Kako zaštititi kućnu mrežu tijekom grmljavinskog nevremena
Mrežna gromobranska zaštita
Graditeljima lokalnih i kućnih mreža zasigurno je poznat osjećaj kada mreža, pokrenuta nakon dugotrajnog rada, radi ... dan-dva, a onda se moraju popeti na tavan i zamijeniti izgoreni hub. Grmljavinske oluje obično su pošast mreža. U velikoj mreži nijedna grmljavinska oluja ne prolazi bez gubitaka.
Istrošen sa spaljenim čvorištima, osoba, naravno, dolazi do pitanja: je li stvarno nemoguće učiniti nešto? Naravno da možete - i trebali biste! Potrebno je, prvo, pravilno planirati i izvesti ožičenje, a drugo, koristiti uređaje za zaštitu od munje (poznate i kao mrežni osigurači).
Takvi uređaji se mogu kupiti. Od onih dostupnih na tržištu mogu se razlikovati dvije klase: "branded" i "sam-made". Klasu robne marke predstavljaju uglavnom APC proizvodi — to su različiti modeli pod općim nazivom ProtectNet. Ovi uređaji odlikuju se prilično visokom cijenom — i prilično niskom pouzdanošću (pogledajte zašto u nastavku). Što se tiče samostalno izrađenih uređaja koje proizvodi nekoliko LLC i PBOUL, svi su otprilike isti.Njihova inherentna pouzdanost veća je od pouzdanosti APC uređaja, ali su zaštitna svojstva približno ista.
Takve uređaje možete napraviti i sami. Kako - pročitajte u ovom članku.
Prvo, malo obrazloženja. Koja je dijagnoza kada pregori glavčina? Električni kvar. Kako je "suvišno" struja može li ući u čvorište? Preko BNC, UTP i konektora za napajanje. Mehanizam za nastanak ovog elektriciteta? Nakupljanje statičkog naboja na nadzemnom vodu inducirano EMF-om iz visokonaponskih vodova uzrokuje EMF od pražnjenja munje. Način zaštite? Ispuštanje viška električne energije na zemlju.
Odmah napominjem da niti jedan od uređaja o kojima se raspravlja u ovom članku ne može zaštititi od izravnog udara groma. Međutim, još mi nisu poznati slučajevi izravnih udara munje u LAN žice.
Možete napraviti zaštitu za upleteni par prema sljedećoj shemi:
Riža. 1.
Linija je spojena na konektor s lijeve strane, hub je spojen na onaj s desne strane. Pražnjači — plinski, za napon 300V (koristio sam CSG -G301N22). Udaljenost od uređaja do čvorišta je što manja.
Princip rada je jasan iz dijagrama. Polifazni diodni most sa zaštitnom diodom u dijagonali djeluje kao izjednačivač potencijala, ograničavajući maksimalnu razliku potencijala bilo koje dvije žice na razinu od oko 10 V. Potencijal iznad 300 V u odnosu na uzemljenje gasi odvodnik.
Gotovo svi uređaji koji su trenutno na tržištu izrađeni su prema sličnoj shemi, ali postoje i važne razlike. APC koristi takozvana poluvodička pseudoiskrišta umjesto plinskih pražnjenika. Ovi elementi su izuzetno jeftini, ali njihova pouzdanost ne podnosi kritike.Oni mogu zaštititi od statike, ali odmah izgore od induciranog elektriciteta u obližnjem udaru groma. Zaštita od munje ugrađena u APC UPS koristi drugačije rješenje — zračnu iskru. Takva shema, naprotiv, radi samo na vrlo visokom induciranom naponu - kada, u pravilu, nema ništa za rezervu.
Obrtnici u raznim LLC tvrtkama primijetili su ovu značajku i riješili problem na svoj način: u gotovo svim uređajima proizvedenim u Rusiji, odvodnici su jednostavno odsutni. Umjesto toga, koristi se «tvrdo» (s raznim varijantama) uzemljenje. Prednosti ovog rješenja su očite, nedostaci - nažalost, također. S dovoljno velikom potencijalnom razlikom između točaka uzemljenja s različitih krajeva linije, struja izjednačenja počinje teći kroz kabele i uređaje, što može doseći ogromne vrijednosti. i spali sve na putu
Parametri kruga prikazani su na sl. može se poboljšati:
sl. 2.
