如何在雷暴期間保護您的家庭網絡
網絡防雷
本地和家庭網絡的建設者肯定熟悉網絡的感覺，經過長時間的工作後啟動，工作......一兩天，然後他們必須爬進閣樓並更換燒毀的集線器。雷暴通常是網絡的禍害。在大型網絡中，沒有雷雨無損失地通過。
一個人被燒壞的輪轂弄得筋疲力盡，當然會問這個問題：真的不可能做某事嗎？你當然可以——而且你應該這樣做！首先，必須正確規劃和執行佈線，其次，使用防雷裝置（也稱為電源保險絲）。
可以購買此類設備。在市場上可用的產品中，可以區分兩類：“品牌”和“自製”。品牌類別主要由 APC 產品代表——這些是通用名稱 ProtectNet 下的不同型號。這些設備以相當高的價格和相當低的可靠性而著稱（見下文原因）。至於幾家LLC和PBOUL生產的自製器件，都差不多。它們的固有可靠性高於 APC 設備，但保護性能大致相同。
您也可以自己製作此類設備。如何——閱讀本文。
首先，一些推理。輪轂燒壞的診斷是什麼？電氣故障。何為“冗餘” 電 它可以進入樞紐嗎？通過 BNC、UTP 和電源連接器。這種電的形成機制？架空線上靜電荷的積累從高壓線路感應出 EMF，導致閃電放電產生 EMF。保護方法？將多餘的電力傾倒在地上。
我馬上註意到，本文中討論的所有設備都無法防止直接雷擊。但是，我還沒有發現任何直接雷擊 LAN 線路的案例。
雙絞線可以按照以下方案進行保護：
米。 1.
線路連接到左側的連接器，集線器連接到右側的連接器。放電器 — 氣體，電壓 300V（我使用 CSG -G301N22）。設備到集線器的距離越小越好。
操作原理從圖中一目了然。在對角線上帶有保護二極管的多相二極管電橋充當電位均衡器，將任意兩條線的最大電位差限制在大約 10 V 的水平。避雷器消除了相對於地面高於 300 V 的電位。
目前市場上幾乎所有的設備都是按照類似的方案製作的，但也有重要的區別。 APC 使用所謂的半導體偽火花隙代替氣體放電器。這些元件非常便宜，但它們的可靠性經不起批評。它們能夠防止靜電，但在附近的雷擊中會立即被感應電燒毀。 APC UPS 內置的雷電保護採用不同的解決方案——空氣火花。相反，這種方案只能在非常高的感應電壓下工作——通常情況下，沒有多餘的電壓。
不同有限責任公司的工匠們注意到了這個特點，並以他們自己的方式解決了這個問題：在俄羅斯製造的幾乎所有設備中，避雷器都沒有。相反，使用“硬”（具有各種變體）接地連接。這種解決方案的優點很明顯，缺點也很明顯。隨著線路不同末端的接地點之間的電位差足夠大，均衡電流開始流過電纜和設備，可以達到巨大的價值並按原樣燒毀一切
電路參數如圖1所示。可以改進：
如圖。 2.
這裡，每根電線都通過一個單獨的避雷器接地，從而實現更快的保護響應（避雷器跳閘比 1N4007 二極管快 3 個數量級，比保護二極管快一個數量級）。該方案的缺點是需要大量相對昂貴（2-3 美元）的避雷器。通過每對僅使用一個限制器（例如，僅從引腳 1 和 3 開始），可以（但不希望）簡化電路。無論如何，有必要使用專門的約束。可以使用霓虹燈或熒光燈啟動器（如某些人推薦的那樣）代替避雷器，但應注意它們的響應速度慢得多、擊穿電阻更高且允許的拆除能量更低。
幾乎所有 netprotects 製造商都忘記了一個重要的點：電源集線器的保護。對於傳統的 7.5 V DC 供電集線器，可以按如下方式進行保護：
如圖。 3.
