如何在雷暴期间保护您的家庭网络
网络防雷
本地和家庭网络的建设者肯定熟悉网络的感觉，经过长时间的工作后启动，工作......一两天，然后他们必须爬进阁楼并更换烧毁的集线器。雷暴通常是网络的祸害。在大型网络中，没有雷雨无损失地通过。
一个人被烧坏的轮毂弄得筋疲力尽，当然会问这个问题：真的不可能做某事吗？你当然可以——而且你应该这样做！首先，必须正确规划和执行布线，其次，使用防雷装置（也称为电源保险丝）。
可以购买此类设备。在市场上可用的产品中，可以区分两类：“品牌”和“自制”。品牌类别主要由 APC 产品代表——这些是通用名称 ProtectNet 下的不同型号。这些设备以相当高的价格和相当低的可靠性而著称（见下文原因）。至于几家LLC和PBOUL生产的自制器件，都差不多。它们的固有可靠性高于 APC 设备，但保护性能大致相同。
您也可以自己制作此类设备。如何——阅读本文。
首先，一些推理。轮毂烧坏的诊断是什么？电气故障。何为“冗余” 电 它可以进入枢纽吗？通过 BNC、UTP 和电源连接器。这种电的形成机制？架空线上静电荷的积累从高压线路感应出 EMF，导致闪电放电产生 EMF。保护方法？将多余的电力倾倒在地上。
我马上注意到，本文中讨论的所有设备都无法防止直接雷击。但是，我还没有发现任何直接雷击 LAN 线路的案例。
双绞线可以按照以下方案进行保护：
米。 1.
线路连接到左侧的连接器，集线器连接到右侧的连接器。放电器 — 气体，电压 300V（我使用 CSG -G301N22）。设备到集线器的距离越小越好。
操作原理从图中一目了然。在对角线上带有保护二极管的多相二极管电桥充当电位均衡器，将任意两条线的最大电位差限制在大约 10 V 的水平。避雷器消除了相对于地面高于 300 V 的电位。
目前市场上几乎所有的设备都是按照类似的方案制作的，但也有重要的区别。 APC 使用所谓的半导体伪火花隙代替气体放电器。这些元件非常便宜，但它们的可靠性经不起批评。它们能够防止静电，但在附近的雷击中会立即被感应电烧毁。 APC UPS 内置的雷电保护采用不同的解决方案——空气火花。相反，这种方案只能在非常高的感应电压下工作——通常情况下，没有多余的电压。
不同有限责任公司的工匠们注意到了这个特点，并以他们自己的方式解决了这个问题：在俄罗斯制造的几乎所有设备中，避雷器都没有。相反，使用“硬”（具有各种变体）接地连接。这种解决方案的优点很明显，缺点也很明显。随着线路不同末端的接地点之间的电位差足够大，均衡电流开始流过电缆和设备，可以达到巨大的价值并按原样烧毁一切
电路参数如图1所示。可以改进：
如图。 2.
这里，每根电线都通过一个单独的避雷器接地，从而实现更快的保护响应（避雷器跳闸比 1N4007 二极管快 3 个数量级，比保护二极管快一个数量级）。该方案的缺点是需要大量相对昂贵（2-3 美元）的避雷器。通过每对仅使用一个限制器（例如，仅从引脚 1 和 3 开始），可以（但不希望）简化电路。无论如何，有必要使用专门的约束。可以使用霓虹灯或荧光灯启动器（如某些人推荐的那样）代替避雷器，但应注意它们的响应速度慢得多、击穿电阻更高且允许的拆除能量更低。
几乎所有 netprotects 制造商都忘记了一个重要的点：电源集线器的保护。对于传统的 7.5 V DC 供电集线器，可以按如下方式进行保护：
如图。 3.
