Грозозащита сети

GL87

Well-known member
VIP
Сообщения
1,960
Реакции
4,168
Грозозащита сети​

На сегодняшний день уже ни у кого не вызывает сомнений, что строить домашние сети без защиты активного оборудования от гроз - значит просто выбрасывать деньги на ветер. Используемое оборудование Ethernet изначально было рассчитано на работу в сетях, смонтированных внутри помещений, поэтому не содержит никаких средств защиты от воздействий атмосферного электричества, источником которого являются молнии, грозовые облака, ветер, сухой снег, а также помех от работы различных электрических цепей, в непосредственной близости от которых проходит кабель. Во время гроз могут выгорать не только порты к которым подключена воздушка, но и порты, кабель которых проведен в здании. По этому рекомендуется устанавливать защиту на всех подключенных портах. Выход из строя незащищенного оборудования происходит неизбежно, это всего лишь вопрос времени.
Устройство грозозащиты предназначено для защиты портов 10BASE-T и 100BASE-TX. Устройство устанавливается в непосредственной близости от защищаемого порта и требует подключения качественного заземления!!!

Выглядит грозозащита примерно так:





Защита сети от электростатики

Предлагаю Вашему вниманию схему грозозащиты, которая нами с успехом используется довольно долго. При построении домашней сети, примерно три с половиной года назад, пришлось проводить воздушную магистраль (в простонародии - воздушка) между свитчами в разных домах. Собравшись всей, тогда еще не многочисленной сетью, вместе, приступили к работе, по прокладке нашей первой воздушке. Объединение 2-х домов прошло быстро и успешно, довольные мы отправились, как говориться "по сетям", тестить и играть в новом составе.

Проработала наша новоиспеченная сеть примерно недели две, после чего "приказала долго жить". Нашим огорчениям - не было предела. Разобравшись в чём дело, было выявлено, что сгорели порты на воздушке. Так как свитчи были на гарантии, нам их благополучно заменили на исправные, но включать заново не решились, опасаясь повторного выхода из строя оборудования. Посмотрев литературу и покопавшись в инете, выяснилось, что выгорание портов происходит от статического электричества, справиться с которым поможет устройство Protect Net от фирмы APC. Стоимость одного Protect'a привела нас в шок, в то время стоили они что-то около 38-40$ за единицу. Так как наша домашняя сеть была построена на полном энтузиазме и не являлась коммерческой, то выложить еще на комплект защит у нас не представлялось возможности, надеясь найти альтернативу APC устройству, были продолжены поиски защиты дальше.
Найденные всевозможные решения по защите сети были коммерческими, и схемное решение их держалось в тайне. В итоге, нам ничего не оставалось, как попробовать самостоятельно в домашних условиях сделать аналог Protect Net 'a. За основу была взята схема от APC, и модернизирована. Был использован газовый разрядник (RZ) на напряжение пробоя 90В. Диоды использовали только на рабочих парах, в качестве защитного диода (TVS) использовали 1.5 KE 6.8 CA (VS1). Вот в принципе, что получилось:



Сделав защиту по данной схеме, проблемы с воздушкой пропали сами собой, все работало на ура и оставалось работоспособным после гроз, любого снега и дождя. Но появилась новая проблема, во время одной из весенних гроз выгорело несколько портов пользователей, в то время как защищенной воздушке было все не почем. Теперь уже зная, в чём дело, установили грозозащиту на все используемые порты. После этого мы лишились всех вышеприведенных проблем, при этом, сделав для себя вывод:
- во время гроз могут выгорать не только порты, к которым подключена воздушка, но и порты, кабель которых проведен в здании. По этому защиту устанавливаем на всех подключенных портах.
Немного о заземлении. Главное требование для нормальной работы защиты требуется наличие хорошего "заземления". Так как наши свитчи находятся на чердаках, мы используем заземление, которое осталось по наследству от ТВ антенн. С массовым переходом телевизионщиков к кабельному телевидению антенны на крышах были "заброшены", а собирателями цветных металлов, были срезаны алюминиевые мачты и доставлены в пункты приема. Остались, не тронуты железные пруты (шины) заземления, которые очень нам пригодились для наших целей.
P.S. Данный вариант схемы и по сей день исправно работает на всех линиях. Выгоревших портов с установленной защитой еще не было.

