Устройство грозозащиты

Системы видеонаблюдения могут использоваться не только внутри помещений, но и снаружи. С целью обеспечения их безопасной и безотказной работы, следует применять устройство грозозащиты. Его основной целью является защита всего используемого в системе видеонаблюдения оборудования от перенапряжений, которые вызывает воздействие молнии. Важно понимать, что никакое оборудование не способно выдержать непосредственного попадания в него молнии, однако зачастую причиной выхода из строя являются наведенные статические разряды. Грозозащита для видеонаблюдения позволяет устранить подобные влияния.

Роль заземления

Защитные устройства в системах видеонаблюдения должны иметь надежное заземление видеорегистратора. В большей мере это касается и экранирующего слоя витой пары, которая передает видеосигнал. Грозозащита для видеокамер в исполнении проще – достаточно использовать модули с разрядниками, которые спасают при различных наводках из атмосферы.

При обустройстве грозозащиты нужно руководствоваться следующим:

1. заземление должно обеспечить защиту только того порта, рядом с которым оно устанавливается. Значит, грозозащита должна быть смонтирована рядом с каждым из портов;
2. заземляющая шина выполняется кабелем наибольшего возможного сечения;
3. для линий, которые проходят снаружи, следует использовать экранированный кабель. На одном конце он заземляется жестко (напрямую в землю), а на другом мягко;
4. видеорегистратор заземляется отдельно, потому что это напрямую влияет на качество связи.

Корпус регистратора не следует заземлять путем присоединения его к неиспользуемым проводам и экранирующей оболочке кабеля.

Для IP камер

Применение грозозащиты IP видеокамер почти всегда является обязательным, в отличие от аналоговых видеокамер. Чем больше компонентов включает в себя система видеонаблюдения, тем выше вероятность прихода ее в непригодность в результате грозы. Защита для IP видеокамер основана на защите не только устройства, с помощью которого производится видеонаблюдение, но и линий, по которым передаются сигналы управления и само питание. С целью исключения воздействия окружающей среды (температура, влажность воздуха), специальные устройства грозозащиты для видеонаблюдения помещают в термокожухи. Чтобы добиться наибольшей эффективности в защите, следует придерживаться ряда правил.

Нужно обеспечить защитными устройствами все камеры наружного наблюдения. Также необходимо обезопасить все питающие и сигнальные линии.

Термокожухи, в которых будет находиться устройство грозозащиты, необходимо устанавливать вблизи от камер.

Большое значение в вопросе надежности имеет выбор оборудования. Именно его качество является залогом безопасности систем видеонаблюдения. Не следует пытаться организовать такого рода защиту своими руками, установку подобных устройств следует доверять профессионалам, потому что некорректный монтаж систем грозозащиты может привести к негативным последствиям.

Устройство грозозащиты цепей видео применяется для обеспечения их надежной бесперебойной работы. С его помощью от бросков повышенного напряжения при ударах молнии защищается оборудование.

Основные элементы

В общем случае грозозащита для систем видеонаблюдения состоит из трех компонентов: громоотвода (приемника молнии), токоотвода и заземлителя. Громоотвод предназначен для перехвата разрядов молний, имеет металлическое исполнение (обычно сталь, алюминий, медь). Токоотвод является составной его частью, по которой ток молнии отводится к заземлителю. Заземлитель – это проводящая часть, которая имеет непосредственный электрический контакт с землей.

Современные устройства грозозащитыдля видеокамер, мониторов и другого оборудования представляют собой модули, встраиваемые в разрыв цепи, возле прибора, который требует защиты. Для соединения с коаксиальными проводами применяют байонет коннекторы (BNC-разъемы). Устройства способны работать не только в роли грозозозащиты, но и поддерживать напряжение на безопасном уровне, защищать от любых внешних наводок.

evosnab.ru

Гальваническая развязка для витой пары

Область применения, где необходима грозозащита (при передаче информационных сигналов по витой паре):

• PPoE сети.
• Локальные сети.
• Ethernet сети.
• Wi-fi сети.

Виды воздействия на сетевую аппаратуру:

• электростатическое воздействие (связано с электростатическими полями до грозы, и грозовыми разрядами);
• электромагнитное воздействие (индуктивное влияния молнии на кабель);
• гальваническое воздействие (попадание токов молнии в заземление);
• ток молнии (прямой удар молнии);

Гальваническая развязка необходима для разделения слаботочных (информационные каналы витой пары) и силовых цепей (сеть питания). Для питания коммуникационной аппаратуры используется сеть переменного напряжения 220В, в которых очень часто происходят скачки электричества, доходящие до несколько тысяч вольт. Это приводит к выводу из работы соответствующей подключенной аппаратуры.

Принцип действия

Принцип работы любого грозозащитного оборудования заключается в отведении поражающего заряда на землю. Типичная схема (рис. №1) построена на основе диодного моста со специальным замыкающим диодом.

