Три защиты, в одном устройстве!
Устройство благодаря которому у Вас уменьшится количество пасмурных дней в году.
Спрашивайте
в ближайших компьютерных магазинах,
у своего провайдера
Хочу знать больше
Грозозащиты достаточно для защиты компьютера?
Достаточно ли повесить замок на дверь, чтобы быть уверенным, что дом защищен?
Наверное, для большей уверенности стоит поставить решетки на окна, сигнализацию и так далее.
При увеличении расходов, будет повышаться, всего лишь степень защиты и это не значит, что на каком-то уровне можно сказать "Достаточно".
Грозозащита-это замок на Вашем компьютере, который утилизирует опасные импульсы высокого напряжения, но это уже следствие.
Вероятность возникновения заряда, его направление, форма, зависит от конструктивного решения подключения.
Для того чтобы качественно построить защиту, нужно ориентироваться в природе возникновения импульсов.
- нужно знать откуда может произойти удар,
- формы напряжения импульса,
- направление,
Конечно, это касается сложных локальных сетей, для большинства пользователей, достаточно иметь грозозащиту и надежное заземление компьютера.
Если Вы проживаете в доме со старой планировки, с отсутствием заземления, ниже мы расскажем, как организовать защиту на занулении.
Откуда может произойти удар?
Удар можно ожидать со следующих направлений:
- Статическое накопление заряда высокого напряжения, в случае отсутствие стоков статики.
Накопление статики идет непрерывно, от фоновых наводок близлежащих пар, кабелей, от наводок работы электрооборудования, накапливается статика от трения, пыльного воздуха, листья, снега.
Постоянно идет и утечка статики. Когда накопление превышает утечки, в целом кабель или устройство начинает заряжаться по отношению к земле зарядом, для стока на землю заряд пытается "пробить" устройство.
Статика более прогнозируемый источник разрушения, наиболее опасный и непредсказуемый - это грозовые разряды.
Наиболее подвержены-это воздушки, причем удар будет в любом случае, правильно воздушка построена или нет, разница только в том, какая часть будет утилизирована конструктивно и какой мощности будет остаточный импульс.
- Грозовой разряд, наводит в кабеле импульс высокого напряжения, раз кабель имеет два конца, импульс распределяется 50% на 50% в обе стороны и пытается пробить кабель, порты на землю.
Когда какое-то направление будет пробито, за счет утечки напряженность резко понижается, при этом с остальных проводов заряд устремляется в место стока, импульс из синфазного превращается в еще опасней-противофазный.
- Импульс, от шагового напряжения со стороны заземления, возникает в результате стока грозового разряда в землю, возникновение шагового напряжения и наличия пути стока: земля-заземление-устройство-кабель-устройство-заземление-зеиля.
То есть для заряда, растекающегося в сторону ноля, проще пройти по медному кабелю на противоположную сторону к нулевому потенциалу земли, чем проделывать этот путь по сухому грунту.
Данный случай не единственный, тот же процесс произойдет когда в лифте пробьет фаза на землю.
Как следствие, могут быть повреждены контуры заземления, устройства, кабеля.
- Скачки напряжений в сети 220 вольт, в результате попадания грозового разряда в линию электропередач.
Вместо 220 вольт получаем удар, неопределенного напряжения, конечно, практически на каждом столбе линии электропередач стоит защита в виде разрядников, заземления, но она рассчитана на довольно большие напряжения и медленна в реакции, в результате горят не только компьютеры, но и холодильники, телевизоры и прочие электроприборы. В результате перегрузок выходят из строя системы защиты, отгорают ноли и т.д.
- Каскадное прохождение импульса высокого напряжения.
Все вышеперечисленные причины порождают синфазные импульсы высокого напряжения, в результате срабатывания защит, неконтролируемых пробоев, импульсы перерастают в противофазные.
Данный импульс порождает напряжение в линиях на несколько порядков выше критичных, это приводит к тому, что сгорая, одно устройство генерирует на все стороны противофазные импульсы высокого напряжения, которые каскадно сжигают одно за другим устройства, пока ме потеряют мощность.
Какое может быть направление импульса?
Как правило, грозовой импульс, статика имеет синфазную форму и направлен в сторону земли, то есть при наводке в кабеле, во всех жилах образуется напряжение одной величины и полярности, например, 10000вольт по отношению к земли 0вольт.
Полярность может иметь любой знак.
После пробивания заряда на землю у одного из жил кабеля, образуется сток, в который устремляется заряд в данной жиле, после этого напряжение в жиле принимает нулевое значение по отношению к земле, напряжение в соседних жилах остается первичного высокого уровня.
