Грозозащита без заземления и зануления.

[Kucher2 122]

Добрый день всем.

Столкнулся тут недавно: какая-то фирмочка ставит спутниковый Инет, с крыши спускается кабель витой пары, втыкается в серенькую такую коробочку.

Как объяснили жителям квартиры - "на случай того, если в антенну ударит молния".

Коробочка никуда не заземляется - витая вошла, витая вышла. Отнёсся к этому с недоверием: тут блин заземление лепишь, модули ставишь...

Вот только не помню подходит ли к ней питание или нет. Может зануление конечно, но по-моему малоэффективно.

Вопрос: существуют ли такие блоки защиты и возможно ли это вообще? Куда тогда девается разряд? Преврашает в пыль содержимое устройства?

И в догонку: насколько эффективна установка в квартире свитча/роутера в качестве "разрыва" между локалкой и внутренней домашней сетью (типа, сгорит свитч в случае чего), кто сталкивался?

[bin_laden 0]

"на случай того, если в антенну ударит молния"

Не одна гроза, от прямого попадания не защищает.

[pavlabor 1 939]

> Вопрос: существуют ли такие блоки защиты и возможно ли это вообще?

Есть два способа защиты.

- отвод заряда от устройства,

- изолирования устройства.

 

То что Вы делаете, это отвод заряда от устройства.

В целом еффективность под вопросом, лично я называю такую защиу "Плюнуть в Бога", понятно что при прямом попадании испаряются шины, ни о какой защие речи быть и не может.

То что работает, это защита от наводок, а не от прямого попадания.

 

Изолирование устройства, тоже вопрос спорный.

Девайс по любому нужно питать и ноль подать.

> Куда тогда девается разряд?

> Преврашает в пыль содержимое устройства?

Как правило, импульс утилизируют в тепло.

 

Самый лучьший результат, это совмещине этих двух методик,

Например в нашей защите, этот подход дал три уровня защиты

- первый, отвод (используется принцип отвода заряда из линии),

- второй, изоляция (используется принцип изоляции линии и девайса),

- третий, зачистка (используется принцип отвода, зачистака того что просочилось к девайсу).

Дополнительный плюс, что все же это три защиты и даже при ошибке монтажа, девайс остается защищенным хоть каким то уровнем.

 

 

> насколько эффективна установка в квартире свитча/роутера в качестве "разрыва" между локалкой и внутренней домашней сетью (типа, сгорит свитч в случае чего)

Это уже гарячка, с таким же успехом можно держать запасной комп.

 

> Вопрос: существуют ли такие блоки защиты и возможно ли это вообще?

В настоящее время, закончены работы над линейными защитами нового типа.

 

Класические защиты защищают девайс.

Мы ранее сделал защиту которая защищала магистрали, но сама идеология оставалась от APC, то есть мой дом моя крепость, защищался только порт и только ресурсами текущего узла.

Недостаток, не на каждом узле можно организовать качественную землю, возможны повреждения, ошибки в монтаже.

Что в конечном итоге приводит к повреждению оборудования.

 

Новая линейка защит, обеспечивает коллективную защиту.

Утилизация происходит как на проблемном узле, так и на рядом стоящих.

За счет линейного сопротивления, на проблемном узле утилизируется около 70%, на рядом стоящих по 10%, остача поглощается магистралью.

То есть чем больше узлов, тем больще емкость системы, тем надежней защита.

 

Есть решения как на 100мегабит(ориентировочно $10), так и на гигабит(ориентировочно $16).

И если ставить коммутатор, то при ударе молнии, он вероятно сгорит, если ставить защиту то она много разового использования.

[chupyc 9]

мы бывает заводим витую к клиенту и ставим грозозащиту, а заземляющий провод вешаем на экран той же витухи которая с другой стороны хорошо заземлена, ну и в принципе можно по свободным нарам подавать землю если УТП

[neofun 0]

"Новая линейка защит" ткните пожалуйста пальцем на это дело.

Заземлять не надо...я правильно понял. Очень интересно.

[Kucher2 122]

О_о "Земля" по свободным парам? Мдя...