При возникновении между линиями передачи разницы потенциалов 6-7 В, диод D11 замыкается и статическое напряжения спускается на землю. Также вместо диодов можно использовать газовые разрядники, варисторов или стабилитронов. Данную схему можно применить для защиты сетевых карт, switch-а и хабов в кабеле:

• UTP
• FTP
• SFTP
• SSTP

В процессе нормальной работы разность потенциалов между линиями относительно небольшая (близкая к нулю). Между корпусом и линиями также не должно быть напряжения. Диод D11 является сопрессором: он запирается при перенапряжении между линиями, и отпирается для следующего срабатывания. Таким образом, при достижении пороговой разности, ток протекает не между линиями, а через диод и заряд переходит на землю. Далее, работа сети продолжается в нормальном режиме до следующего разряда.

Замечания по подключению:

1. Все схемы защиты, подключенные к портам (ПК, свитч) обязательно соединить между собой.
2. У компьютеров на корпусе есть болт заземляющий. Но если сам корпус не заземлен, то при вставке вилки в розетку мы не соблюдаем полярность и делаем это не умышленно. Это ведет к наводке напряжения равное половине напряжения розетки (110 В). В этом случае заземлять грозозащиту на болт не рекомендуется. Это не спалит оборудование, а вот глюки в работе обеспечит.
3. Найти «землю» и заземлить туда грозозащиту.
4. Работают при длине кабеля более 100 м.
5. Заменить диод сопрессор на варистор нельзя, так как возрастает ток утечки. Вызывает неработоспособность схемы.

Как и к любому оборудованию защиты, применяются требования к работе (данная спецификация приведена на примере грозозащиты кабеля Ethernet RJ45):

1. Время реакции: <1нс
2. Сопротивление кабеля, Ом: примерно 100.
3. Скорость работы сети: 100-1000 Мбит/с
4. Максимальное напряжение: 6-12 В.
5. Максимальный ток: 5000 А.

Часто задают вопрос: можно заменить диод на стабилитрон. В целом да, но необходимо сделать следующую оговорку: все дело во времени срабатывания. При сильном перенапряжении срабатывание стабилитронов равно 25 нс. Слишком много для кое-какого оборудования.

Установка

При проектировании коммуникационных цепей встает вопрос о монтаже гроззащитного оборудования, так как кабели могут идти не только внутри помещения/цеха/ другого объекта, но и снаружи. Установка грозозащиты осуществляется на:

1. Корпус установки.
2. ДИН рейка.
3. На кабеле по ходу прохождения сигнала.

Необходимо отметить, что защиту нужно устанавливать двухстороннюю. Это объясняется тем, что сопротивление кабеля в любом случае не равно нулю. Так как ток протекает по пути наименьшего сопротивления, то в данной ситуации он может поразить работающее оборудование с другой стороны кабеля.

Также необходимо отметить, что грозозащита вызывает затухание идущего по кабелю сигнала. Поэтому необходимо обращать внимание на технические характеристики устройства. При достаточной длине кабеля сигнал имеет свойство искажаться.

Если после выше написанного сеть не заработала, сделайте следующее:

1. Тщательней ищите источник помех (возможно, рядом проложен кабель 220 В).
2. Имеет место проверить «землю». Для большей уверенности протяните кабель «земли» от электрощитка.
3. Поставьте защиту с одной стороны (ВНИМАНИЕ: данный шаг ОЧЕНЬ аккуратно, МОЖЕТ ВЫГОРЕТЬ ВСЕ ОБОРУДОВАНИЕ).
4. Измените тип грозозащиты.

Следует отметить, что грозозащита повышает надежность в разы, но не все 100%. Грозозащита может и сгореть. К этому обычно приводит маленькое время реакции на открытие диода, что исключает возможность мгновенно перенаправить заряд на «землю».

Заземление и зануление

Заземлить необходимо на заранее проверенную «землю». Это необходимо для того, чтобы заряд не скопился на корпусе детали. Нельзя заземлять на водопроводные трубы или трубы отопления, так как они обладают очень высоким сопротивлением (ток протекает по пути наименьшего сопротивления). Исходя их схемы защиты на примере фирменного нетпротекта (рис. №2) земля нужна для стекания заряда. В другом случае заряду некуда «деваться», и он может скопиться на корпусе оборудования, что приведет к поражению электрическим током любого человека.

Зануление производить не желательно. Разница между «нулем» и «землей» в том, что ноль – это шина, которая служит для замыкания цепи и протекания тока (ее потенциал равен нулю). В то время как земля – это необходима для выведения накопившихся зарядов и защиты от статики. Зануление не оказывает положительного влияния на грозозащиту, а наоборот, повышает частоты ее срабатывания. Это ложные срабатывания. Соответственно, будут частые перерывы в работе сети (совет: зануление допускается в том случае, если нет возможности заземлить на настоящую «землю»).

Сравнение самодельных и фирменных грозозащит

Для сравнения возьмем фирменную внешнюю грозозащиту (рис. №3) с HPoE ( high power over Ethernet). Степень защиты IP54.