GreenNet: Печатная плата для самостоятельного изготовления выглядит так:


Однопортовая грозозащита


Двухпортовая грозозащита

Расположение элементов следущее:



Используемые элементы грозозащиты:


Кремниевый выпрямительный диод 1N4007.
прямой ток I =1,0 A;
напряжение U=1000 V;
корпус R-1


Диод защитный (TVS) 1,5КЕ6,8СА 1500Вт.
напр. Открыв. 6,8V;
макс. имп. ток 139А;
корпус DO-201


Разрядник газонаполненный N81-A90X.
напр. пробоя 90V;
имп. ток разряда (8/20 мкс) 10кА/10А;

Т.е. для одной однопортовой грозозащиты нужны:

Кремниевый выпрямительный диод 1N4007 ......10 шт. (1р.шт)
Диод защитный (TVS) 1,5КЕ6,8СА ......................1 шт. (14р.шт)
Разрядник газонаполненный N81-A90X ..............1 шт. (70р.шт)
Гнездо RJ-45......................................................1 шт. со старых сетевых карт и свитчей :)

Дополнительные меры защиты:

Для особо грозоопасных линий желательно дополнить грозозащиту следующим набором:



Т.е. рекомендуется взять почти любой сердечник, и намотать на него побольше витков витой пары. Затем включить конструкцию до грозозащиты. Эффект, как показали испытания, очень заметен - разумеется в лучшую сторону.
А если сердечник заземлить как молниеотвод, то у оборудования есть шанс пережить даже прямой удар молнии, т.к. разряд разрушает изоляцию и уходит в землю.

Еще раз о заземлении:

Если мачты антенн стоят, то к их шине заземления нельзя ничего присоединять, так как у антенн есть своя грозозащита и сделана она по другому принципу. В результате у Вас ляжет вся сетка вместе с компами.

Небольшой FAQ:

Что такое грозозащита?

Это устройство, которое защищает оборудование от статического электричества. Оно может проявляться в виде удара молний, атмосферного электричества, накопления статики во время осадков, и т.п.

Каков принцип действия грозозащиты?

Обычно, грозозащита - это диодный мост, со специальным защитным диодом, который срабатывает при возникновении разности потенциалов между защищаемыми проводами более 6-7 вольт, и замыкает их накоротко, а также с помощью специальной сземы отводит излишки статического напряжения на "землю".

Как устанавливать грозозащиты?

Грозозащиту надо ставить с обоих концов линка, поскольку сопротивление даже пятидесятиметрового участка кабеля отнюдь не равно нулю, и разряду может оказаться проще стечь на активное оборудование, которое рядом, чем на грозозащиту на другом конце кабеля.

Всегда ли грозозащиты спасают оборудование?

Нет, бывает что и сама грозозащиты сгорает или начинает "терять пакеты". Почему - сказать сложно, но вероятнее всего, дело в маленькой скорости срабатывания диодов, а также невозможности моментально "слить" на землю огромный разряд статики, от ударившей в 100 метрах молнии. Поэтому установка грозозащит хоть и существенно повышает надежность сети, но не на все 100%.

Могут ли после установки грозозащиты возникнуть проблемы?

Да, самый распространенный вариант проблемы это то, что вы "занулили" грозозащиту с одной стороны и "заземлили" с другой. Разница потенциалов между "землей" и "нулем" в разных домах может достигать десятков вольт - напряжение, достаточное для срабатывания грозозащиты. А если дома подключены к разным подстанциям - то при "занулении" проблемы практически гарантированы.

Обязательно ли заземлять грозозащиту?

