Защита сетевой карты от статического электричества

Обновлено: 07.07.2024

Чтобы защитить внешнее беспроводное оборудование и людей от повреждения статическим электричеством, необходимо заземлять вышки и мачты, антенны, роутер, устанавливать грозозащиту на LAN порты. Грозозащита должна быть обязательно заземлена, поскольку без заземления она не будет работать.

Источником статического электричества может быть не только гроза, но и атмосферные осадки (дождь, снег), близлежащие силовые линии электропередач, импульсные помехи. Поэтому качественное заземление и грозозащита оборудования является залогом надежности вашей сети.

Рекомендации по заземлению оборудования MikroTik:

Прежде всего, вы должны удостовериться, что используете качественное заземление. Заземление должно быть выполнено по всем требованиям и иметь сопротивление растекания до 2–4 Ом. Для подключения оборудования к шине заземления необходимо использовать толстый провод заземления со стойкими к коррозии клеммами. Для небольших устройств можно использовать более тонкие провода.

Провода заземления

Шина заземления с крепежным винтом

Шина заземления с крепежным винтом.

Сетевой кабель «витая пара» должен быть экранированным и предназначен для наружного применения. Экран должен быть заземлен с помощью экранированных коннекторов RJ-45. Если в сетевом кабеле есть отдельный проводник заземления, то его нужно подключить к экранированному коннектору RJ-45 или шине заземления.

кранированный наружный сетевой кабель Ubiquiti ToughCable FTP/5e с отдельным проводником заземления.

Экранированный наружный сетевой кабель Ubiquiti ToughCable FTP/5e с отдельным проводником заземления.

Экранированный коннектор RJ-45 с креплением проводника заземления


Экранированный коннектор RJ-45 с креплением проводника заземления.

Провод заземления подключается к любому монтажному отверстию на плате RouterBOARD и к шине заземления или заземленной в соответствии со стандартами вышке или мачте. Если рядом с устройством к заземлению подключена Wi-Fi антенна, то плату RouterBOARD можно также заземлить на это подключение.

Монтажные отверстия на платах MikroTik RouterBoard

Если вы не можете подключить монтажные отверстия платы RouterBOARD к шине заземления, выполняйте заземление с другой стороны экранированного сетевого кабеля возле роутера, свитча или POE инжектора. При отсутствии контакта заземления на роутере, свитче или инжекторе, для защиты Ethernet портов используйте грозозащиту. Когда питание подается на плату MikroTik по технологии POE, необходимо использовать специальные грозозащиты, которые пропускают POE питание, например mcWit 100-PoE. Грозозащиту нужно обязательно заземлить. Без заземления грозозащита работать не будет.

Грозозащита mcWit 100-PoE, которая пропускает через себя POE питание

Грозозащита mcWit 100-PoE, которая пропускает через себя POE питание.

Электростатическая защита на платах RouterBOARD

Посмотрим, как реализована защита от статического электричества на плате RouterBOARD.

На рисунке стрелка 1 и стрелка 3 показывают место, где с помощью экранированных коннекторов RJ-45 экран кабеля «витая пара» соединяется с заземлением платы RouterBOARD.

Стрелка 2 указывает на металлическую пластину внутри порта, которая соединяет контакты заземления с платой. Все скачки напряжения будут идти через контакты заземления к металлической пластине, потом к заземлению платы, а затем на шину заземления.

Стрелки 4 и 5 указывают на чипы, которые защищают процессор и другие компоненты платы от статического электричества в случае, когда плата не была подключена к шине заземления.

Электростатическая защита на плате RouterBOARD

Напоминаем, что плата RouterBOARD должна быть заземлена через монтажные отверстия. Защита не будет максимально эффективной, если вы используете только экранированный кабель "витая пара" и не заземляете плату устройства.

Способы заземления плат RouterBOARD

Существует два способа заземления:

Использование экранированного сетевого кабеля + заземление платы RouterBOARD.
Если вы подключите заземление к монтажным отверстиям на плате, то вам не нужно заземлять устройство с другого конца сетевого экранированного кабеля. Также не понадобятся специальные POE инжекторы с экранированными Ethernet портами. Это лучший вариант защиты оборудования MikroTik от всех электростатических наводок.

