื่อเทียบกับกราวด์จะถูกดับโดยตัวป้องกัน

อุปกรณ์เกือบทั้งหมดในตลาดปัจจุบันผลิตขึ้นตามรูปแบบที่คล้ายกัน แต่ก็มีข้อแตกต่างที่สำคัญเช่นกัน APC ใช้สิ่งที่เรียกว่าเซมิคอนดักเตอร์หลอกจุดประกายช่องว่างแทนการปล่อยก๊าซ องค์ประกอบเหล่านี้มีราคาถูกมาก แต่ความน่าเชื่อถือไม่สามารถต้านทานการวิจารณ์ได้พวกเขาสามารถป้องกันไฟฟ้าสถิต แต่เผาไหม้ทันทีจากกระแสไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำในสายฟ้าฟาดในบริเวณใกล้เคียง ระบบป้องกันฟ้าผ่าใน APC UPS ใช้วิธีแก้ไขปัญหาอื่น นั่นคือประกายไฟ ในทางตรงกันข้ามรูปแบบดังกล่าวใช้งานได้เฉพาะกับแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่สูงมาก - ตามกฎแล้วไม่มีอะไรจะสำรอง

ช่างฝีมือที่ LLCs หลายแห่งสังเกตเห็นคุณสมบัตินี้และแก้ไขปัญหาด้วยวิธีของตนเอง: ในอุปกรณ์เกือบทั้งหมดที่ผลิตในรัสเซียนั้นไม่มีตัวจับ จะใช้การเชื่อมต่อสายดิน «ฮาร์ด» (ที่มีตัวแปรต่างๆ) แทน ข้อดีของโซลูชันนี้ชัดเจน ข้อเสีย - อนิจจา เช่นกัน ด้วยความต่างศักย์ที่มากพอสมควรระหว่างจุดต่อลงดินจากปลายสายต่างๆ และเผาผลาญทุกอย่างในแบบที่คุณเป็น

พารามิเตอร์ของวงจรแสดงในรูปที่ สามารถปรับปรุงได้:

รูปที่. 2.

ที่นี่ สายแต่ละเส้นเชื่อมต่อกับกราวด์ผ่านสายดินที่แยกจากกัน ซึ่งทำให้ตอบสนองการป้องกันได้เร็วกว่ามาก (สายดินตัดไฟเร็วกว่าไดโอด 1N4007 ถึง 3 คำสั่ง และลำดับขนาดเร็วกว่าไดโอดป้องกัน) ข้อเสียของโครงการนี้คือตัวจับกุมที่ค่อนข้างแพง (2-3 USD) จำนวนมาก วงจรสามารถ (แต่ไม่ต้องการ) ให้ง่ายขึ้นโดยใช้ลิมิตเตอร์เพียงตัวเดียวต่อคู่ (เช่น จากพิน 1 และ 3 เท่านั้น) ไม่ว่าในกรณีใด ๆ จำเป็นต้องใช้เครื่องพันธนาการพิเศษการใช้หลอดนีออนหรือสตาร์ตเตอร์ของหลอดฟลูออเรสเซนต์ (ตามที่บางคนแนะนำ) แทนอุปกรณ์ดักจับเป็นไปได้ แต่ควรสังเกตว่าพวกมันมีอัตราการตอบสนองที่ช้ากว่ามาก ความต้านทานการพังทลายสูงกว่า และพลังงานที่ยอมให้ทำลายได้ต่ำกว่า

จุดสำคัญที่ผู้ผลิต netprotect เกือบทั้งหมดลืม: การป้องกันฮับพลังงาน สำหรับฮับที่ใช้ไฟ 7.5 V DC แบบธรรมดา การป้องกันสามารถทำได้ดังนี้:

รูปที่. 3.

เช่นเดียวกับการป้องกันสายคู่บิด อุปกรณ์นี้ควรอยู่ใกล้กับฮับมากที่สุด

สำหรับฮับที่มีหน่วยจ่ายไฟในตัว ไม่จำเป็นต้องมีการป้องกันเพิ่มเติม เงื่อนไขเดียวคือมีสายดินป้องกันที่เชื่อถือได้เชื่อมต่อกับขากลางของปลั๊ก

หากใช้การเดินนำไฟฟ้าเมื่อขยายสายเหนือศีรษะ (โดยปกติคือเจ้าหน้าที่ภาคสนาม) จะต้องต่อลงดิน ข้อควรระวัง - คุณต้องต่อสายดินจากปลายด้านหนึ่งเท่านั้น (ที่นี่ฉันต้องโต้เถียงกับผู้เขียนบทความที่มีชื่อเสียงอื่น ๆ บนอินเทอร์เน็ตในหัวข้อนี้)