Да, обязательно! Иначе теряется сам смысл установки грозозащиты - заряду некуда стекать. Землить надо качественно, а не к батареям и произвольным железобетонным конструкциям на чердаке или в подвале.

Можно ли «занулять» грозозащиту?

«Нулить» грозозащиты крайне нежелательно! Зануление грозозащитыа следует производить лишь в крайнем случае, когда нет возможности добратся до настоящей "земли". Помните, что "нуль" - это шина по которой течет ток, в отличие от "земли" которая служит для отвода наведенных зарядов и защиты от статики. "Нуление" в принципе не сказывается на качестве защиты, однако возможны "ложные" срабатывания нетпротекта и как следствие - нестабильная работа линка, защищенного грозозащитой

Работает ли грозозащита на 100 Мбитных линках?

Да, работают и ничуть не хуже, чем на 10 Мбитных линках. Если после установки грозозащиты - сеть перестала работать на 100 Мбитах - ищите проблему в другом. Как правило проблема в использовании дешевого оборудования, некачественного кабеля, плохого заземления или неверного обжатия кабеля

Какое влияние на качественные характеристики кабеля оказывает грозозащита?

Грозозащита, как и любое посторонее устройство, неизбежно ослабляет сигнал в кабеле. Большинство типов грозозащит "вносят" затухание сигнала эквивалетнтное 10 метрам кабеля.

Сгорают ли грозозащиты?

Да, статистика "потерь" меняет от одного типа грозозащиты к другому, но обычно лежит в пределах: от 1 до 5 на 100 штук.

Какова спецификация грозозащиты?

Спецификация на защитный диод:
• Peak pulse power (PPK): 600 watts (10 X 1000 µs)
• 1.5 watt steady state
• Response time: 1 X 10 -12 s (theoretical)
• Forward surge rating: 100 A, 8.3 ms half sine wave (uni-directional devices only)
• Operating and storage temperature: -55°C to +175°C
Cпецификация на выпрямительные диоды 1N007:
• U обр., - 1000В
• I пр. макс., - 1А
• I пр.имп. макс., - 30А
• Время импульса макс., - 8.3 мс
• I обр. макс., - 30 мкА
Таким образом, теоретически, кратковременный ток, который может пропустить через себя нетпротект может быть до 10 А.
 

igorexa

Пользователь
Пользователь
Сообщения
27
Реакции
29
:) вот к лету напаяю :) таких прелестей :) а то вот что случилось :)
 

YNG

Пользователь
Пользователь
Сообщения
16
Реакции
23
Занмаюсь в частном порядке ремонтом компов. Летом после большой грозы было работы невпроворот. Заметил такую особенность (если не сказать закономерность):
1) если в компьютере использовалась интегрированная сетевая карта, то при грозе выгорает не только сетевая, но и тянет за собой всю мать.
2) если использовалась PCI-сетевая карта, то в большинстве случаев при грозе выгорает только сетевая карта, которую достаточно поменять и комп снова прекрасно работает.
Все вышеописанное - ИМХО, из своего опыта.
 

Demeo

Пользователь
Пользователь
Сообщения
8
Реакции
2
А начинающим сетестроителям рекомендую для воздушек оптику. Грозы не боится (трос желательно подальше от свичей закреплять), длина линка не ограничивается 100 метрами, скорость не зависит от длины пролета, при необходимости увеличить на порядок скорость сети меняется только оборудование. Стоит не так уж много, как многим кажется.
 