Первая схема заземления RouterBOARD

Использование только экранированного сетевого кабеля.
Если вы не можете подключить монтажные отверстия платы RouterBOARD к шине заземления, то необходимо выполнить заземление с другой стороны экранированного сетевого кабеля возле роутера, свитча и т.п. Данный способ заземления менее эффективный, поэтому используйте его только в том случае, когда заземление невозможно выполнить первым способом.

Вторая схема заземления RouterBOARD

Во втором способе при подаче питания на RouterBOARD по POE должны использоваться POE инжекторы с экранированными Ethernet портами.

POE инжектор Ubiquiti POE-24 с экранированными Ethernet портами.

POE инжектор Ubiquiti POE-24 с экранированными Ethernet портами.

grozo-zashita-03.jpg

Грозозащита предназначена для защиты оборудования от импульсной электромагнитной наводки, снижения амплитуды наведенных помех, защиты от вторичных воздействий молнии, а также снятия статического разряда. Иными словами она предназначена для защиты оборудования от статического электричества, источником которого может быть молния, атмосферные осадки, расположенные рядом силовые линии электропередач (высоковольтные ЛЭП, силовой кабель лифта ), электропроводка, импульсные помехи. Сильный ветер также может стать причиной накопления статического электричества. Все это может привести к выходу из строя оборудования. В устройстве, например, может выгореть LAN порт или порт 100 Мбс превратиться в 10 Мбс.
Как правило Грозозащита представляет собой диодный мост с защитным диодом. Принцип действия заключается в том, что диод замыкает накоротко защищаемые провода, когда между ними возникает разница потенциалов больше 6–7 вольт, и выводит избыточное статическое напряжение на заземление.

grozo-zashita-04.jpg

ВНИМАНИЕ! Эксплуатация грозозащиты при отключенном проводнике защитного заземления запрещена!

Заземление должно быть ОБЯЗАТЕЛЬНЫМ и качественным (не батареи и прочие конструкции), плохо заземленная Грозозащита это хуже, чем ее отсутствие. Категорически запрещено заземлять на водопроводные трубы или трубы отопления.

Занулять грозозащиту крайне нежелательно. Зануление оборудования может привести к отгоранию «нуля» и выгоранию оборудования.

Чтобы максимально обезопасить оборудование, защиту устанавливают с обоих концов кабеля (особенно при длине кабеля более 70 м). Стоит помнить, что сопротивление даже небольшого (к примеру, 50 метров) участка кабеля не равно нулю, и таким образом разряд может стечь на любой конец линка.

При установке грозозащиты, необходимо использовать экранированную «витую пару» FTP с экранированными коннекторами. Коннекторы должны быть надежно соединены с экраном «витой пары».

Экран кабеля нежелательно подключать к заземлению двух разных зданий, поскольку между ними может быть разность потенциалов. Иногда она достигает несколько десятков вольт, и это приводит к ложному срабатыванию грозозащиты.

Если Грозозащита предназначена для защиты 4 проводников «витой пары», то остальные 4 проводника должны быть заземлены.

Следует отметить, что Грозозащита не дает 100% гарантии защиты от статического напряжения. Причиной этому может быть невысокая скорость срабатывания диода, невозможность быстро вывести на заземление большой статический заряд от молнии, некачественное заземление с высоким сопротивлением растекания. Как правило, Грозозащита обеспечивает защиту в 95–99% случаев, что является хорошим показателем.

Поэтому для защиты и сетевого оборудования мы рекомендуем обязательно использовать грозозащиту.

Мы предлагаем широкий выбор различных устройств грозозащиты.

От моделей для установки возле оборудования, с поддержкой Poe и которые можно также установить сразу внутрь корпуса маршрутизатора грозозащита Ethernet РГ4PoE , также моделей внешнего исполнения Грозозащита Ethernet .

Варианты для установки возле сетевого оборудования или компьютера внутри здания Грозозащита Ethernet РГ6 (розетка—вилка) и Грозозащита Ethernet РГ6(розетка—розетка) .


Нарастание электростатического разряда (ESD) происходит менее чем за наносекунду. А повреждения электронным устройствам при этом он способен нанести значительные. Как применить широкий спектр выпускаемых компанией Littelfuse устройств защиты от ESD (многослойные варисторы, диодные сборки, полимерные супрессоры) для защиты, к примеру, различных интерфейсов передачи данных?