Ovdje je svaka žica spojena na masu preko zasebnog odvodnika, čime se postiže mnogo brži zaštitni odgovor (odvodnik se aktivira 3 reda veličine brže od diode 1N4007 i red veličine brže od zaštitne diode). Nedostatak ove sheme je veliki broj relativno skupih (2-3 USD) odvodnika. Krug se može (ali nije poželjno) pojednostaviti upotrebom samo jednog limitera po paru (npr. samo od pinova 1 i 3). U svakom slučaju, potrebno je koristiti specijalizirana sredstva za vezivanje.Upotreba neonskih žarulja ili startera za fluorescentne svjetiljke (kako neki preporučuju) umjesto odvodnika je moguća, ali treba napomenuti da imaju puno sporiji odziv, veću otpornost na proboj i nižu dopuštenu energiju rušenja.
Važna točka koju gotovo svi proizvođači netprotecta zaboravljaju: zaštita čvorišta napajanja. Za konvencionalno čvorište s napajanjem od 7,5 V DC, zaštita se može izvesti na sljedeći način:
sl. 3.
Kao i kod zaštite od upletene parice, ovaj uređaj treba biti smješten što je moguće bliže čvorištu.
Za čvorišta s ugrađenom jedinicom za napajanje nije potrebna dodatna zaštita. Jedini uvjet je da postoji pouzdano zaštitno uzemljenje spojeno na srednji kontakt utikača.
Ako se kod produljenja nadzemnog voda koristi vodljivi vod (obično terenski radnik), on mora biti uzemljen. Pažnja - traverzu trebate uzemljiti samo s jednog kraja (ovdje se moram raspravljati s autorima drugih poznatih članaka na Internetu o ovoj temi).
Nažalost, čak iu novim zgradama, pri provođenju električne mreže, daleko od svih i ne uvijek se vode zahtjevima Pravila za uređenje električnih instalacija. Da se razumijemo, nitko. Vidio sam kuću (moderna zgrada od 9 katova od opeke, puštena u rad, usput, nakon izgleda 7. izdanje PUE), u kojem se svaki ulaz napaja aluminijskom žicom poprečnog presjeka od 2,5 četvornih mm. !!! Prema tome, ako u takvoj kući "uzemljite" traverzu i u kući s normalnim uzemljenjem, cijela kuća će se napajati preko vaše traverze! 🙂
Na isti način možete izvesti linearnu zaštitu na temelju koaksijalnog kabela.Najoptimalnije rješenje: Izjednačujući most je spojen na pletenicu i srednju žicu. U takvoj shemi trebat će vam 2 ograničenja - od pletenice i jezgre do tla. Ne preporučam uzemljenje pletenice koaksijalnog kabela pri stvaranju nadzemnog voda između zgrada.
Zaključno, nekoliko riječi o učinkovitosti i nužnosti opisanih uređaja. Tijekom probne provjere uređaji su bili spojeni na UTP nadzemni vod dužine oko 60 m. Kada je vod spojen (drugi kraj je slobodan!), uočava se svijetli sjaj u pražnjenicima. Nakon završne montaže voda, odvodnici "namiguju" u intervalu od 20-50 sekundi, t.j. ne najduža linija po mirnom vremenu dobiva 300 V statičkog potencijala za manje od minute!
Napajanje čvorišta
Nije tajna da na mjestima gdje su instalirani čvorišta, ne postoji uvijek utičnica od 220 V. Stoga morate ili nerado petljati s topologijom mreže kako biste čvorišta postavili na prikladnija mjesta ili razmislite o napajanju iz daljine.
Suočen s takvim problemom, «wow-master» ponekad ga jednostavno riješi - dovodom 220V, korištenjem slobodnih parica u kabelu (UTP) ili korištenjem RG-58 koaksijalnog. Naravno, takvo se "rješenje" ne može smatrati prihvatljivim ni na koji način, jer u ovom slučaju ne može biti riječi o bilo kakvoj električnoj i požarnoj sigurnosti. Čak i ako se požar dogodio iz sasvim drugog razloga, autor takve objave je zajamčeno prvi kandidat za krivca.