Pacific

Пользователь
Пользователь
Сообщения
8
Реакции
3
то при грозе выгорает не только сетевая, но и тянет за собой всю мать.
Не всегда так... Сколько было случаев, добавлял сетевуху и порядок. Может от производителя материнок зависит?
 

rivs

Пользователь
Пользователь
Сообщения
6
Реакции
1
Неспорю, грозозащита вещ нужная, но необходимость в ней как правила возникает только в городах, там где воздух не первой свежести и высоты большие... оно же почему стреляет, ветер гуляет между домами а в воздухе пыль, мусор, вот и скапливается статика а потом бьёт что есть мочи, были преценденты один из пользователей расказывал, сетка, перестала работать... открывает крышку системника а у него по матери видимые разряды гуляют, вот такие чудеса в городах творятся, Пробовал кучу грозозащит, да .... частично помогает, но есть и отрицательные моменты, потеря пропускной способности канала. Опираясь на опыт скажу , город хорош тем что все дома соеденены подземными кабельными каналами, а кабель проложенный под землёй ни в каких грозозащитах не нуждается !!!!
 

Lizard

Пользователь
Пользователь
Сообщения
17
Реакции
9
а у него по матери видимые разряды гуляют
случаем до этого в сталкер он не играл? :hohoho:

а кабель проложенный под землёй ни в каких грозозащитах не нуждается !!!!
как сказать как сказать -был прицедент у нас в провод линии попал разряд, а этот провод через дом на улицу выходил а рядом сеть кто то додумался... результат понятен (статика сделала своё)
 

gena

Пользователь
Пользователь
Сообщения
1
Реакции
0
А у нас уствновленна грозозащита I-Pro вот такая
И хочу порекомендовать стоимость не дорогая, а работает грамотно. поставил и забыл про порблеммы с грозами
 

commfort_chat

Пользователь
Пользователь
Сообщения
19
Реакции
2
Купить все можно но денег то тратить неохота , решение описанное в посте реально работает.
 

Battos

New member
Новичок
Сообщения
1
Реакции
0
Грозозащита сети

На сегодняшний день уже ни у кого не вызывает сомнений, что строить домашние сети без защиты активного оборудования от гроз - значит просто выбрасывать деньги на ветер. Используемое оборудование Ethernet изначально было рассчитано на работу в сетях, смонтированных внутри помещений, поэтому не содержит никаких средств защиты от воздействий атмосферного электричества, источником которого являются молнии, грозовые облака, ветер, сухой снег, а также помех от работы различных электрических цепей, в непосредственной близости от которых проходит кабель. Во время гроз могут выгорать не только порты к которым подключена воздушка, но и порты, кабель которых проведен в здании. По этому рекомендуется устанавливать защиту на всех подключенных портах. Выход из строя незащищенного оборудования происходит неизбежно, это всего лишь вопрос времени.
Устройство грозозащиты предназначено для защиты портов 10BASE-T и 100BASE-TX. Устройство устанавливается в непосредственной близости от защищаемого порта и требует подключения качественного заземления!!!

Выглядит грозозащита примерно так:





Защита сети от электростатики

Предлагаю Вашему вниманию схему грозозащиты, которая нами с успехом используется довольно долго. При построении домашней сети, примерно три с половиной года назад, пришлось проводить воздушную магистраль (в простонародии - воздушка) между свитчами в разных домах. Собравшись всей, тогда еще не многочисленной сетью, вместе, приступили к работе, по прокладке нашей первой воздушке. Объединение 2-х домов прошло быстро и успешно, довольные мы отправились, как говориться "по сетям", тестить и играть в новом составе.

Проработала наша новоиспеченная сеть примерно недели две, после чего "приказала долго жить". Нашим огорчениям - не было предела. Разобравшись в чём дело, было выявлено, что сгорели порты на воздушке. Так как свитчи были на гарантии, нам их благополучно заменили на исправные, но включать заново не решились, опасаясь повторного выхода из строя оборудования. Посмотрев литературу и покопавшись в инете, выяснилось, что выгорание портов происходит от статического электричества, справиться с которым поможет устройство Protect Net от фирмы APC. Стоимость одного Protect'a привела нас в шок, в то время стоили они что-то около 38-40$ за единицу. Так как наша домашняя сеть была построена на полном энтузиазме и не являлась коммерческой, то выложить еще на комплект защит у нас не представлялось возможности, надеясь найти альтернативу APC устройству, были продолжены поиски защиты дальше.
Найденные всевозможные решения по защите сети были коммерческими, и схемное решение их держалось в тайне. В итоге, нам ничего не оставалось, как попробовать самостоятельно в домашних условиях сделать аналог Protect Net 'a. За основу была взята схема от APC, и модернизирована. Был использован газовый разрядник (RZ) на напряжение пробоя 90В. Диоды использовали только на рабочих парах, в качестве защитного диода (TVS) использовали 1.5 KE 6.8 CA (VS1). Вот в принципе, что получилось:



Сделав защиту по данной схеме, проблемы с воздушкой пропали сами собой, все работало на ура и оставалось работоспособным после гроз, любого снега и дождя. Но появилась новая проблема, во время одной из весенних гроз выгорело несколько портов пользователей, в то время как защищенной воздушке было все не почем. Теперь уже зная, в чём дело, установили грозозащиту на все используемые порты. После этого мы лишились всех вышеприведенных проблем, при этом, сделав для себя вывод:
- во время гроз могут выгорать не только порты, к которым подключена воздушка, но и порты, кабель которых проведен в здании. По этому защиту устанавливаем на всех подключенных портах.
Немного о заземлении. Главное требование для нормальной работы защиты требуется наличие хорошего "заземления". Так как наши свитчи находятся на чердаках, мы используем заземление, которое осталось по наследству от ТВ антенн. С массовым переходом телевизионщиков к кабельному телевидению антенны на крышах были "заброшены", а собирателями цветных металлов, были срезаны алюминиевые мачты и доставлены в пункты приема. Остались, не тронуты железные пруты (шины) заземления, которые очень нам пригодились для наших целей.
P.S. Данный вариант схемы и по сей день исправно работает на всех линиях. Выгоревших портов с установленной защитой еще не было.

GreenNet: Печатная плата для самостоятельного изготовления выглядит так:


Однопортовая грозозащита


Двухпортовая грозозащита

Расположение элементов следущее:



Используемые элементы грозозащиты:


Кремниевый выпрямительный диод 1N4007.
прямой ток I =1,0 A;
напряжение U=1000 V;
корпус R-1


Диод защитный (TVS) 1,5КЕ6,8СА 1500Вт.
напр. Открыв. 6,8V;
макс. имп. ток 139А;
корпус DO-201


Разрядник газонаполненный N81-A90X.
напр. пробоя 90V;
имп. ток разряда (8/20 мкс) 10кА/10А;

Т.е. для одной однопортовой грозозащиты нужны:

Кремниевый выпрямительный диод 1N4007 ......10 шт. (1р.шт)
Диод защитный (TVS) 1,5КЕ6,8СА ......................1 шт. (14р.шт)
Разрядник газонаполненный N81-A90X ..............1 шт. (70р.шт)
Гнездо RJ-45......................................................1 шт. со старых сетевых карт и свитчей :)

Дополнительные меры защиты:

Для особо грозоопасных линий желательно дополнить грозозащиту следующим набором:



Т.е. рекомендуется взять почти любой сердечник, и намотать на него побольше витков витой пары. Затем включить конструкцию до грозозащиты. Эффект, как показали испытания, очень заметен - разумеется в лучшую сторону.
А если сердечник заземлить как молниеотвод, то у оборудования есть шанс пережить даже прямой удар молнии, т.к. разряд разрушает изоляцию и уходит в землю.

Еще раз о заземлении:

Если мачты антенн стоят, то к их шине заземления нельзя ничего присоединять, так как у антенн есть своя грозозащита и сделана она по другому принципу. В результате у Вас ляжет вся сетка вместе с компами.

Небольшой FAQ:

Что такое грозозащита?

Это устройство, которое защищает оборудование от статического электричества. Оно может проявляться в виде удара молний, атмосферного электричества, накопления статики во время осадков, и т.п. Какие лучше установить аппаратные средства для защиты на сайт компании TSS.