Обладает следующими преимуществами:

1. Низкие потери сигнала.
2. Работоспособность не теряется при попадании напряжения 220 В.
3. Подавления помех.
4. Высокая стойкость при отведении на землю большого тока (больше 5 КА).
5. Поддерживают обе схемы организации дистанционного питания.

Спецификация устройства:

1. Подключения идет через LSA-коннектор.
2. Защищаются с 1 – 8 проводники.
3. Потери в частотах с 5 – 95 МГЦ меньше 0,4 дБ.
4. Затухание переходное равно при 90 МГц больше 30 дБ: 
   • Ограничение дифференцированного напряжения меньше ±7,5 В.
   • Время срабатывания меньше 10 нс.
   • Максимальное напряжение переменного тока 250, постоянного 350.
   • Отводимый ток меньше 5000 А.

Данное устройство самодельное, и по внешнему виду доверия не вызывает (рис. 4).

Данное устройство является гальванической развязкой между сетевой картой ПК и свитчем. С основными задачами справляется: отводит накопившееся заряды, но с прямым попаданием молнии не справится, так же как и не справится с пробоем напряжения в 220 В. Можно использовать как временную защиту, которую в скором времени заменят. Единственный плюс – цена (совет: хорошая вещь и стоит хорошо).

В конце хотелось бы отметить, что говоря о защите любого устройства, то ни одно специальное оборудование не защитит вашу сеть, а лишь минимизирует потери.

hqsignal.ru

Грозозащита. Термин серьёзный, так называются устройства, защищающие оборудование от воздействия наведенных на линии связи высоких напряжений, угрожающих целостности электронных компонентов. Наводки от молний, например.

Используются несколько типов защитных элементов:

— варисторы — переменный резистор, резко уменьшающий своё  сопротивление при возрастании приложенного напряжения выше заданного уровня;

— супрессоры — ограничительные стабилитроны, открывающиеся при превышении приложенного напряжения выше заданного порога;

— газонаполненные разрядники — принцип тот же, при превышении определённого значения напряжения в керамическом баллончике с инертным газом происходит разряд и сопротивление падает до долей Ома;

— плавкие предохранители — ну предохранители они и есть, перегорают при превышении определенного значения тока.

Эти элементы в различных комбинациях встречаются в устройствах грозозащиты. Не вдаваясь в подробности внутренней схемотехники можно сказать, что принцип работы одинаков — при появлении опасного напряжения в проводной линии (как информационной, так и силовой — без разницы), эти устройства закорачивают линию на землю, тем самым снижают вероятность выгорания приборов, подключенных к этой линии. Поскольку ток при этом бывает очень большим, то элемент защиты может быстро перегреться и сгореть. За это время успеет нагреться и перегореть более инерционный плавкий предохранитель, включенный в линию последовательно. Это крайний случай, обычно они успешно гасят пиковые наводки и живут долго и счастливо. До близкого удара молнии. Ну тут уж как повезёт.

Не буду рисовать схем — и так всё понятно, кроме того, схемки эти нарисованы в главе «Защитное заземление в системах видеонаблюдения». Устройства грозозащиты включаются разрыв линии и через отдельный провод подключаются к ближайшей «земле». Причём земля эта должна быть как можно более надёжна — импульсный ток может быть очень велик и сопротивление проводника должно быть минимально.

Вот пример устройства грозозащиты для коаксиального кабеля тайваньского по-моему брэнда SC&T (мышь рядом исключительно для масштаба):

Отчётливо видны входной и выходной разъёмы, причём на том, который в линию, надпись CABLE (кабель), с другой стороны написано что-то вроде EQUIPMENT (оборудование, короче). Ну и земляной провод торчит с клеммой. Ничего сверхъестественного. Ставить эти разряднички следует с обеих сторон линии — камеры и регистратора.

Вот разрядник грозозащиты марки OSNOVO для линии Ethernet, мы их для уличных IP-камер ставим, да и для компьютерных сетей подойдут, если вы додумаетесь тащить линию воздушкой по улице.

Здесь IN -это вход со стороны линии, там и земляная «сопелька» рядом.

С этими конкретными разрядниками неувязочка вышла — камеры были с «поевским» питанием (глава «Вот оно какое PoE»), т.е. до 57В, а напряжение отсечки разрядника — 20В. Проектировщик проворонил, за что ему было обозначено большое человеческое «мерси» и объявлена клизма. Пришлось демонтировать и менять.

Вот на такие:

У них отсечка на 60 вольтах, питание нормально доходит до камер. Обратите внимание — линия, уходящая на улицу, экранированная и контактный проводок от экрана так же заземлён. Землить экран нужно всегда, причём со стороны центрального оборудования.

Насчёт экрана. Любое грамотное экранирование так же значительно снижает вероятность поражения наведенными напряжениями. Если вы тянете «воздушку» и не разорились на грозозащиту, то постарайтесь хотя бы провести её в экранированном кабеле или заземлённом металлорукаве.