При этом синфазный импульс переходит в форму противофазного импульса, напряжение из соседней жилы пытаясь перетечь на первую жилу проходит по трактам приемо-передающих устройств, выжигая все на своем пути.
Что сделать чтобы наводок не было?
Если вы решили заняться связью, то сделать ничего нельзя, Вы постоянно будете сталкиваться с импульсами.
Если есть кусок провода, кабеля, в нем по любому будет наведено напряжение, на этом принципе работают генераторы.
Ошибочно мнение, что если использовать оптику, то проблем не будет - БУДУТ.
Примером может служить эфир. Казалось бы, громадные расстояния и нет проводов? Но при всех диэлектрических свойствах он является основным проводником, который создает проблемы в сетях, то же касается и оптики, и только потому, что она молода, недостаточно статистических данных.
Хотя несомненно, медь, оптика, эфир ведет себя по-разному, порядки наводок, скорости стоков, последствия разрушений разные.
Но, если у вас задача построить действительно надежную систему связи, то сбрасывать статику и импульсные наводки со счетов нельзя.
Чтобы не было наводок, нужно максимально заземлять линии связи.
Как сгорает устройство?
Компьютер для взаимодействия с сетью использует сетевую карту.
Потоки собираются на коммутаторе, который обеспечивает коммутацию пакетов между компьютерами или другими устройствами.
Работа обеспечивается модулями приема-передачи сигналов, которая работает аналогично на компьютере, коммутаторе или другом устройстве к которому имеется доступ по локальной сети, разница только в количестве портов.
На данной картинке показан принцип работы коммутатора.
Коммутатор состоит из блоков:
- высокочастотного фильтра, который в какой-то степени срезает импульсы и может рассматриваться как примитивная защита,
- модуля физического уровня, регенерирующий сигнал и преобразующего аналоговый импульс в цифровой,
- фабрики коммутации, обеспечивающей передачу пакетов между портами
- блока питания, имеющего сложную систему стабилизации напряжения, обеспечивающий надежное питание сигнального чипа.
Как уже стало понятно, основная проблема приходит со стороны линии связи, в основном в виде импульса высокого напряжения, который стремится уйти в землю, в данном случае единственный путь через коммутатор на ноль питания. Чаще мы это ощущаем во время грозы.
Рассмотрим как выгорает коммутатор в зависимости от величины импульса
- небольшой импульс, переваривается на уровне фильтров, кроме сгорания сопротивлений волнового согласования, конденсаторов фильтров высокой частоты, как правило никакой проблемы не вызывает, возможна единичная потеря пакета.
- импульс посильнее, насыщения первичного фильтра недостаточно, чтобы его погасить и он выжигает модуль физического уровня. При этом коммутатор остается работать, может даже отрабатываться сигнализация тестирования порта, но порт не работает, порт сгорел
- сильный импульс, насыщения первичного фильтра недостаточно, чтобы его погасить и он выжигает модуль физического уровня, но мощность импульса еще большая и сжигается фабрика коммутации. Индикатор питания загорается, но коммутатор, увы не работает.
- очень сильный импульс, насыщения первичного фильтра недостаточно, чтобы его погасить и он выжигает модуль физического уровня, сгорает фабрика коммутации, мощность импульса еще большая, сгорает стабилизатор питания и остатки импульса уходят в землю через ноль питания 220 вольт.
При включении устройства - никаких признаков жизни.
Компьютер или другое сетевое устройство имеет аналогичную структуру и сгорает по той же схеме.
Как сгорает микросхема?
Микросхема-это полупроводниковый прибор, выполненный по технологии создания на какой-то основе полупроводника и травлением или напылением дорожек и элементов.
Следует отметить, что микросхемы одного функционала могут быть дороже или дешевле. Это связано с качеством материалов, технологией используемых при изготовлении микросхем.
Основным элементом микросхемы является подложка, на которую наносится элемент, материал элемента и верхнее покрытие.
От качества материалов зависит уровень диффузии элементов и подложек, сопротивление, максимальные токи, теплопередача и так далее.
Чем дешевле материалы, тем хуже теплоотвод, тем больше уровень диффузии элементов и так далее.
Дешевая микросхема может прекрасно работать на небольших нагрузках, но если нагрузки продолжительные, то в процессе диффузии происходит проникновение молекул одного материала в другой, повышаются утечки, низкая теплопередача приводит к перегреву элементов, и даже незначительный импульс может вывести микросхему из строя.
Даже при небольших нагрузках, если элемент получает импульс, превышающий допустимую теплоемкость, дорожка вскипает, взрывается, перекрывает на соседнюю дорожку и элемент выходит из строя.
В настоящее время, практически все производители работают над защитой своих микросхем.