Электростатическим разрядом (ESD – Electro Static Discharge) называется передача электрического заряда между любыми двумя объектами. Наиболее распространенной причиной является трение между двумя разнородными материалами, вызывающее накопление электрических зарядов на их поверхностях. Как правило, одной из поверхностей является человеческое тело. Типичным примером этого является статический разряд, который человек испытывает после прогулки по ковру при последующем прикосновении к металлическому объекту. Разряд сопровождается болезненным ощущением в точке контакта и, как правило, сопровождается небольшими искрами и щелчками, при этом величина потенциала может достигать 15 кВ. И если разряд в 6 кВ является болезненным для человека, то более низкие значения хоть и могут остаться незамеченными, но все же способны вызвать необратимые повреждения электронных компонентов и схем или привести к скрытым дефектам, которые проявят себя позже во время эксплуатации. Таким образом, ESD представляют серьезную угрозу для электронных схем и требуют применения определенных средств для уменьшения или устранения их воздействия.

Отличием ESD от других переходных процессов, таких как переключения, различные коммутационные замыкания и прочее, является очень короткое время переходного процесса: нарастание электростатического разряда происходит менее чем за 1 наносекунду, в то время как время достижения пика у большинства наиболее типичных переходных процессов составляет более 1 микросекунды.

Стандарты ESD

На сегодняшний день существует несколько стандартов по защите от ESD, которые чаще всего используют производители: EN100015, EN61340-5-1 и ANSI/ESD 20:20. Стандарт EN61340-5-1 сейчас вытеснил EN100015 и является основным стандартом в Европе. Стандарт ANSI/ESD 20:20 используется в основном в Северной Америке. Многие производители работают как с EN61340-5-1, так и с ESD20: 20 (оба стандарта в значительной степени совместимы), а иногда пользуются и другими стандартами.

В РФ действуют стандарты, утвержденные Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии и разработанные в 2009 году на базе EN61340-5-1 российским техническим комитетом ТК072 «Электростатика». Это ГОСТ Р 53734.5.1-2009 «Электростатика. Часть 5-1: Защита электронных устройств от электростатических явлений. Общие требования» и ГОСТ Р 53734.5.2-2009 «Электростатика. Часть 5-2: Защита электронных устройств от электростатических явлений. Руководство пользователя».

Основной перечень рекомендуемых международных стандартов (IEC – International Electrotechnical Commission) приведен в таблице 1 [1].

Таблица 1. Рекомендуемые международные стандарты

Защита от ESD

В современном производстве интегральные схемы изготавливаются с различными уровнями защиты от статического электричества. Примерами таких микросхем с защитой от ESD могут быть различного назначения микропроцессоры, USB-приемопередатчики, микрочипы видеографики и другие, которые используются в компьютерах и их периферийных устройствах, мобильных телефонах, КПК, ЖК-дисплеях, в сетевом оборудовании и другой электронной технике.

При этом различают два уровня защиты: от пробоя в производственной среде и при использовании в конечном изделии.

Типичный максимальный уровень защиты от ESD в современных микросхемах равен 2000 В, что является достаточным при производственном процессе изготовления микросхем. При этом накладываются определенные требования на влажность воздуха в производственном помещении, ионизацию, заземление, необходимость персонала носить антистатические одежды. При правильном применении этих процедур обеспечивается высокая защита микросхем от воздействия ESD.

Рис. 1. Воздействие ESD на микросхему при а) отсутствии и б) наличии защиты от ESD

Рис. 1. Воздействие ESD на микросхему при а) отсутствии и б) наличии защиты от ESD

Однако, как только конечный продукт (компьютер, КПК, принтер и так далее) будет введен в эксплуатацию, он будет подвергаться воздействию уровней ESD, более высоких, чем те, которыми испытывали компонент в производственной среде. C увеличением на микросхеме средств защиты от электростатического разряда ее живучесть увеличивается, однако платой за это является уменьшение свободного места для функциональной схемы или необходимость увеличения размеров микросхемы, что является нежелательным, с учетом постоянной тенденции на миниатюризацию изделий электронной техники. В этом случае потребуется использование дополнительных средств защиты изделия от воздействия ESD (рисунок 1). Эти устройства дополняют встроенные возможности электрозащиты микросхем таким образом, чтобы конечный продукт мог надежно функционировать после воздействия больших уровней электростатических разрядов.