Ну и ещё. Разряд молнии несёт чудовищную энергию в импульсе, поэтому последствия могут быть самыми непредсказуемыми. В большинстве случаев разрядники хорошо себя показывают, но говорить о гарантиях целостности аппаратуры не приходится. О значительном снижении аварийности — да, но не более того. На одной базе отдыха в Горном Алтае выгорело по-моему 8 камер разом, это до установки грозозащиты. После — ну 1,5 года молчат, что дальше будет не знаю. На эту тему вспоминается мрачный армейский юмор незабвенного майора Феонова с институтской военной кафедры: «ПВО — это как волосы на интимных местах, — прикрывают, но не факт, что защищают». В полной мере это можно отнести к устройствам грозозащиты.

Кроме того, следует помнить, что устройства эти недёшевы (1-2 тыс. руб). Поэтому ставить их на всё подряд совсем не обязательно. Если ваши уличные камеры расположены на стенах того же здания, где стоит регистратор, то защищать их совсем не обязательно. Защита нужна при удалённом размещении камер и особенно открытой прокладке кабеля — воздушке.

Кстати, как-то спешно выезжал на удалённый объект, а разрядников не успели закупить. Короче, купил полкармана супрессоров с порогом 6 и 20В и собирал на них разрядники по сигналу и питанию прямо на месте. Получилось раз в 5 дешевле, а результат, по моему, тот же, что от фирменных, хотя, конечно в случае близкого разряда они могут и послабее оказаться. Ну вроде жалоб не было, а грозы в тех местах сильные.

Вот, собственно, всё на этом.  Комментируйте, подписывайтесь — форма внизу.

На главную                       в начало                         к оглавлению

p.s. Раскопал в столе ещё одну железяку из этой же серии:

Уже знакомый SC&T, но в данном исполнении он защищает не только видеосигнал, а ещё и оба провода электропитания +/- 12В.

Не удержался, расковырял железину. Вот она со всеми своими потрохами:

Лень было искать обозначения элементов для графического редактора, от руки схемку накорябал. Схема простенькая.  Все провода, питание и видео, нагружены супрессорами, которые в случае наведения напряжения выше порогового «содят» провод на землю. В линии питания кроме того включен простенький НЧ-фильтр, создающий некоторое препятствие для высокочастотных наводок. В цепь видеосигнала такой фильтр не засунешь — сигнал посадит, поэтому там ограничились установкой дополнительных супрессоров между сигналом и сигнальной землёй (это на случай, если на провода разные напряжения наведутся) и двумя очень маленькими емкостишками, образованными «змейкой» из печатных проводников — на фото видно, если присмотреться.

Вот и вся схема. Я же на объекте, когда сочинял самопальные разрядники, просто ставил одни супрессоры. Ну и емкостишки по питанию добавлял. Брал клеммную колодку на 12 контактов , набивал прямо туда элементы, подводил провода, лишние клеммы откусывал. Всё это в коробку рядом с камерой засовывал и «типа опа». Вроде работает. И стоило рублёв 150-200 по тем временам против больше 1000 за «тайваньский аналог» ?

Здесь ещё следует обратить внимание на катушки НЧ-фильтра. Провод тонкий, это на одну камеру рассчитано. Дополнительных нагрузок на эту игрушку желательно не довешивать.

А на мою можно. Вот так вот.

Теперь точно всё.

До связи.

systemdefend.ru

Сети Ethernet, со времён своего изобретения, обрели небывалую популярность, и по ходу развития сетевой инфраструктуры, было разработано и внедрено множество стандартов физического уровня для передачи данных, начиная коаксиальным кабелем и заканчивая оптоволокном. Свою нишу среди них, со всеми своими преимуществами и недостатками, вполне оправданно заняла, так называемая, "витая пара". И даже если для прокладки внешних сетей повсеместно используется оптоволоконный кабель, то с ростом разновидностей телекоммуникационного оборудования возникла необходимость применения медных кабелей ("витой пары") как внутри, так и вне зданий.

Данная тенденция повлекла за собой целый ряд проблем, связанных с такими явлениями, как индустриальные электромагнитные помехи и атмосферное электричество. В определенных условиях, из-за роста напряженности ЭМ-поля, порты устройств, подключенных к сети Ethernet, неминуемо выходят из строя. Для решения этой проблемы были разработаны и широко применяются устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), в простонародье называемые "грозозащита".

Название "грозозащита" не совсем уместно в данном случае, так как никакое УЗИП не сможет защитить оборудование от прямого попадания молнии. Для защиты от грозового разряда применяют совсем другие методы. Молнию "приманивают", молниеотводами создают "привлекательные" для разряда места, то есть создают кратчайший путь для протекания тока разряда.
    Согласно исследованиям, проводимым для седьмого издания ПУЭ, в центральных регионах России грозовая интенсивность составляет 50 часов в год, при этом молния воздействует на 1 Км² местности 2 раза в год, а для южных регионов на 1 км²  – 5 раз в год.

