Alter.Org.UA  
 << Back Home EN en   Donate Donate www/www1/www2

Грозозащита для ethernet-сетей на основе витой пары

Идея схемки взята из статьи Владимира Ильина Грозозащита. Схема несколько переработана, кроме того приведены различные аналоги используемых элементов. Рассчитана на 100 Мбит ethernet (FastEthernet).

схема грозозащиты
схема в псевдографике

Детали

D1...D4, D6...D91N4007 , КД243Ж
D5, D101,5KE7.5, 1N6267, 1N4007 , КД243Ж
D111,5KE7.5, 1N6267

Как работает

Итак, защищаем пoрты сетевух, свитчей и хабов от высоковольтных наводок, возникающих в кабеле UTP/FTP/SFTP/SSTP во время грозы, а также от накопления статического электричества. Принцип следующий: в нормальных условиях напряжение между сигнальными линии рабочих пар UTP (контакты 1-2 и 3-6 разъема RJ45) отсутствует высокое напряжение. Также, не должно быть большой разности потенциалов между корпусом оборудования и сигнальными линиями. Благодаря обратному включению сопрессора D11 по отношению к диодам D1...D10 ток между сигнальными линиями через защитную схему не течет. При возникновении пороговой разности потенциалов (а это как раз происходит при наводке от молний или накоплении статики) открывается сопрессор D11 и весь излишек заряда стекает через него. Далее сопрессор закрывается и сеть продолжает работать в нормальном режиме до следующего разряда. Возможно, имеет смысл заменить диоды D5 и D10 на сопрессоры аналогичные D11, хотя и в таком варианте схемка со своими задачами справляется.

Как подключать

  • "Земли" всех защитных схем, подключенных к портам одного компьютера и/или свитча (вообще, рядом стоящего оборудования) должны быть соединены между собой. Если у свитча наличествует вывод "Корпус" - и его туда же.
  • У компьютеров (кроме ноутбуков) всегда есть болт, к которому можно подключиться. Но! Если корпус не заземлен, то при неудачной ориентации вилки в розетке на нем может наводиться переменное напряжение до половины напряжения в розетке (т.е. до 110В). В этом случае подключать на него "землю" грозозащиты нельзя. Потому что такая веселая наводка если и не спалит ближайший свитч, то работать ему нормально не даст. Варианты такие:
    • заземляйте как положено
    • "землю" грозозащиты - на батарею/холодную воду (предварительно померяв напряжение по постоянному и переменному току), а корпус компа оставить как есть
    • живите с меньшей степенью защиты.
  • К неиспользуемым контактам портов (4-5 и 7-8) ничего подводиться не должно. Т.е. провода, идущие от разъема RJ45 к защитной схеме должны висеть в воздухе.
  • Неиспользуемые провода основного участка кабеля (того, что с улицы/крыши/etc идет на вход защитной схемы) желательно заземлить, т.е. собрать в ту же кучу, что и "земли" защитных схем с корпусом. Но делать это можно только в том случае, если на втором конце кабеля есть земля. Иначе лучше оставить висеть в воздухе.
  • С оплеткой экранированого кабеля поступать так же, как и с неиспользуемыми проводниками или заземлять через разрадник 400В

Замечания

  • В живом состоянии при правильной сборке из работоспособных деталей схема практически не садит сопротивление между проводниками. Работают даже "длинные" линки - те, что не по стандарту, более 100 м.
  • Заменять сопрессоры на варисторы или применять варисторы в качастве пороговых элементов для развязки на землю нельзя. Потому что есть значительный ток утечки, по крайней мере по переменной составляющей. Проверено - работает гадко, в плохих условиях не работает совсем.
  • Практика показала, что очень хорошо получается собирать схемку на основе обычной настенной розетки для RJ45. Лучше всего подходит модификация, где провода прижимаются к клемам обычными шурупами. Даром, что такие розетки считаются 2-3й категории. Монтировать схемку в них существенно удобнее, чем в розетки 5й категории, а на качестве не сказывается.

1 GE (Gigabit ethernet)

Для работы с 1 GE (GigabitEthernet) нужно:
  • делать диодный мост не а 4, а на 8 плечей.
  • диоды заменить на элементы с меньшей емкостью и током утечки. Подходят соединенные последовательно пары 1N4148.
  • т.к. гигабитные порты более чувствительны к наводкам, обязательно делать развязку экрана кабеля и GND схемы грозозащиты на землю через 2 независимых разрядника.
  • Корпус оборудования землить обязательно.
Mail to alterX@alter.org.ua (remove X)  
<< Back Автор: Alter (Александр А. Телятников) Сервер: Apache+PHP под FBSD © 2002-2017