Решения Littelfuse для защиты от ESD

Для защиты от статического электричества устройство подавления должно иметь очень быстрое время отклика, а также возможность повторно обрабатывать высокие пиковые напряжения и токи в течение короткого времени.

Одним из лидеров на рынке изделий защиты от ESD является компания Littelfuse, которая уже более 80 лет занимается исследованием проблем защиты цепей в различных отраслях и приложениях.

Littelfuse предлагает три семейства устройств, которые используются для подавления ESD:

  • керамические многослойные варисторы MLV (Multilayer Varistors);
  • SPA (Silicon Protection Arrays) – кремниевые диодные сборки серий SP72x и SP050x;
  • супрессоры на основе полимеров PulseGuard.

Эти технологии позволяют эффективно защищать чувствительную схему от внешних электростатических воздействий (например, создаваемых пользователями). Кроме того, варисторы MLV и сборки SP72x могут также защитить системы от выбросов мощных переходных процессов, а также скачков, вызванных воздействиями молний.

Рис. 2. Диаграмма работы средств защиты от ESD

Рис. 2. Диаграмма работы средств защиты от ESD

Компоненты Littelfuse защищают цепи на входе сигнала до безопасного выбранного уровня – 3,3, 6, 12 В постоянного тока (рисунок 2). Энергия, которая должна была попасть в цепь и навредить ее компонентам, рассеивается на ESD-супрессорах и источнике ESD.

Многослойные варисторы

Рис. 3. Конструкция MLV

Рис. 3. Конструкция MLV

Компоненты MLV (Multilayer Varistors) состоят из чередующихся слоев металлических электродов и керамики или оксида цинка (рисунок 3).

Керамика из оксида цинка в обычных условиях служит как изолятор. Однако, когда напряжение повышается (как в случае ESD), выводы оксида цинка переходят от высоких к низким значением сопротивления и этим шунтируют защищаемую линию на землю (рисунок 1б).

Новое семейство продуктов MLV серии MHS имеет значения емкостей 3, 12 и 22 пФ и может быть использовано в цепях с большой скоростью передачи данных (примерно до 125 Мбит).

Диодные сборки SPA (Silicon Protection Arrays). Серия SP72x

Рис. 4. Схема SP72x

Рис. 4. Схема SP72x

Сборки семейства SP72x состоят из нескольких ячеек диодов (на рисунке 4 такая ячейка выделена синим цветом), которые соединяются с уровнями V+ или V- и выполняют функции переключателей. При подаче на вывод 1 положительного напряжения, превышающего 0,7 В, оно закорачивается на V+ – контакт 5, при подаче отрицательного напряжения ниже 0,7 В на цепь V- – контакт 2. Таким образом происходит шунтирование защищаемых линий (контакты 1, 3, 4, и 6 на рисунке 4) на V+ или V-.

Рис. 5. Диодная сборка SP05x

Серия SP05xx – TVS-лавинные диоды

Cборки семейства SP050x состоят из нескольких TVS-диодов (Transient Voltage Suppressor) (на рисунке 5 выделен синим цветом), которые шунтируют цепь к общему проводу V-. Проще говоря, диоды функционируют как переключатели – когда в цепи 1 уровень сигнала превышает напряжение пробоя диода, сигнал шунтируется на V-.

PulseGuard-супрессоры

Супрессоры PulseGuard изготавливаются путем создания разрыва в электроде, что приводит к отсутствию протекания тока в цепи (рисунок 6). В промежутке применяется специальный материал VVM (Voltage Variable Material) на основе полимеров, который по параметрам близок к рассмотренной выше MLV-керамике из оксида цинка. В нормальных условиях VVM работает как изолятор, но при возникновении ESD материал VVM становится проводником и шунтирует ESD на общий провод.

Рис. 6. Структура PulseGuard-супрессора

Рис. 6. Структура PulseGuard-супрессора

Сравнение всех трех технологий Littelfuse приведено в таблице 2.

Таблица 2. Сравнение технологий Littelfuse

Выбор компонентов Littelfuse в зависимости от области применения и скорости передачи данных приведен на диаграмме (рисунок 7). Здесь показана взаимосвязь между скоростью передачи данных, областью применения и применяемым продуктом Littelfuse ESD.