                    
Рис.1 Карта районирования территории РФ по среднегодовой продолжительности гроз в часах

В предгрозовой период, в атмосфере увеличивается напряжённость электрического поля. В этом случае, образовавшиеся заряды неизбежно индуцируются на все воздушные линии связи, в результате чего разница потенциалов между сигнальными проводами и оборудованием может составлять несколько тысяч вольт. Это напряжение неизбежно приводит к пробою изоляции разделительных трансформаторов Ethernet-портов, и далее распространяется по схеме оборудования.

Рис.2

Также статический заряд может накапливаться в результате трения о кабель молекул воздуха и прочих проявлениях стихии. Гораздо хуже выглядит ситуация при удалённом грозовом разряде. В этом случае электромагнитный импульс, неся огромную энергию и индуцируясь на линии связи, не видит препятствия, проходя через паразитную ёмкость разделительных трансформаторов или пробивая их изоляцию, а при растекании тока молнии по поверхности земли, между разнесёнными на расстояние объектами, разница потенциалов может составлять тысячи вольт.

                             Рис.3                                  

Стоит отметить, что атмосферные явления могут быть не единственным источником возникновения перенапряжений. Также, зачастую, их источником могут являться коммутационные помехи при включении/отключении силового оборудования, при расположении кабельного сегмента в непосредственной близости от электротранспорта, частотно регулируемыми приводами электродвигателей и т.д. Нередко происходят случаи нарушения правил монтажа как слаботочных, так и силовых кабелей, в результате чего на сигнальные линии также наводится опасное для оборудования напряжение. От перечисленных выше явлений как раз и предназначены защищать УЗИП. Несмотря на то, что принцип работы всех УЗИП одинаков, и основан на отведении с линии передачи данных, наведённого электрического заряда, в систему заземления, рынок УЗИП изобилует разновидностями данных устройств и схемотехническими решениями при их проектировании.
    Компания "НАГ" являясь производителем телекоммуникационного оборудования, хорошо знакома с обращениями клиентов в службу ремонта, связанных с повреждениями Ethernet-портов, после неблагоприятных погодных условий или при неграмотном расположении линий связи. Основной причиной неисправностей в подобных ситуациях, в большинстве случаев, является отсутствие защиты от перенапряжений или неправильная их установка. В связи с этим, инженерами компании была разработана линейка УЗИП, способная удовлетворить все требования и обеспечить необходимую защиту оборудования.

Выбирая техническое решение при разработке УЗИП, пришлось отталкиваться не только от качества защиты оборудования, но также брать в расчёт суровые экономические реалии нашей страны, так как мало желающих покупать УЗИП ценой выше, чем стоимость ремонта защищаемого порта, а с учётом того, что оригинальные решения стоили бы на порядок дороже, и лишь на очень малую долю улучшали характеристики защиты, выбор был остановлен на классических решениях. Для большего понимания ситуации, ниже будет дано общее представление о том, как работают УЗИП, но для этого необходимо немного погрузиться в теорию и разобраться в схемотехнике подобных устройств.

Помехи на лини передачи бывают двух видов: дифференциальные и синфазные (см. рис.4). Дифференциальная помеха – разность потенциалов между проводниками в линии. При возникновении синфазного перенапряжения устройство работает следующим образом: если напряжение между проводниками превышает порог срабатывания супрессора VD3, его сопротивление резко падает, и по цепочке VD1-VD3-VD5 или VD2-VD3-VD4 (рис. 4, синяя стрелка) замыкает линию, ограничивая импульс на безопасном уровне, и выделяя излишки энергии в виде тепла. Синфазная помеха – разность потенциалов между проводниками линии и оборудованием. Для борьбы с этой помехой в схеме используется газоразрядник FV1, принцип работы которого аналогичен работе супрессора, только здесь энергия импульса, протекая через VD1(VD2)-FV1 или  FV1- VD4(VD5) (рис. 4, красная стрелка) уравнивает потенциалы с системой защитного заземления.

 
Рис.4

Примерами реализации подобной схемы являются "Грозозащита Ethernet SNR-SP-1.0" или "Грозозащита Ethernet SNR-SP-2.0". Разница между ними лишь в том, что первая является оконечным устройством, а вторую можно подключить в разрыв линии передачи данных. Также, в линейке присутствует "Грозозащита Ethernet Nag-APC", которая имеет конструкцию для установки в шасси для стандартной 19 дюймовой стойки. Данные грозозащиты можно применить на портах Ethernet 10/100/1000Base.

             

 Грозозащита Ethernet SNR-SP-1.0                         Грозозащита Ethernet SNR-SP-2.0                        

 

    
Грозозащита Ethernet Nag-APC

                   
                                 Шасси APC PRM24 для защит NAG-APC
 

Если защищаемый Ethernet-порт не поддерживает передачу данных на скорости в 1 Гбит/с, то в данном случае вполне может подойти и "Грозозащита Ethernet Nag-клон", рассчитанная на защиту одного порта, или "Грозозащита Ethernet Nag-клон-4", защищающая 4 Ethernet-порта.