Я однозначного ответа так и не увидел. Интресуют "существует ли": методики и стоимость грозозащитного оборудования, не нуждающегося в заземлении.

Ибо есть места, где невозможно обеспечить качественное заземление, а зануление там ещё более опасно, чем гроза: вреда больше будет.

Разумеется речь идёт о наводках. Фразу выше, о прямом попадании, просьба воспринимть как лексический оборот, не более.

Интересуют факты, не надо "а вот если бы" или "мы предлагаем". Просто скажите да или нет. Спасибо.

[pavlabor 1 939]

О_о "Земля" по свободным парам? Мдя...

Я однозначного ответа так и не увидел. Интресуют "существует ли": методики и стоимость грозозащитного оборудования, не нуждающегося в заземлении.

Ибо есть места, где невозможно обеспечить качественное заземление, а зануление там ещё более опасно, чем гроза: вреда больше будет.

Разумеется речь идёт о наводках. Фразу выше, о прямом попадании, просьба воспринимть как лексический оборот, не более.

Интересуют факты, не надо "а вот если бы" или "мы предлагаем". Просто скажите да или нет. Спасибо.

 

Существуют и не одна!

Например можно заказать службу в церкве, и потом регулярно молиться...

 

Вопрос в том что дает максимальную защиту(НЕ АБСОЛЮТНУЮ!), а что бутафорию.

И если по максимуму, и чтобы кофе в кровать, то наверно интересует сколько это чудо будет стоять.

 

Реально соотношение цена качество написано выше.

Заземлять нужно, по крайней мере желательно, потому как заземление увеличивает надежность,

другое дело если нет возможности заземлять, или повреждение, то я написал что при комплексной защите,

импульс будет утилизирован соседними узлами с защитой,

а на узле где нет заземления будет работать только пробка - принцип изоляции.

Если же поголовно не ставить заземление, то магистраль наберет статику и пробьет, по любому.

 

За уровень защиты, можно расматривать солдата.

Сколько погибает солдат, без каски, в касках, в касках и бронежелетах, в касках и бронежелетах и рукавицах и т.д.

Конца края нет.

Если уже посадил в танк, а это своего рода тоже защита, то положить все войско можно просто дав генералу пару десятков лимонов зелени.

И таких поворотов вагон.

 

Поетому на "да или нет", есть ли защита без заземления, или методика, да есть,

но в продаже пока не видел, описания не встречал.

[matrot 39]

Развязывающие трансформаторы, пробивным напряжением больше 200 кВ , вот вам и защита без заземления!

[mr.Dream 164]

Если считать что диэлктрическая прочность самого хорошего доступного диэлектрика - фторопласта 25-40 кВ/мм... то такой транс делать можна

А сколько киловольт на пробой держит обычный китайский трансформатор? хотя бы 2-3 кВ есть? (Павлабор, не мерил случайно?)

[YVS 4]

Да, скоро лето, а там и грозы.

Злободневная тема.

Как раз ищу вариант гигабитной защиты.

Возникает ещё вопрос - а как просто и быстро проверить качество заземления, если оно всё-таки есть?

Занулять опасно с нашей ненадёжной проводкой - был случай по нулю пошла фаза и выгорела защита на бесперебойниках и свитчах.

[Kucher2 122]

Ясно. Всё что без заземления - так же эфемерно, как и с плохим заземлением и непроверенными модулями грозозащиты. Тему можно закрыть, спасибо.

[pavlabor 1 939]

Если считать что диэлктрическая прочность самого хорошего доступного диэлектрика - фторопласта 25-40 кВ/мм... то такой транс делать можна

А сколько киловольт на пробой держит обычный китайский трансформатор? хотя бы 2-3 кВ есть? (Павлабор, не мерил случайно?)

 

Как не смешно 2-3 кВ, есть.

Гораздо меньше держат RJ45.

 

ps.

Грозозащита это сооружение, к примеру в колхозах после сбора урожая, копны с соломой защищали от грозы громоотводами.

Так ставили не один, а несколько, потому как туда может ударить, оттуда может ударить и т.д.,

строили целую систему защиты!