И, если 10 лет назад, с электроникой, без специальной защиты от статики, работать было не возможно, то сейчас на это практически никто не обращает внимания.
То есть сегодня в каждой микросхеме стоит защита!
Почему же они сгорают?
Ответ очень простой, защита имеет определенный уровень и, если импульс его превышает, она выходит из строя.
Это достаточно важно для понимания защиты сети.
Получается, что защита есть, но ее недостаточно.
Отсюда получаем несколько условий
1. В любой микросхеме есть уровень критического напряжения Vкр до которого микросхема сопротивляется.
2. От начала сопротивления до пробоя, проходит критическое количество времени Tкр.
3. За время Tкр выделяется энергии Qкр, при котором вскипает дорожка
Следовательно в защите устройства происходят процессы, направленные на стабилизацию температурного состояние микросхемы,
если критическое время Tкр. мы ничего не предпримем, то устройство выйдет со строя, если же мы за Tкр., сможем запустить свою систему защиты то устройство останется в рабочем состоянии.
Какие это меры.
- Уменьшение наводок в линиях связи.
- Установка грозозащиты, и как мы увидели, не стоит гнаться за сверхбыстрыми грозозащитами, оказывается по скорости срабатывания мы должны вложится во время Tкр.
- Хорошее охлаждение, теплоотвод материала корпуса микросхемы, позволяет удерживать саму схему в относительно холодном состоянии, что позволяет в случае необходимости, утилизировать в тепло импульсы большей величины
Как защитить свой компьютер?
Напрашивается следующее решение:
- Необходимо проложить для грозозового импульса путь, по которому заряд, двигаясь к земле, обойдет компьютер.
Вся сложность в том, что импульсы от грозы не постоянны, удар можно ожидать любой полярности, направление может быть как к земле так и от земли.
Более того, постоянны побочные явления, когда синфазный импульс превращается в противофазный.
Не меньше хлопот приносит и статические напряжения, пробои в силовых кабелях электроснабжения и прочие наводки.
И нужно создать прибор, который при минимальной стоимости со всем этим боролся и не только защищал компьютер но и без потерь обеспечивал передачу данных для доступ к сети интернет!
Все указывает на то что создать такое устройство невозможно.
Так можно ли создать такую защиту?
Да можно. Мы собрали лучшие решения и создали такую защиту.
Более того, PPS-01MS включает в себя три уровня защиты!
Первый уровень: возникающий разряд через экран и траверсы кабеля из локальной сети, отводится на землю на стороне провайдера.
Второй уровень является для разряда пробкой, не пропускающей импульс к компьютеру пользователя. Полезный сигнал продолжает передаваться без препятствий. Это увеличивает стекание зарядов на землю через первый уровень защиты.
Третий уровень зачищает сигнал от остатков помех, которые по какой-либо причине просочились через пробку ограничения и через провод зануления позволяет стекать на землю, на стороне пользователя.
Грозозащиты класса PPS-ХХХ позволяют разбить линию связи на три гальваническиразнесенные зоны, каждая имеет возможность заземления.
Гальваническое разделение предотвращает влияние на соседние участки.
А у нас провайдер...
1. Не ждите милости от провайдера
Пользователь не знает, состояние монтажа подключения на стороне провайдера. Но при использовании защиты PPS-01MS, это особо не влияет на безопасность его компьютера.
При грозе, грозовой импульс, практически одинаково распространяется по кабелю в обе стороны, если провайдер халатно относится к вопросу монтажа и защите, то порт на его стороне будет разрушен, но это его проблема.
Единственное что при заключения договора, пользователь не должен брать на себя ответственность за техническое состояние порта на стороне провайдера, так как он в принципе, НЕ МОЖЕТ ПОВЛИЯТЬ НА ЕГО ЗАЩИТУ.
Влияет ли данная ситуация на защиту устройства пользователя?
Собственно да, увеличивается нагрузка на саму защиту, при очень мощной молнии возможно даже разрушение защиты.
Но в целом, эта проблема касается оборудования на стороне провайдера и первого уровня защиты у пользователя, а у нас, как писалось выше есть еще два! :)
На первом уровне, заряд возникший в кабеле, стек на землю в сторону провайдера, через заземление или пробил порт, но все равно львиная доля ушла в землю.
Что же происходит дальше на стороне пользователя?
Во время стекания заряда в сторону провайдера, работает второй уровень защиты - пробка.
Ее задача, пропустить полезный сигнал, в случае необходимости "заткнуть"опасный грозовой импульс.
Это выполняется с помощью высокочастотного трансформатора, который для полезного сигнала является трансформатором, а для низкочастотной грозовой наводки простой деревяшкой, опасный импульс не может пройти - ПРОБКА!