Грозозащита Ethernet Nag-клон                                              Грозозащита Ethernet Nag-клон-4

Случаются ситуации, когда защищаемое устройство необходимо запитать по технологии PoE. Примером могут служить такие устройства, как IP-видеокамеры, маршрутизаторы, точки доступа и т.д. В данной ситуации также можно использовать рассмотренную конструкцию УЗИП, изменив некоторые номиналы деталей, так как разница потенциалов в сигнальных линиях согласно стандарту PoE, может составлять до 57 Вольт.

    Рис.4​

Изменение номинала приведёт к небольшому уменьшению скорости срабатывания схемы, но обеспечит необходимую защиту для оборудования. Примером подобного решения является "Универсальная грозозащита Дрозд". Она работает на портах Ethernet 10/100/1000Base.  "Грозозащита Nag-1.1 POE" применяется только на портах Ethernet 10/100Base, как и "Грозозащита PoE Nag-1P". Её можно использовать только совместно с устройствами, питание которых осуществляется по зарезервированным парам проводов (4;5 и 7;8). Подача питания по сигнальным проводам в данном устройстве не поддерживается.

        Универсальная грозозащита Дрозд      Грозозащита Nag-1.1POE      

 Грозозащита PoE Nag-1P      

Также, для предотвращения влияния неблагоприятных внешних условий, УЗИП серии "Дрозд" может устанавливаться в корпусы с необходимой степенью защиты от климатических и механических воздействий.

В случае, когда линия передачи данных оказывается в зоне действия разнообразных индустриальных помех, актуальным будет применение УЗИП с дополнительными индуктивно-ёмкостными фильтрами, которые исключат составляющую помехи, не препятствуя прохождению полезного сигнала. Примеры данного решения, это "Грозозащита Ethernet Nag-1.2" и "Грозозащита Ethernet Nag-4.2". Разница между ними  в количестве защищаемых портов, 1 и 4 порта соответственно. В силу конструктивных особенностей, эти УЗИП нельзя использовать совместно с устройствами, питаемыми по технологии POE, так как постоянное напряжение не сможет преодолеть преграду из индуктивно-ёмкостных фильтров. Эти устройства могут работать на портах Ethernet 10/100Base.

Грозозащита Ethernet Nag-1.2                            Грозозащита Ethernet Nag-4.2

Кроме устройств защиты Ethernet-портов, в линейке есть также "Грозозащита Nag-DSL", применяемая для защиты устройств подключаемых к телефонной линии, таких как телефонные аппараты или DSL-модемы.

Грозозащита Nag-DSL

Зачастую, в линии напряжения питания (~220В) также могут происходить скачки напряжения, приводящие к отказу питаемого оборудования. На этот случай можно воспользоваться устройством "Грозозащита NAG-E1.0", которое работает на том же принципе, что и все выше перечисленные УЗИП, с одной лишь разницей: в этом устройстве дополнительно установлены предохранители, сгорающие при скачке напряжения, поэтому после срабатывания защиты, предохранители нужно заменить.

Грозозащита NAG-E1.0

С подробными характеристиками перечисленных устройств, а также с их стоимостью вы всегда можете ознакомиться на нашем сайте.

nag.ru

Элементы системы

Часть 1. Молниеприемник

Последствия от удара молнии могут быть самими серьезными, потому игнорировать это природное явление нельзя ни в коем случае. Для защиты от пожаров и выхода из строя электроприборов необходимо позаботиться о создании эффективной системы молниезащиты. Такая система, конечно, никак не повлияет на грозы в вашем регионе — но минимизировать их последствия сможет.

Грозозащита зданий обычно строится по достаточно простому принципу. Разряд улавливается молниеприемником и по токоотводящей линии уходит в землю. За минимизацию последствий для электрических сетей отвечает внутренняя система грозозащиты, представленная устройством для защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Все элементы этой системы мы рассмотрим в статье.

Молниеприемник — это «первая линия обороны». Его устанавливают как можно выше — так, чтобы воображаемый купол, опускающийся под углом 45° к поверхности земли, накрывал все здание. Делают эту деталь из металла, но в качестве дополнительной опоры может использоваться и кирпичная труба, и деревянная мачта.