與雙絞線保護一樣，此設備應盡可能靠近集線器。
對於內置電源裝置的集線器，不需要額外的保護。唯一的條件是有一個可靠的保護接地連接到插頭的中間引腳。
如果在延長架空線時使用導電走線（通常是現場工作人員），則必須將其接地。注意 - 您只需要從一端接地導線（在這裡我不得不與 Internet 上關於此主題的其他知名文章的作者爭論）。
不幸的是，即使在新建築物中，在進行電網時，也遠非所有且並不總是遵循電氣裝置佈置規則的要求。讓我們面對現實吧，沒有人。看到一棟房子（現代磚砌9層樓，投入使用，順便說一句，外觀之後 第七版 PUE)，其中每個輸入由橫截面為 2.5 平方毫米的鋁線饋電。 ！！！因此，如果您在這樣的房屋中以及在正常接地的房屋中將導線“接地”，則整個房屋都將通過您的導線供電！ 🙂
同理，可以基於同軸電纜進行線性保護。最優方案：均衡橋接編織層和中間線。在這樣的方案中，您將需要 2 個約束 - 從編織物和核心到地面。我不建議在建築物之間創建架空線時將同軸電纜編織層接地。
最後，關於所描述設備的有效性和必要性的幾句話。在測試檢查期間，設備連接到大約 60 m 長的 UTP 架空線。當線連接時（另一端是空閒的！），在放電器中觀察到明亮的光芒。線路最終安裝後，避雷器以 20-50 秒的間隔“閃爍”，即。在平靜的天氣中，最長的線路在不到一分鐘的時間內獲得 300 V 的靜電電位！
為集線器供電
眾所周知，在安裝集線器的地方，並不總是有 220V 電源插座。因此，您要么不得不不情願地修改網絡拓撲以將集線器放置在更合適的位置，要么考慮從遠處供電。
面對這樣的問題，«wow-master» 有時會簡單地解決它 - 提供 220V，使用電纜中的自由對 (UTP) 或使用 RG-58 同軸電纜。當然，無論如何都不能認為這樣的“解決方案”是可以接受的，因為在這種情況下，不存在任何電氣和消防安全問題。即使火災是由於完全不同的原因而發生的，這種出版物的作者也保證是罪魁禍首的第一人選。
使用合適的電纜（銅芯，雙重絕緣，至少 0.75 平方米）似乎更能勝任 220V 網絡。通過高質量的安裝，這可以被認為是一個正常的選擇；但是，當將集線器放置在發生火災的區域時（例如，在木屋的閣樓中），您需要注意插座的佈置和絕緣。此外，當地電工對任何“外來”220V線路都非常不屑。
在某些情況下（例如，帶有內置電源的集線器或交換機），無法避免 220V 網絡。然而，在大多數變體中，安裝了帶有外部電源的集線器，其輸出電壓通常為 7.5V。這樣的集線器可以由“低”電壓供電。讓我們看看可能的選擇：
典型的集線器需要 7.5V DC。集線器的工作電流通常略小於1A。 7.5V的電壓從破壞電線絕緣的角度來說是絕對安全的，但是“遠距離”帶來就沒那麼容易了。事實上，便宜的集線器對於尺寸非常重要，尤其是對於電源純度而言，長距離壓降是不可避免的，拾音器的外觀也是如此。
解決方案是直接在集線器附近安裝一個 7.5-8V 的穩壓器，直到可以提高電源電壓。
圖 2.1。
輸出電壓選擇等於 13.2V (12-14V) 是基於其廣泛的分佈（汽車車載網絡中的電壓）。該電壓的市售電源範圍非常廣泛。當然，根據圖 2.1 中的方案，通過將線路延伸到它們並為每個集線器配備自己的穩定器，可以從一個電源為多個集線器供電。在這種情況下，電源的工作電流應按每個集線器 2A 計算。如果集線器數量超過10個，可以算1.5A/集線器。穩定器IC必須配備散熱器。
該方案的邏輯延續是圖 1 中的圖表。 2.2.
圖 2.2。
在這裡，穩定器輔以整流器，允許使用交流電壓，並通過用變壓器代替它來節省電源成本。變壓器的工作電流也應根據每個集線器 1.5 - 2A 計算（假設使用 1A 額定集線器）。作為變壓器，繞組串聯（或串並聯）的TN（白熾燈絲）系列器件適用於獲得12.6V的電壓。
兩種考慮的方案都包含用於防止電源中的脈衝噪聲、靜電、過壓和極性反轉的元件。
UTP 中未使用的線對可用作電源線。其中的電線必須成對並聯（藍色+白色，棕色+白-棕色）。以這種方式連接的 UTP 5 類最多可以為 3 個集線器供電。這樣的連接將以 10 Mb / s 的線速度毫無問題地通過；以 100Mb / s 的速度“拆包”電纜是不可取的，儘管通常情況下，經過仔細安裝，一切都可以正常工作。
這種情況下的典型拓撲可能如下所示：進入房屋的線路連接到位於 220V 插座附近的開關。變壓器由同一個插座供電。 UTP 線路從交換機（和變壓器）連接到接入（地面）集線器，而每個集線器只需要一根 UTP 絞線。
還可以創建一個由集線器或交換機組成的長距離“範圍”，只有一個地方有電源連接。
當用作主體時，根據圖。 2.2. （線路中有交流電）也可以遠程連接帶有內置電源的集線器。這樣的集線器使用一個用於“放大”的變壓器（例如 TN 系列）進行連接。
建築物及設施防雷裝置使用說明書