Поетому защит типа какойто пимпочки, не может быть в принцыпе.

И разработчику защит очень даже нельзя что либо гарантировать, потому как никто не знает как будет смонтировано.

Не маловажны и режими грозовой активности, грунты, влажность, высота над уровнем моря и т.д., все это влияет на вероятность поражения.

 

Поетому в данном вопросе "да или нет" не бывает.

Гдето и без защиты нечего не горит, а гдето и с защитами спасу нет.

[pavlabor 1 939]

"Новая линейка защит" ткните пожалуйста пальцем на это дело.

Заземлять не надо...я правильно понял. Очень интересно.

 

Заземлять не нужно - это громко сказано.

Давайте порассуждаем вместе и постараемся сформировать тех условия приемлемой грозозащиты.

 

Есть грозовой разряд, как правило он идет из неба в землю, класическая конструкция защит перехватывает импульс и сбрасывает его на землю или превращает в тепло.

Импульсы нужно выделить следующие

- синфазный, наводка идет одинаковая во всех проводах конструкции по отношению к земле и составляет десятки тысяч вольт (это молния, статика, фоновые наводки от електроприборов и кабелей),

- противофазный, разность напряжения образуется между парами (на 90% это результат срабатывания кривых защит, каскадное выгорание линейного оборудования, неисправности блоков питания),

 

Удар может быть из атмосферы в сторону земли, а может быть и с земли в сторону атмосферы.

90% ударов являются следствием растекания шаговых напряжений, возникающих при ударе молнии в один объект, по отношению к объекту соедененому кабелем.

Тогда удар идет по направлению земля-земля.

И так далее, расписывать очень много.

Задача сделать девайс который бы защитил оборудование от всего этого венигрета, и желательно чтобы сеть продолжала работать.

 

Класическая защита, собственно решает проблему, перехватывает синфазный и противофазный импульсы, и сбрасывает на землю.

Что происходит когда земли нет?

Импульс накачивается в магистраль, пока не пробьет все уровни изоляции, на 99% это направление,

линия -> сетевая карта-30% шина, 70% стабилизатор питания -> блок питания компа -> ноль 220.

На этом пути и выгорает железо.

Импульс как правило распределяется 50 на 50, между оборудованием клиента и провайдера.

 

То есть без заземления вероятность защиты до 10%,

добавляем заземление и получаем вероятность защиты до 90%.

 

Тут как бы понятно, это собственно классическая физика.

Но проблема, не везде можно получить качественное заземление, заземление может иметь повреждение, да и простые ошибки монтажа понижают надежность сети в целом.

 

Зная как умирает железо, уже остается только работать над его зашитой.

Ставим тех задачу.

1. Используем принцып защиты - изоляция.

2. Используем принцып защиты - отвод импульса.

3. Минимизировать негативные последствия от отсутствия или повреждения заземления.

 

1. Если использовать изоляцию, то это означает разделение линии связи на две части, обеспечение изоляции низкой частоты грозового импульса и пропуск высокой частоты рабочего сигнала.

Решений несколько, развязка на емкостях, или на трансформаторах.

Емкость есть в самом кабеле, дополнительное увеличение приводит к уменьшению реакции на смену величины рабочих импульсов, как следствие уменьшение рабочей длинны линии.

Трансформатор, производит гальваническую развязку без увеличения емкости лиинии, правда трансформатор, дорогой в исполнении, но за ценой мы не постоим, останавливаемся на трансформаторе.

 

2. Отвод импульса.

Когда линия разделена, то в магистральной части накапливается заряд, его нужно сливать, на кандерах слить нельзя, при помощи средней точки трансформатора запросто. Более того, обеспечивая прямое включение на землю, происходит гашение импульса на стадии формирования, что не позволяет наводке развивать высокие напряжения на стадии зарождения импульса.

 

То есть на этом этапе получаем два уровня защиты,

1. Сброс импульса на землю.

2. Изолирование девайса от магистрали.

 

Тем не менее, за счет не семетричности елементов, сброс импульса на землю провоцирует переход синфазного импульса в противофазный.