Основные типы молниеприемников:

Иллюстрация	Тип устройства
	Стержневой. Самый простой в изготовлении и поэтому самый распространенный вариант. Делается из металлического стержня диаметром от 12 мм и более либо из металлической трубы. Оптимальная высота установки устройства — от 1,5 до 2 м по отношению к самой высокой точке кровли. Крепится либо самостоятельно, либо на опорной мачте.
	Тросовый. В качестве приёмного элемента выступает трос, натянутый между опорами на крыше. Опоры устанавливаются на коньках и ребрах кровли. Для закрепления молниеприемных тросов могут использоваться как металлические детали, так и опоры из диэлектрических материалов. Минимальное расстояние от троса до кровли из негорючего материала — 10 см. Если крыша изготовлена из дерева, то конструкцию поднимают на 1–1,5 м от коньковой линии.
	Сетчатый. По сути, это усовершенствованная тросовая конструкция. Помимо приемного элемента на коньке токоотводы крепятся и на скатах. Вся сеть замыкается на один заземляющий контур.
	Активный. Устанавливается не менее чем в 1 метре над высшей точкой кровли. При включении ионизирует воздух, что позволяет выполнять захват токов молнии в сфере радиусом до 100 м. После улавливания разряда работает как обычный стержневой молниеотвод. Ключевые недостатки активных систем – зависимость от источника энергии и высокая цена.

После установки любого молниеотвода нужно в обязательном порядке проверить его сопротивление. Эта величина ни в коем случае не должна превышать 10 Ом.

Часть 2. Линия токоотведения

Следующий элемент системы молниезащиты — токоотводящая линия. По большому счету, подойдет практически любой провод, соединяющий молниеприемник с заземляющим контуром. Но для обеспечения нужного уровня надежности конструкция должна соответствовать ряду требований:

1. Проводник. Для прокладки линии используются провода диаметром не менее 6 мм. Минимальная площадь сечения провода зависит от материала: для меди это 16 мм2, для алюминия 25 мм2 и для стали от 50 мм2.
2. Соединение с молниеприемником. Лучше всего фиксацию и контакт обеспечивает зажимная муфта из анодированной стали с винтовым креплением. Также можно использовать болтовое соединение и сварку.
3. Оформление поворотов. При прокладке токоотводящего провода по скату или стене, а также при огибании препятствий все повороты нужно оформлять в виде плавных дуг. Это позволяет свести к минимуму риск появления искровых разрядов.

4. Фиксация на вертикальных поверхностях. Проводник не должен висеть свободно — его закрепляют либо на стене, либо на водосточной трубе. Для этого используются простые скобы или специальные крепежи, которые входят в комплект молниезащитного оборудования.

Часть 3. Заземляющий контур

Последний элемент системы защиты от молний — заземление. Это контур, заглублённый в грунт и обеспечивающий рассеивание/поглощение системой разряда.

Общие требования к системе заземления:

1. Выбор места монтажа. Контур обустраивается на расстоянии не менее 5 м от жилых зданий, пешеходных дорожек, загонов для домашних животных и т. д. Грунт в месте установки должен быть влажным — для более эффективного токоотведения.
2. Глубина закладки. Основной контур желательно располагать на уровне не менее 50–80 см от поверхности грунта.

3. Конфигурация. Заземление чаще всего делается в форме треугольника со стороной 1,5–3 м. На углах треугольника в грунт дополнительно забиваются стальные уголки 40х40 мм или трубы со стенкой не менее 3,5 мм. Глубина забивки — до 3 метров.

4. Соединение. Металлическая полоса присоединяется к контуру и выводится на поверхность. Для стыковки с токоотводящей линией молниеприемника используем муфту или болтовое соединение.

Часть 4. Ограничитель напряжения

Помимо наружной части системы молниезащиты есть еще и внутренняя. Это комплекс элементов, которые обеспечивают защиту от импульсных перенапряжений. Иными словами, такой прибор поглощает излишки напряжения, возникающими при ударе молнии, и «сбрасывает» их в систему заземления.

Ранее для обеспечения защиты использовались длинно-искровые и газовые разрядники. Сегодня им на смену пришли более компактные, более удобные в использовании, а главное – более надёжные ограничители.

Особенности работы ограничителя:

1. Основу прибора составляет варистор — элемент, сопротивление которого уменьшается при увеличении силы тока. Варисторные элементы (делают их из смеси оксидов цинка, висмута и других металлов) свободно пропускают сверхтоки без появления искр.
2. Варисторы выпускают в виде модульных вставок. Таким образом, при выходе из строя вставку можно просто заменить, не выполняя повторное подключение ограничителя.

Габариты вставок соответствуют их пропускной способности, так что неподходящая деталь при замене просто не войдет в гнездо.

3. При допороговых значениях ограничители просто пропускают излишки тока. Если же напряжение слишком велико, и есть риск пожара, то срабатывает предохранитель устройства защиты от импульсных перенапряжений, и цепь размыкается.

Для частного дома ограничители чаще всего монтируют по двухступенчатой схеме:

1. На входе усаливается прибор, рассчитанный на более высокое напряжение (оптимально — группа В, 4 кВ).
2. После него ставится вторая линия (ограничитель группы, С, 2,5 кВ).
3. Менее мощные грозозащитные устройства (группа D, 1,5 кВ) стоит устанавливать только в том случае, если в доме есть чувствительная электроника.