Čini se kompetentnijim provesti mrežu od 220 V pomoću odgovarajućeg kabela (bakrena jezgra, dvostruko izolirana, najmanje 0,75 m2).Uz kvalitetnu instalaciju, to se može smatrati normalnom opcijom; međutim, kada locirate središte u području zahvaćenom požarom - na primjer, na tavanu drvene kuće - morat ćete obratiti pozornost na smještaj utičnica i izolaciju. Osim toga, lokalni električari vrlo koso gledaju na sve "vanzemaljske" vodove od 220 V.
U nekim slučajevima (na primjer, čvorište ili sklopka s ugrađenim napajanjem), mreža od 220 V ne može se izbjeći. U većini varijanti se pak ugrađuju čvorišta s vanjskim napajanjem čiji je izlazni napon obično 7,5V. Takav hub može se napajati "niskim" naponom. Pogledajmo moguće opcije:
Tipično čvorište zahtijeva 7,5 V DC. Radna struja čvorišta je obično nešto manja od 1A. Napon od 7,5 V apsolutno je siguran sa stajališta razbijanja izolacije žica, ali neće biti tako lako donijeti ga "izdaleka". Činjenica je da su jeftini hubovi vrlo bitni za veličinu, a posebno za čistoću napajanja, a na velikim udaljenostima pad napona je neizbježan, kao i pojava podizača.
Rješenje je instalirati stabilizator na 7,5-8V izravno u blizini čvorišta dok se mrežni napon ne može povećati.
Slika 2.1.
Izlazni napon odabran je jednak 13,2 V (12-14 V) na temelju njegove široke distribucije (napon u mreži automobila). Raspon komercijalno dostupnih izvora napajanja za ovaj napon je vrlo širok. Naravno, nekoliko čvorišta se može napajati iz jednog izvora napajanja produživanjem vodova do njih i opremanjem svakog od njih vlastitim stabilizatorom prema shemi na slici 2.1.U ovom slučaju radna struja napajanja treba se izračunati na temelju 2A po čvorištu. Ako je broj čvorišta veći od 10, možete računati na 1,5 A / čvorište. Stabilizator IC mora biti opremljen hladnjakom.
Logičan nastavak ove sheme je dijagram na sl. 2.2.
Slika 2.2.
Ovdje je stabilizator nadopunjen ispravljačem, koji omogućuje korištenje izmjeničnog napona i uštedu troškova napajanja zamjenom transformatorom. Radnu struju transformatora također treba izračunati na temelju 1,5 - 2A po čvorištu (pod pretpostavkom da se koriste čvorišta nazivnog 1A). Kao transformator, uređaji serije TN (incandescent filament) s namotima spojenim u seriju (ili serijsko-paralelno) prikladni su za dobivanje napona od 12,6 V.
Obje razmatrane sheme sadrže elemente za zaštitu od impulsnog šuma u napajanju, od statike, od prenapona i promjene polariteta.
Neiskorištene parice u UTP-u mogu se koristiti kao dalekovod. Žice u njima moraju biti spojene paralelno u parovima (plava + bijela, smeđa + bijelo-smeđa). Ovako spojen UTP kategorije 5 može napajati do 3 čvorišta. Takva će veza proći bez problema pri brzini linije od 10 Mb / s; pri 100Mb / s "raspakiranje" kabela je nepoželjno, iako, u pravilu, uz pažljivu instalaciju, sve radi bez problema.
Tipična topologija u ovom slučaju može izgledati ovako: linija koja ulazi u kuću povezana je s prekidačem koji se nalazi u blizini utičnice od 220 V. Transformator se napaja iz iste utičnice. UTP vodovi vode od prekidača (i transformatora) do pristupnih (katnih) čvorišta, dok je za svaki čvorište potreban samo jedan UTP kabel.
Također postaje moguće stvoriti veliki "domet" koji se sastoji od čvorišta ili prekidača, s priključkom za napajanje na samo jednom mjestu.
Kada se koristi kao glavno tijelo prema Sl. 2.2. (s izmjeničnom strujom u vodu) moguće je i daljinsko spajanje čvorišta s ugrađenim napajanjem. Takav hub se spaja pomoću još jednog transformatora (npr. serije TN) uključenog za «pojačanje».
Upute za uređaj za zaštitu od groma zgrada i objekata