น่าเสียดายที่แม้แต่ในอาคารใหม่เมื่อดำเนินการเครือข่ายไฟฟ้าก็ยังไม่ได้รับคำแนะนำจากข้อกำหนดของกฎสำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้าเสมอไป ลองหน้ามันไม่มีใคร ฉันเห็นบ้านหลังหนึ่ง (อาคารอิฐ 9 ชั้นที่ทันสมัยซึ่งเปิดใช้งานหลังจากปรากฏตัว PUE รุ่นที่ 7) ซึ่งแต่ละอินพุตถูกป้อนด้วยลวดอะลูมิเนียมที่มีหน้าตัด 2.5 ตร. มม. !!! ดังนั้น หากคุณ "ลงดิน" การเคลื่อนที่ในบ้านดังกล่าวและในบ้านที่มีการต่อลงดินตามปกติ บ้านทั้งหลังจะได้รับพลังงานผ่านการเคลื่อนที่ของคุณ! 🙂

ในทำนองเดียวกัน คุณสามารถดำเนินการป้องกันเชิงเส้นโดยใช้สายโคแอกเชียลทางออกที่ดีที่สุด: สะพานปรับเสียงเชื่อมต่อกับสายถักและสายกลาง ในรูปแบบนี้คุณจะต้องมี 2 สายรัด - จากถักเปียและแกนกลางถึงพื้น ฉันไม่แนะนำให้ต่อสายดินของสายโคแอกเซียลเมื่อสร้างสายเหนือศีรษะระหว่างอาคาร

สรุปแล้วสองสามคำเกี่ยวกับประสิทธิภาพและความจำเป็นของอุปกรณ์ที่อธิบายไว้ ในระหว่างการตรวจสอบการทดสอบ อุปกรณ์ต่างๆ เชื่อมต่อกับสายเหนือศีรษะ UTP ยาวประมาณ 60 ม. เมื่อเชื่อมต่อสายแล้ว (ปลายอีกด้านว่าง!) จะสังเกตเห็นการเรืองแสงสว่างในตัวปล่อยประจุ หลังจากติดตั้งสายสุดท้ายแล้ว Arrester จะ "ขยิบตา" เป็นระยะ 20-50 วินาที เช่น ไม่ใช่สายที่ยาวที่สุดในสภาพอากาศที่เงียบสงบจะได้รับศักย์ไฟฟ้าสถิต 300 V ในเวลาน้อยกว่าหนึ่งนาที!

กำลังไฟฮับ

ไม่มีความลับใด ๆ ที่สถานที่ที่ติดตั้งฮับจะไม่มีเต้ารับ 220V เสมอไป ดังนั้น คุณจะต้องแก้ไขโทโพโลยีของเครือข่ายอย่างไม่เต็มใจเพื่อวางฮับในตำแหน่งที่เหมาะสมกว่า หรือพิจารณาเปิดเครื่องจากระยะไกล

เมื่อประสบปัญหาดังกล่าว «wow-master» บางครั้งก็แก้ปัญหาได้ง่ายๆ - จ่ายไฟ 220V โดยใช้สายฟรีคู่ (UTP) หรือใช้สายโคแอกเชียล RG-58 แน่นอนว่า "วิธีแก้ปัญหา" ดังกล่าวไม่สามารถยอมรับได้ แต่อย่างใดเนื่องจากในกรณีนี้จะไม่มีคำถามเกี่ยวกับความปลอดภัยทางไฟฟ้าและอัคคีภัย แม้ว่าไฟจะเกิดขึ้นด้วยเหตุผลที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ผู้เขียนสิ่งพิมพ์ดังกล่าวรับประกันว่าจะเป็นผู้สมัครคนแรกของผู้กระทำความผิด

ดูเหมือนว่าจะมีความสามารถมากกว่าในการดำเนินการเครือข่าย 220V โดยใช้สายเคเบิลที่เหมาะสม (แกนทองแดง หุ้มฉนวนสองชั้น อย่างน้อย 0.75 ตร.ม.)ด้วยการติดตั้งที่มีคุณภาพอาจถือเป็นตัวเลือกปกติ อย่างไรก็ตาม เมื่อค้นหาฮับในพื้นที่ที่เกิดไฟดับ เช่น ในห้องใต้หลังคาของบ้านไม้ซุง คุณจะต้องใส่ใจกับตำแหน่งเต้ารับและฉนวน นอกจากนี้ช่างไฟฟ้าในพื้นที่ยังดูสงสัยมากกับสายไฟ 220V "เอเลี่ยน"

ในบางกรณี (เช่น ฮับหรือสวิตช์ที่มีแหล่งจ่ายไฟในตัว) ไม่สามารถหลีกเลี่ยงเครือข่าย 220V ได้ อย่างไรก็ตาม ในรุ่นต่างๆ ส่วนใหญ่จะติดตั้งฮับที่มีแหล่งจ่ายไฟภายนอก แรงดันเอาต์พุตซึ่งโดยปกติจะเป็น 7.5V ฮับดังกล่าวสามารถขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟฟ้า "ต่ำ" ลองดูตัวเลือกที่เป็นไปได้:

ฮับทั่วไปต้องใช้ 7.5V DC กระแสไฟในการทำงานของฮับมักจะน้อยกว่า 1A เล็กน้อย แรงดันไฟฟ้า 7.5V นั้นปลอดภัยอย่างยิ่งจากมุมมองของการทำลายฉนวนของสายไฟ แต่การนำ "จากระยะไกล" นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย ความจริงก็คือฮับราคาถูกมีความสำคัญมากสำหรับขนาดและโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับความบริสุทธิ์ของแหล่งจ่ายไฟ และแรงดันไฟตกในระยะทางไกลเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ เช่นเดียวกับรูปลักษณ์ของรถปิคอัพ

วิธีแก้ไขคือติดตั้งตัวปรับเสถียรภาพที่ 7.5-8V ใกล้กับฮับโดยตรงจนกว่าจะสามารถเพิ่มแรงดันไฟหลักได้

รูปที่ 2.1.