Рис. 7. Диаграмма применения компонентов Littelfuse

Рис. 7. Диаграмма применения компонентов Littelfuse

В верхней части диаграммы показаны скорости передачи данных, а также стандартные протоколы. В нижней части – возможные приложения. В основной части показаны области применения супрессоров Littelfuse для защиты от ESD.

Важным параметром здесь выступает емкость подавителя. Большие значения емкости с увеличением частоты сигнала будут приводить к его искажению. При низких значениях емкостей, даже при высоких частотах, искажения сигнала не будет.

Следует обратить внимание, что некоторые приложения могут использовать несколько различных протоколов и, соответственно, в качестве подавителя ESD могут быть применены различные изделия производства Littelfuse. Например, портативный компьютер может иметь RS-232, USB 2.0, видео-, PS2-порт и другие. В RS-232 и PS2-порте используются сравнительно медленные скорости передачи данных, поэтому там можно применять любой подавитель ESD от Littelfuse (хотя здесь предпочтительнее высокоемкостные MLV и SPA). На супрессор для видеопорта уже накладываются требования по поддержке большой скорости передачи данных – здесь лучше подойдут PulseGuard или SPA.

Таблица 3. Характеристика компонентов SPA

Таблица 4. Характеристика компонентов PulseGuard

Таблица 5. Характеристика компонентов MLV

Примеры применения компонентов производства Littelfuse для ESD-защиты

Как отмечалось выше, при увеличении скорости передачи данных для сохранения целостности сигнала необходимо особое внимание уделять значениям емкости супрессоров. Например, для аудиопортов и портов мыши на большинстве ПК используются относительно медленные скорости передачи данных, где емкость подавителя ESD не очень важна. При увеличении скорости передачи данных (например, USB 3.0, Gigabit Ethernet, HDMI, и так далее) рабочий сигнал более чувствителен к вносимой в линию паразитной емкости. В настоящее время единственным решением, способным сохранить целостность сигнала и обеспечить очень низкие напряжения на фиксирующих зажимах, является применение компонентов защиты производства Littelfuse. При этом важно также учитывать и другие ключевые характеристики: ток утечки, количество линий защиты и прочие. В дополнение к выбору идеального устройства защиты цепи важно установить устройство в наиболее подходящем месте для обеспечения эффективной защиты от электростатического разряда. Выбранный подавитель должен быть размещен как можно ближе к разъему или кнопке (переключателю). Кроме того, супрессор должен быть установлен как можно ближе, насколько это возможно, и к линии передачи данных (сигнала). Это позволит устранить возможности индуктивного выброса пикового напряжения, что может привести к повреждению схемы, даже при том, что само устройство защиты, возможно, было выбрано правильно.

Ниже приведены примеры применения компонентов Littelfuse на примере SPA-устройств для нескольких интерфейсов: RS-485/Ethernet/CAN bus/SIM Socket/USB 2.0.

Защита интерфейса RS-485

Для однополярного питания с напряжением до 6 В лучше подходят:

  • серия SP1001 – только для защиты от ESD;
  • серия SP03 – дополнительная защита от молнии и импульсных перенапряжений.

Для биполярного сигнала с максимальным напряжением ± 3 В можно использовать:

  • серии SP1002 или SP1004 – защита только от электростатического разряда;
  • серия SP03 – дополнительная защита от молнии и импульсных перенапряжений.

Рис. 8. Защита интерфейса RS-485

Рис. 8. Защита интерфейса RS-485

Схема применения показана на рисунке 8, а параметры компонентов представлены в таблице 6.

Таблица 6. Рекомендуемые компоненты SPA

Защита интерфейса Ethernet

Как правило, Ethernet нужно защищать только от ESD, а не от молнии и мощных переходных процессов. Паразитную емкость следует учитывать, особенно в 1GbE.

Для защиты четырех линий передачи данных (Tx± и Rx±) и для защиты от электростатического разряда лучше подходят низкоемкостные SP3002.

Для 1000 Мбит Ethernet (требует восемь каналов защиты для четырех дифференциальных пар) лучше подойдет SP3003-08ATG.

Рис. 9. Защита интерфейса Ethernet

Схема применения показана на рисунке 9, а параметры рекомендуемых компонентов приведены в таблице 7.