与双绞线保护一样，此设备应尽可能靠近集线器。
对于内置电源装置的集线器，不需要额外的保护。唯一的条件是有一个可靠的保护接地连接到插头的中间引脚。
如果在延长架空线时使用导电走线（通常是现场工作人员），则必须将其接地。注意 - 您只需要从一端接地导线（在这里我不得不与 Internet 上关于此主题的其他知名文章的作者争论）。
不幸的是，即使在新建筑物中，在进行电网时，也远非所有且并不总是遵循电气装置布置规则的要求。让我们面对现实吧，没有人。看到一栋房子（现代砖砌9层楼，投入使用，顺便说一句，外观之后 第七版 PUE)，其中每个输入由横截面为 2.5 平方毫米的铝线馈电。 ！！！因此，如果您在这样的房屋中以及在正常接地的房屋中将导线“接地”，则整个房屋都将通过您的导线供电！ 🙂
同理，可以基于同轴电缆进行线性保护。最优方案：均衡桥接编织层和中间线。在这样的方案中，您将需要 2 个约束 - 从编织层和核心到地面。我不建议在建筑物之间创建架空线时将同轴电缆编织层接地。
最后，关于所描述设备的有效性和必要性的几句话。在测试检查期间，设备连接到大约 60 m 长的 UTP 架空线。当线连接时（另一端是空闲的！），在放电器中观察到明亮的光芒。线路最终安装后，避雷器以 20-50 秒的间隔“闪烁”，即。在平静的天气中，最长的线路在不到一分钟的时间内获得 300 V 的静电电位！
为集线器供电
众所周知，在安装集线器的地方，并不总是有 220V 电源插座。因此，您要么不得不不情愿地修改网络拓扑以将集线器放置在更合适的位置，要么考虑从远处供电。
面对这样的问题，«wow-master» 有时会简单地解决它 - 提供 220V，使用电缆中的自由对 (UTP) 或使用 RG-58 同轴电缆。当然，无论如何都不能认为这样的“解决方案”是可以接受的，因为在这种情况下，不存在任何电气和消防安全问题。即使火灾是由于完全不同的原因而发生的，这种出版物的作者也保证是罪魁祸首的第一人选。
使用合适的电缆（铜芯，双重绝缘，至少 0.75 平方米）似乎更能胜任 220V 网络。通过高质量的安装，这可以被认为是一个正常的选择；但是，当将集线器放置在发生火灾的区域时（例如，在木屋的阁楼中），您需要注意插座的布置和绝缘。此外，当地电工对任何“外来”220V线路都非常不屑。
在某些情况下（例如，带有内置电源的集线器或交换机），无法避免 220V 网络。然而，在大多数变体中，安装了带有外部电源的集线器，其输出电压通常为 7.5V。这样的集线器可以由“低”电压供电。让我们看看可能的选择：
典型的集线器需要 7.5V DC。集线器的工作电流通常略小于1A。 7.5V的电压从破坏电线绝缘的角度来说是绝对安全的，但是“远距离”带来就没那么容易了。事实上，便宜的集线器对于尺寸非常重要，尤其是对于电源纯度而言，长距离压降是不可避免的，拾音器的外观也是如此。
解决方案是直接在集线器附近安装一个 7.5-8V 的稳压器，直到可以提高电源电压。
图 2.1。
输出电压选择等于 13.2V (12-14V) 是基于其广泛的分布（汽车车载网络中的电压）。该电压的市售电源范围非常广泛。当然，根据图 2.1 中的方案，通过将线路延伸到它们并为每个集线器配备自己的稳定器，可以从一个电源为多个集线器供电。在这种情况下，电源的工作电流应按每个集线器 2A 计算。如果集线器数量超过10个，可以算1.5A/集线器。稳定器IC必须配备散热器。
该方案的逻辑延续是图 1 中的图表。 2.2.
图 2.2。
在这里，稳定器辅以整流器，允许使用交流电压，并通过用变压器代替它来节省电源成本。变压器的工作电流也应根据每个集线器 1.5 - 2A 计算（假设使用 1A 额定集线器）。作为变压器，绕组串联（或串并联）的TN（白炽灯丝）系列器件适用于获得12.6V的电压。
两种考虑的方案都包含用于防止电源中的脉冲噪声、静电、过压和极性反转的元件。
UTP 中未使用的线对可用作电源线。其中的电线必须成对并联（蓝色+白色，棕色+白-棕色）。以这种方式连接的 UTP 5 类最多可以为 3 个集线器供电。这样的连接将以 10 Mb / s 的线速度毫无问题地通过；以 100Mb/s 的速度“拆包”电缆是不可取的，尽管通常情况下，只要仔细安装，一切都可以正常工作。
这种情况下的典型拓扑可能如下所示：进入房屋的线路连接到位于 220V 插座附近的开关。变压器由同一插座供电。 UTP 线路从交换机（和变压器）连接到接入（地面）集线器，而每个集线器只需要一根 UTP 绞线。
还可以创建一个由集线器或交换机组成的长距离“范围”，只有一个地方有电源连接。
当用作主体时，根据图。 2.2. （线路中有交流电）也可以远程连接带有内置电源的集线器。这样的集线器使用一个用于“放大”的变压器（例如 TN 系列）进行连接。
建筑物及设施防雷装置使用说明书