Монтаж и эксплуатация системы

Установка молниеотводящих контуров

Систему грозозащиты частного дома можно собрать и своими руками. Для монтажа мы либо приобретаем готовый комплект материалов, либо используем подручные изделия.

Основные документы, регламентирующие установку молниезащитных систем:

1. СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций».
2. РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений».

Работы начинаем с установки контуров молниеотведения на само здание:

Иллюстрация	Этап работы
	Установка кронштейнов на конек крыши. На коньки и ребра кровли монтируем кронштейны для молниеприемников. Для фиксации используем дуговые основания, которые обхватывают коньковую планку. Затягиваем крепления таким образом, чтобы кронштейны были неподвижны. При установке на коньки из другого материала используем саморезы, которыми присверливаем кронштейны к коньковому брусу.
	Установка кронштейнов на скаты. Там, где будет проходить токоотводящая линия, а также в месте прокладки дополнительных молниеприемников устанавливаем опорные кронштейны. Надежнее всего закреплять эти детали на обрешетке под кровельным материалом. Также допускается установка кронштейнов поверх кровельного материала с фиксацией саморезами в обрешетку или стропила.
	Монтаж молниеприемника. Тросовый молниеприемник укладываем в опоры кронштейнов на коньках, ребрах и скатах, после чего натягиваем его для уменьшения провисания. Фиксируем трос зажимами. Излишки троса отрезаем. На краях крыши формируем отводы длиной примерно 0,5 м, которые отгибаем вверх — это повысит эффективность улавливания разрядов.
	Присоединение токоотводящей линии. К тросу-молниеприемнику подключаем токоотводящую линию. Для этого устанавливаем на трос зажимную муфту и вставляем в нее провод или стальную пластину. Тщательно затягивая болтовое крепление, фиксируем токоотводящий проводник на приемной части молниеотвода.
	Монтаж токоотводящей линии на вертикальных поверхностях На стены устанавливаем кронштейны, которые фиксируем анкерами. К кронштейнам крепим токоотводящую линию, опуская ее до уровня грунта или до места контакта с контуром заземления. Также можно опустить токоотвод по водосточной трубе — в этом случае линия будет замаскирована, но не утратит эффективности.

Монтаж заземления

Эффективная грозозащита невозможна без качественного заземляющего контура. Если заземление уже сделано, то молниеотвод можно подключить и к нему. Но если контура нет или его качество вызывает сомнения — то лучше перестраховаться.

Заземление монтируется так:

Иллюстрация	Этап работы
	Рытье траншеи. По предварительно нанесенной разметке выкапываем траншею для укладки заземляющего контура. При выполнении земляных работ дерн стоит срезать и уложить отдельно — так будет проще замаскировать поврежденный участок грунта после завершения монтажа.
	Забивание стержней. По углам треугольника или по линии с шагом не более 1,5 м забиваем заземляющие стержни. Длину стержня желательно брать не менее 2,5 м — так заземление будет более эффективным. Забивать удобнее всего кувалдой, на начальном этапе стоя на стеллаже или стремянке.
	Приваривание соединительных пластин. К оголовкам стержней, находящимся у дна траншеи, привариваем стальные соединительные пластины. Вместо пластин можно использовать толстые арматурные прутья или даже проволоку.
	Защита от коррозии. Все сварные швы зачищаем, после чего обрабатываем противокоррозионным составом (защитной краской, битумной мастикой и т. д.). Если этого не сделать, то буквально через два–три года соединение проржавеет и контакт нарушится.
	Монтаж выводящей пластины. К краю контура привариваем стальную пластину, которую заводим на стену здания. Конец пластины фиксируем на стене с помощью анкера.
	Оборудование соединения. К верхнему краю выводящей пластины привариваем болт. Его мы будем использовать для соединения с молниеотводом.
	Завершение земляных работ. Траншею, в которой находится заземляющий контур, закапываем, тщательно утрамбовывая грунт. Сверху закрываем участок срезанным ранее дерном. Чтобы система работала эффективнее, можно залить заземление водой и засыпать солью. Так проводимость грунта увеличится. За счет наличия соли эффект будет сохраняться в течение длительного времени.
	Подготовка к использованию. Наружную часть заземляющего контура защищаем от коррозии. Это можно сделать с помощью пластикового кабель-канала, а можно просто покрасить металлическую полосу. К болту присоединяем токоотводящую линию от молниеприемника.

На этом монтаж системы грозозащиты завершается.

Для повышения ее эффективности желательно также установить ограничитель перенапряжения. Его ставят либо в щиток снаружи, либо в специальный короб внутри дома. Но установку этого элемента желательно доверить профессиональным электрикам.

Заключение

Эффективная грозозащита частного дома вполне может быть оборудована самостоятельно: в работе вам помогут приведенные выше советы, схемы и видео в этой статье. Если же какой-то из этапов вызовет вопросы, то вы всегда можете получить консультацию, обратившись к экспертам и другим пользователям в комментариях ниже.

kursremonta.ru