แรงดันเอาต์พุตถูกเลือกเท่ากับ 13.2V (12-14V) ตามการกระจายแบบกว้าง (แรงดันในเครือข่ายออนบอร์ดของรถ) ช่วงของแหล่งจ่ายไฟที่มีจำหน่ายในท้องตลาดสำหรับแรงดันไฟฟ้านี้กว้างมาก แน่นอน ฮับหลายตัวสามารถจ่ายไฟจากแหล่งจ่ายไฟเดียวได้โดยการขยายสายไปยังฮับเหล่านั้นและเตรียมอุปกรณ์กันโคลงแต่ละตัวตามโครงร่างในรูปที่ 2.1ในกรณีนี้ ควรคำนวณกระแสการทำงานของแหล่งจ่ายไฟตาม 2A ต่อฮับ ถ้าจำนวนฮับมากกว่า 10 ให้นับ 1.5A / ฮับ IC กันโคลงต้องติดตั้งฮีทซิงค์

ความต่อเนื่องเชิงตรรกะของโครงร่างนี้คือไดอะแกรมในรูปที่ 2.2.

รูปที่ 2.2.

ที่นี่โคลงจะเสริมด้วยวงจรเรียงกระแสซึ่งช่วยให้สามารถใช้แรงดันไฟฟ้าสลับและประหยัดค่าใช้จ่ายของแหล่งจ่ายไฟโดยแทนที่ด้วยหม้อแปลง กระแสการทำงานของหม้อแปลงควรคำนวณตาม 1.5 - 2A ต่อฮับ (สมมติว่าใช้ฮับพิกัด 1A) ในฐานะที่เป็นหม้อแปลง อุปกรณ์ซีรีส์ TN (ไส้หลอด) ที่มีขดลวดเชื่อมต่อแบบอนุกรม (หรือแบบขนาน) เหมาะสำหรับการรับแรงดันไฟฟ้า 12.6V

โครงร่างที่พิจารณาทั้งสองมีองค์ประกอบสำหรับป้องกันเสียงอิมพัลส์ในแหล่งจ่ายไฟ ป้องกันไฟฟ้าสถิต ป้องกันแรงดันไฟเกินและการกลับขั้ว

คู่ที่ไม่ได้ใช้ใน UTP สามารถใช้เป็นสายไฟได้ สายไฟในนั้นต้องเชื่อมต่อแบบขนานเป็นคู่ (สีน้ำเงิน + ขาว, น้ำตาล + ขาวน้ำตาล) UTP Category 5 ที่เชื่อมต่อด้วยวิธีนี้สามารถจ่ายไฟได้สูงสุด 3 ฮับ การเชื่อมต่อดังกล่าวจะผ่านโดยไม่มีปัญหาที่ความเร็วสาย 10 Mb / s ที่ 100Mb / s "แกะกล่อง" สายเคเบิลเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาแม้ว่าตามกฎแล้วด้วยการติดตั้งอย่างระมัดระวังทุกอย่างก็ใช้งานได้โดยไม่มีปัญหา

โทโพโลยีทั่วไปในกรณีนี้อาจมีลักษณะดังนี้: สายเข้าบ้านเชื่อมต่อกับสวิตช์ที่อยู่ใกล้กับเต้ารับ 220V หม้อแปลงจ่ายไฟจากเต้ารับเดียวกัน สาย UTP วิ่งจากสวิตช์ (และหม้อแปลง) ไปยังฮับการเข้าถึง (พื้น) ในขณะที่ฮับแต่ละฮับต้องการสาย UTP เพียงเส้นเดียว

นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะสร้าง "ช่วง" ที่ยาวซึ่งประกอบด้วยฮับหรือสวิตช์ โดยมีการต่อสายไฟในที่เดียว

เมื่อใช้เป็นตัวหลักตามรูปที่ 2.2. (ที่มีกระแสไฟสลับในสาย) นอกจากนี้ยังสามารถเชื่อมต่อระยะไกลของฮับที่มีแหล่งจ่ายไฟในตัวได้อีกด้วย ฮับดังกล่าวเชื่อมต่อโดยใช้หม้อแปลงอีกหนึ่งตัว (เช่น ซีรีส์ TN) ที่รวมอยู่ใน «การขยายสัญญาณ»

ป้องกันสายฟ้าผ่า

คำแนะนำสำหรับอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าของอาคารและสิ่งอำนวยความสะดวก

วิธีป้องกันตัวเองจากแรงดันไฟเกิน