Учитывая что трансформатор высокочастотный, то сердечник для низкой частоты грозового импульса является простой деревяшкой, КПД трансормации близок к нулю.

Тем не менее, данное напряжение может быть передано на вторичную обмотку.

Это как бы уже следствие работы защиты, тем не менее с ним нужно боротся, ставим на первичной обмотке разрядник на 50-100 вольт,

он должен ограничивать рост напряжения.

 

Теперь вторичная обмотка.

В результате выше описаного еффекта здесь возникают остаточные напряжения порядка 50-100 вольт, но очень низкой мощности.

Для зачистки просочившихся импульсов используем ограничители на диодах, четыре последовательных диода, дает ограничитель порядка 2.4 вольта.

Импульс будет утилизироватся в тепло.

 

То есть задача решена, построена система грозозащиты, но тем не менее требуется заземление.

Что будет если вдруг будет повреждено заземление, заряд наберется в магистрали и попытается пробиться на землю.

И получается что при всех наворотах мы пришли в исходную точку, то есть уровень защиты до 10%!

 

Но задача поставлена и она должна решатся, тем более отсутствие земли на одном узле не означает что ее нет в принцыпе, мы строим магистральную сеть в которой есть много узлов.

Идея постаратся пробрость импульс на землю соседней площадки.

 

Для решения даной задачи используем принцип передачи питания по сигнальным парам PoE.

То есть какая разница что мы будем пробрасывать питание или заземление.

 

В результате появилось решение, для понимания которого проще расписать как работает PoE.

PoE, передача питания по кабелям связи совместно с сигналом.

 

Конструктивно это выглядит следующим образом, существует ряд последовательных узлов,

питающихся от фантомного питания, то есть имется линия питания которая присутсвует на всех узлах и от которой питаются сами девайсы.

Сама линия питания защищена от бросков напряжения, при чем сборос импульсов происходит на землю на всех узлах,

если на каком то узле земля повреждена, то это не является проблемой, потому как соседние узлы подстрахуют в сбросе.

 

Если такая возможность имеется, то остается только вместо питания, или вместе с питанием передать заземление.

 

Для этого можно построить еще одну систему трансформаторов и плучить жосткую землю,

но конструкция получается довольно громоздкая.

Второй вариант конденсаторы, тут проблема следующая, при возникновении зарадя, кандер зарядился и заперся, защита заблокировалась.

Мы выбрали вариант с разрядником, он работает как стабилитрон, при напряжении ниже 50-100 он заперт, при превышении он открывается, практически на коротком.

 

Получается следующая ситуация,

- напряжение магистралей, ограничивается в районе 100-200 вольт, что приемлемо практически ко всем елементам магистрали, которые имеют напряжения пробоя в районе 1000-3000 вольт.

- на узлах в точках зачистки портов, напряжение импульсов ограничивается в районе 2.4вольта.

 

Что еще можно добавить.

Коммутационное оборудование построено на чипах соответствующих производителей, которые также работают над защитой своих микросхем.

Например такой катастрофы со статикой которая была 20-30 лет назад уже нет.

В чипах стоят свои защиты, а сгорают от того что, возникают ситуации когда фронт нарастания импульса, круче чем фронт реакции защиты.

То есть, существует время, между началом импульса, насыщением и сгоранием чипа, задача сделать грозозащиту которая бы за это время сняла или существенно понизила паразитный импульс.

 

Получен ли ответ на вопрос "да или нет", не знаю.

Знаю только что на практике данные решения позволяет некоторые узлы организовывать без заземление, при этом сопротивляемость сети не уменьшается.

 

На вопрос существуют, да существуют, в производство пойдет в течении месяца.

Ориентировочные цены написал, 10$ соточная, 16$ гигабитная.

 

По поводу испытания, фантомка разработана года три назад, практически нового нечего не внесли, просто заметили что на фантомках практически не сгорело не одного порта, год назад сели за изучение и в текущий момент просто адаптировали под чистую защиту, отбросили все лишнее.

Поетому защита, как чистая защита, испытывалась гдето с сентября, а как фантомка года три.