Таблица 7. Рекомендуемые компоненты SPA

Защита интерфейса CAN

Большинство приложений с применением интерфейса CAN реализовывается на базе двух сигнальных линий – CANH и CANL. В зависимости от длины кабеля, скорость передачи данных может варьироваться от 10 кбит до 1 Мбит. Рабочее напряжение в интерфейсе CAN не превышает уровня 5 В. Однако перед использованием рекомендованных ниже устройств каждое приложение должно быть тщательно оценено.

  • серия SP1001 – только для защиты от статического разряда;
  • серия SP03 серии – дополнительная защита от молнии и импульсных перенапряжений.

Для дифференциальной защиты между CANH и CANL провод GND может быть удален из приведенных ниже схем.

Рис. 10. Защита интерфейса CAN

Рис. 10. Защита интерфейса CAN

Схема применения показана на рисунке 10, а рекомендуемые компоненты представлены в таблице 8.

Таблица 8. Рекомендуемые компоненты SPA

Защита интерфейса SIM Socket

SIM-карта (модуль идентификации абонента) имеет три линии низкоскоростной передачи данных с низким уровнем напряжений. Учитывая это, выбор емкости не является существенным.

Рис. 11. Защита интерфейса SIM Socket

Рис. 11. Защита интерфейса SIM Socket

Схема применения показана на рисунке 11, а параметры рекомендуемых компонентов представлены в таблице 9.

Таблица 9. Рекомендуемые компоненты SPA

Защита интерфейса USB 2.0

Каждый порт USB 2.0 может работать со скоростью до 480 Мбит. Высокая скорость передачи данных требует низкого значения вносимой емкости для сохранения целостности сигнала. Требуется два канала защиты линий передачи данных (D±), которые можно осуществить с помощью сборки или дискретно, например, с помощью четырехканальной сборки SP3002-04 либо с помощью отдельных одноканальных устройств, например, SP1003.

Рис. 12. Защита интерфейса USB 2.0

Рис. 12. Защита интерфейса USB 2.0

Схема применения показана на рисунке 12, а параметры рекомендуемых компонентов можно посмотреть в таблице 10.

Таблица 10. Рекомендуемые компоненты SPA

Заключение

Правильно выбранное устройство защиты от ESD и прочих перенапряжений, должным образом размещенное в схеме, дает ряд преимуществ, начиная с повышенной надежности конструкции заканчивая низкими расходами на гарантийное обслуживание. Компания Littelfuse предлагает множество продуктов и решений, которые смогут удовлетворить различные требования разработчика. Детальнее выбор компонентов можно произвести с учетом информации на сайте компании или заказать у прямого дистрибьютора – КОМПЭЛ.

Литература

LTF_SP3010_NE_14_14_opt

SP05: TVS-сборки Littelfuse для защиты от ESD уровня 30 кВ

Кремниевые защитные сборки SPA® (Silicon Protection Array) производства компании Littelfuse представляют собой интегрированную структуру на основе нескольких TVS-диодов в одном корпусе. Данные сборки предназначены для защиты электроники от очень быстрых и высоковольтных разрядов с крутым фронтом, вызванных последствиями молний или электростатических разрядов (ESD). Они представляют собой идеальное решение для защиты чувствительных линий интерфейсов, цифровых и аналоговых сигналов уровня 5 В в промышленной и потребительской электронике.

Серия сборок SP05 семейства SPA® представляет собой 2, 3, 4, 5 и 6-канальные матрицы TVS-диодов, выполненные в миниатюрных SMD-корпусах (SOT23-3, SC70-3, SOT143-4, SOT23-5, SC70-5, SOT23-6, SC70-6 и MSOP-8). Данные сборки предназначены для защиты от ESD уровня 30 кВ и обеспечивают соответствие требованиям следующих стандартов:

  • IEC 61000-4-2, контактный разряд 30 кВ (уровень 4);
  • IEC 61000-4-2, воздушный разряд 30 кВ (уровень 4);
  • MIL STD 883 3015.7 30 кВ

Технология Ethernet является основной при построении локальных компьютерных сетей и имеет широкое распространение в настоящее время. Корпоративные локальные сети могут иметь значительную протяженность. Широко используемая при их построении «витая пара» может быть подвержена различным электромагнитным воздействиям. Грозозащита служит для стабилизации напряжения в результате разряда молнии, когда возникают наведенные поля.