Каков принцип действия грозозащиты?

Обычно, грозозащита - это диодный мост, со специальным защитным диодом, который срабатывает при возникновении разности потенциалов между защищаемыми проводами более 6-7 вольт, и замыкает их накоротко, а также с помощью специальной сземы отводит излишки статического напряжения на "землю".

Как устанавливать грозозащиты?

Грозозащиту надо ставить с обоих концов линка, поскольку сопротивление даже пятидесятиметрового участка кабеля отнюдь не равно нулю, и разряду может оказаться проще стечь на активное оборудование, которое рядом, чем на грозозащиту на другом конце кабеля.

Всегда ли грозозащиты спасают оборудование?

Нет, бывает что и сама грозозащиты сгорает или начинает "терять пакеты". Почему - сказать сложно, но вероятнее всего, дело в маленькой скорости срабатывания диодов, а также невозможности моментально "слить" на землю огромный разряд статики, от ударившей в 100 метрах молнии. Поэтому установка грозозащит хоть и существенно повышает надежность сети, но не на все 100%.

Могут ли после установки грозозащиты возникнуть проблемы?

Да, самый распространенный вариант проблемы это то, что вы "занулили" грозозащиту с одной стороны и "заземлили" с другой. Разница потенциалов между "землей" и "нулем" в разных домах может достигать десятков вольт - напряжение, достаточное для срабатывания грозозащиты. А если дома подключены к разным подстанциям - то при "занулении" проблемы практически гарантированы.

Обязательно ли заземлять грозозащиту?

Да, обязательно! Иначе теряется сам смысл установки грозозащиты - заряду некуда стекать. Землить надо качественно, а не к батареям и произвольным железобетонным конструкциям на чердаке или в подвале.

Можно ли «занулять» грозозащиту?

«Нулить» грозозащиты крайне нежелательно! Зануление грозозащитыа следует производить лишь в крайнем случае, когда нет возможности добратся до настоящей "земли". Помните, что "нуль" - это шина по которой течет ток, в отличие от "земли" которая служит для отвода наведенных зарядов и защиты от статики. "Нуление" в принципе не сказывается на качестве защиты, однако возможны "ложные" срабатывания нетпротекта и как следствие - нестабильная работа линка, защищенного грозозащитой

Работает ли грозозащита на 100 Мбитных линках?

Да, работают и ничуть не хуже, чем на 10 Мбитных линках. Если после установки грозозащиты - сеть перестала работать на 100 Мбитах - ищите проблему в другом. Как правило проблема в использовании дешевого оборудования, некачественного кабеля, плохого заземления или неверного обжатия кабеля

Какое влияние на качественные характеристики кабеля оказывает грозозащита?

Грозозащита, как и любое посторонее устройство, неизбежно ослабляет сигнал в кабеле. Большинство типов грозозащит "вносят" затухание сигнала эквивалетнтное 10 метрам кабеля.

Сгорают ли грозозащиты?

Да, статистика "потерь" меняет от одного типа грозозащиты к другому, но обычно лежит в пределах: от 1 до 5 на 100 штук.

Какова спецификация грозозащиты?

Спецификация на защитный диод:
• Peak pulse power (PPK): 600 watts (10 X 1000 µs)
• 1.5 watt steady state
• Response time: 1 X 10 -12 s (theoretical)
• Forward surge rating: 100 A, 8.3 ms half sine wave (uni-directional devices only)
• Operating and storage temperature: -55°C to +175°C
Cпецификация на выпрямительные диоды 1N007:
• U обр., - 1000В
• I пр. макс., - 1А
• I пр.имп. макс., - 30А
• Время импульса макс., - 8.3 мс
• I обр. макс., - 30 мкА
Таким образом, теоретически, кратковременный ток, который может пропустить через себя нетпротект может быть до 10 А.

а если попробовать какие-то аппаратные средства защиты?
 
Сверху