Конечно, специалисты скажут, что даже низкая частота имеет фронт нарастания напряжения и величина этого напряжения может вывести из строя устройство пользователя...
Однозначно они правы, просачивание неизбежно и зачистку выполняет третий уровень защиты!
По сути, третий уровень защиты, это те диодные грозозащиты которые наиболее распространены и в настоящее время продаются по 5-6$ практически в любом компьютерном магазине.
Хотя конструктивно и здесь имеется некоторые особенности.
- Учитывая гальваническую развязку линии, мы можем смело заземлить или занулить свою часть защиты.
- Импульс потерявший основную мощность на первых двух уровнях существенно ослаблен, в связи с этим, отпадает необходимость в ряде дорогих деталей, повышается скорость срабатывания, следовательно надежность.
Выводы.
Вопрос грозозащиты - это комплексное решение согласованное, на стороне провайдера и стороне пользователя, но если Вы защитили свое устройство со своей стороны защитой PPS-01MS, то можете особо не переживать качественно ли это сделал провайдер на своей!
2. Зануление или заземление
Как было написано выше, если Вы поставили защиту PPS-01MS то можете спать спокойно, НО, как всегда найдутся не глупые ребята и скажут - "а что это за зануление, нужно заземление...!"
Опять они окажутся правы, по всем учебникам нельзя так делать!
Поэтому рассмотрим кто здесь прав.
Во-первых, процесс сгорания устройства сводится к тому что, грозовой импульс наведенный в кабеле связи, пытается уйти в землю, случайно на его пути оказался Ваш компьютер, в связи с этим импульс проходит через электронику устройства, повреждая ее и стекает, в большинстве случаев на ноль питания 220вольт.
То есть импульс попадает в ноль питания в любом случае, обязательно ли при этом должно сгореть устройство пользователя?
Во-вторых, само решение не требует обязательного зануления или заземления, идея в шунтировании устройства по пути движения импульса кабель_связи->земля.
В-третьих, есть еще несколько моментов, в связи с которыми мы рекомендуем производить именно ЗАНУЛЕНИЕ а не заземление на стороне пользователя.
Заземление довольно сложная конструкция, как правило надежная она только в подвале и лаборатория испытание производит там же.
Но пользователь не живет в электрощитовой! А до 7 этажа высотки, путь неблизкий, ухудшение параметров происходит как из за линейных сопротивлений шины, так и от элементарных отгораний земли, поломок, ошибок в монтаже.
Не каждая лаборатория даст гарантий на землю на 7 этаже.
А самый неприятный момент в том, что когда повреждается заземление на 7 этаже, пользователь может об этом и не узнать, просто периодически будет выходить со строя оборудование.
Но если сток зарядов организован через зануление и оно по какой-то причине повреждается, пользователь об этом узнает сразу, у него перестанут работать электроприборы.
Следующий момент, это топология построения заземления, если оно по квартире проходит метров 20-30, то с одной стороны это потери на сопротивлении, а идея защиты в шунтировании устройства и чем ближе точки шунтирования к защищаемому устройству, тем эффективнее защита.
С другой, при длинном проводе заземления, во время грозы в нем самом могут наводится вредные токи.
В-четвертых, если заземление сделано правильно, то оно организовано отдельной шиной. В результате мы получаем виток от устройства через заземление к нолю того же устройства. В результате возникновения грозового импульса, в данном витке может навестись напряжение и пробой будет происходить именно в районе устройства.
Выводы.
Организация стоков вредных зарядов, является первоочередной задачей и при сравнении как ее сделать, через заземление или зануление, теория и практика показывает, надежнее работает ЗАНУЛЕНИЕ.
В заключении стоит отметить
Многие пользователи не достаточно серьезно, воспринимают безопасность своей электроники, как следствие приводит к дебатам с представителями производителей, по поводу гарантий.
В большинстве случаев, торговые агенты и сами не понимают вопроса и, если пользователю удалось сдать на гарантию прибор, то гарантийщики прибор возвращают.
Потому что 95% поломок связано именно со статическими повреждениями электроники.
Чтобы пополучить представление как правильно защищать прибор и сколько это может стоять, приводим иллюстрацию из книги В.И.Кравченко "Грозозащита радиоэлектронных средств", обратите внимание как выполнены вводы кабелей, вентиляция, ручки регулировки и т.д.
Естественно, сегодня, когда прибор морально устаревает за несколько месяцев, обеспечивать подобную защиту економически нецелесообразно и применяются такие методы исключительно в военных и промышленных целях.
4. Хочу знать больше
6. Провайдерам
7. Ремонт
8. Издержки
9. Ссылки
Заказать по телефону:
+380(542) 22-55-44
+380(44) 332-97-68