Причины импульсного перенапряжения

В перечне причин возникновения импульсных перенапряжений в соединительных линиях локальных сетей, основными являются:

  • атмосферные явления, к которым относятся разряды молнии, скопление зарядов статического электричества в грозовых слоях атмосферы, электризация элементов линий связи, возникающая при сильном ветре;
  • индустриальные помехи, вызывающие электромагнитные наводки в линиях связи и обусловленные близостью силовых электрических линий.


Вредоносные электромагнитные всплески вызываются коммутацией силового оборудования, работой частотно-регулируемых приводов, электрифицированным транспортом.

Влияние указанных факторов на устойчивость работы сетевого оборудования Ethernet, часто вызывающее выход его из строя, привело к необходимости создания особого класса предохранительных приспособлений.

Так появились устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), за которыми закрепилось название «грозозащита», впрочем, не совсем правильно отражающее функциональное назначение этих устройств. В общепринятом понимании к грозозащите относятся устройства, препятствующие прямому попаданию молнии в защищаемый объект, к чему УЗИП не имеют отношения.

Принцип работы УЗИП заключается в том, что опасные напряжения, возникающие в медных линиях, отводятся на заземляющую шину. Аппараты грозозащиты включаются на концах линий, в непосредственной близости от порта ethernet.

Приборы защиты от импульсных перенапряжений содержат симметрирующие дроссели с выведенной средней точкой, диоды и газонаполненные разрядники.

Защита Nag-APC-POE

Назначение устройства состоит в защите оборудования от наведенного напряжения, электромагнитных помех атмосферного и индустриального характера. К защищаемому оборудованию относятся маршрутизаторы Wi-Fi, видеокамеры, медные коммутаторные порты.

Данная грозозащита предназначается для монтажа на медные порты устройств. Применение аппаратуры целесообразно, когда длина подключенного к порту кабеля превышает длину 10 метров.

  • порт видеокамеры, оснащенной питанием и без него;
  • порт устройства, обеспечивающего доступ по Wi-Fi, либо осуществляющее маршрутизацию;
  • свич (коммутатор), обеспечивающий доступ;
  • коммутатор со стороны абонента.

Схема примененной в устройстве грозозащиты Ethernet является проходной, какая-либо направленность отсутствует. Аппаратура рассчитана на эксплуатацию в закрытых помещениях. Поддерживаются все типы poe.

Обзор другого оборудования

Ассортимент грозозащиты для сетей Ethernet довольно широк. Можно подобрать модели устройств, соответствующие параметрам сети и надежно защищающих от скачков напряжения, вызванных природными или техногенными причинами.

Аппараты грозозащиты этой серии предназначены для предохранения оборудования, осуществляющего передачу данных в среде Ethernet 10/100Base-TX по витой паре, то есть, относится к классу устройств молниезащиты ethernet.

Данное устройство совместимо со всем оборудованием компании Ubiquiti. Высокочастотная версия устройства используется для защиты приборов, поддерживающих технологию poe.

ETH-SP

Защищает порты оборудования сетей Ethernet от скачков напряжения, обусловленных как атмосферными явлениями, так и проблемами энергоснабжения.

Изделия фирмы Ubiquiti, как правило, оборудуются встроенными приспособлениями, предотвращающими их выход из строя от импульсных перенапряжений.


Несмотря на это считается целесообразным дополнительное применение грозозащиты ETH-SP, повышающей надежность работы оборудования.

Ethernet Nag-1.2

Осуществляет защиту коммутаторных портов Ethernet, Wi-Fi роутеров, без поддержки технологии poe. Схема грозозащиты в данном приборе модифицирована относительно схемы классической APC.

Среди отличий в схемах – наличие супрессора, работающего при напряжении свыше 7 Вольт, разрядники, которые защищают порт Ethernet от всплесков напряжения до 5000 Вольт.

Ethernet SNR-SP-1.0

Данная модель грозозащиты создана для установки на стороне пользователя сети интернет. Применение современных технологий позволило расположить схему грозозащиты в розетке.

Использование такого прибора обеспечит надежную работу канала передачи данных во время грозы, а также при наличии коммутационных и индустриальных помех.

Читайте также: