Три защиты, в одном устройстве!
Устройство благодаря которому у Вас уменьшится количество пасмурных дней в году.

Спрашивайте
в ближайших компьютерных магазинах,
у своего провайдера

Ремонт

Анализ выхода со строя защиты

В результате грозового разряда в кабеле локальной сети образуется импульс высокого напряжения, который пытается уйти в землю.
На рисунке представлена принципиальная схема грозозащиты, для анализа выхода из строя защиты и поиска причин неисправности, удобно использовать схему состоящей из двух защит.

В результате грозового разряда в кабеле локальной сети образуется импульс высокого напряжения, который пытается уйти в землю, Красными линиями показаны пути растекания зарядов
Расмотрим как работает система защиты.
В результате разряда молнии, в кабеле наводится импульс высокого напряжения. Молния вообщето напрявлялась к земле, просто на ее пути оказался сегмент Вашей сети, теперь расмотрим куда она напрвится дальше.
Так как линия имеет два конца, то звряды распределятся примерно поровну и направятся в оба конца Master и Slave.
Дойдя до пользовательской защиты Slave,
низкочастотный заряд натолкнется на высокочастотные тансформаторы T3-T4, которые трансформаторами являются только для высокочастотного сигнала,
а по отнешению к низкочастотному импульсу грозового разряда, являются простыми деревяшками,
поетому импульс здесь заткнется и начнет сливатся по екрану или свободних жилах в сторону защиты Master, дальше на землю в точке 2.
В сторону пользователя, через защиту Slave, что-то просочится, за счет несеметричности трансформатора, часть импкльса перейдет из синфазного а противофазный.
Но имея прямой провод к земле 1, большая часть заряда устремится именно по нем, минуя устройство.
Противофазный импульс при превышении паряжения пробоя четырех диодов выделится в виде тепла на диодах.
Импульс который устремился к защите Master, также сталкивается с проблемой прохождения высокочастотных трансформаторов T1-T2 и ему проще слится на землю в точке 2.
То что просочится к оборудованию через защиту Master, будет сбросится на землю 3 и выделится в виде тепла на диодах.
Со схемы видно что кабель связи разделен на три, гальванически разделеные зоны, каждая имеет свой сток в нвправлении земли
Теперь расмотрим что собственно может сгореть.
Практика експлуатации показала что сгорают трансформаторы T3, T4.

По конструктивной особенности, когда сгорает трансформатор, линия получает обрыв, при етом связь с землей остается, поетому защищаемый порт практически никогда не сгорает.
Диодные сборки не сгорали не разу, даже в случаях очень сильных повреждений.
Это вызвано тем что по сравнении с класическими защитами имеющие прямое включение, просачивание серез трансформатор такие незначительные, что в большенстве случаев достаточно штатной защиты чипа.
В магистральной защиты типа Slave

Как отремонтировать?

Для ремонта трансформатора, необходимо 25 сантиметров медного провода диаметра 0.23, марки ПЭВ
В случае больших нагрузок и других повреждений, ремонт производится простым осмотром устройства
Если повреждения достаточно сильные, стоит провезти ревизию целостности диодов зачистки

Пути повышения надежности защиты

Прежде всего заземление, заземление и еще раз заземление!
Как писалось выше, молния направлялась к земле, Ваше устройство просто оказалось на ее пути, никто из производителей не может угадать пути движения импульса и защитить устройство с завода.
Поетому покупая устройство Вы покупаете просто устройство, но устанавливая его, Вы создаете систему.
Как ее защитить может решить только тот кто ее собирает.
Для этого необходимы определенные знания.

Грозозащита типа PPS-XXX и LPA-XXX расчитана на утилизацию импульсов до 3000 вольт и рассеивает енергию емкостю 10.5 Джоуля.
Некоторые производители декларируют защиты от 30000вольт и большие емкости рассеивания енергии.
Практика показывает что предела наращивания прочности нет, но каждый вольт стоит на порядок дороже.
В связи с этим было принято решение создать защиту приемлимую по цене-качеству широкому кругу пользователей.
Более того, нельзя забывать про другие елементы сети, кабеля, гнезда и разьемы RJ-45, диалектрические свойства платы, елементов.
Как правило, все эти детали редко имеют предел електрического пробоя больше 3000вольт.
В связи с этим, купив защиту выдерживающую больше 3000 вольт, пользователь будет постоянно сталкиватся с проблемами в сети связаные с пробоем других елементов.

В связи с выгоранием трансформаторов гальванической развязки, на магистральных защитах типа Slave установлены дополнительные разрядники, шунтирующие трансформаторы.
Данное решение нельзя применять для усиления защит пользовательских линий в домах со старой планировкой електропитания, имеющих два предохранителя на линии 220 вольт.

Проблема заключается в следующем, если установить разрядник для защиты трансформатора, возникновении короткого замыкания в квартире и сгорании предохранителя на ноле,
получаем ыходящую в квартиру фазу, которая пытается уйти любыми путями в ноль(землю), в этом случае взявшись рукой за системный блок и батарею пользователь будет поражон електрическим током по маршруту фаза-системник-человек-батарея.
Если установлена защита, она будет пытатся слить фазу через разрядник на землю провайдера, если короткое продолжительно то со строя выйдут разрядники, шунтирующие трансформаторы.
Для более ответственного оборудования, грозозащиты оборудованы возможность дублирование заземления.

Для сбора статистических данных стоит содать паспорта площадок, с характеристиками линий и вести регистрацию выхода со строя оборудования, это позволит выделить линии требующие более надежной защиты, на такие направления стоит усилить установив штатные защиты.
Сама локальная сеть есть не однородная структура, гдето может проходить кабель высокого напряжения, гдето недалеко шина заземления, прочие елементы, которые влияют на наводки в кабеле.
И есть лин где при сильных грозах нечего не горит, а есть линии где порт вылетает от хлопка дверью.
Отсюда даже самая крутая, стандартная защита может потребовать установки усиления.
Где? Никто не скажет, только сбор и анализ данных.

Стоит сказать за организацию самих линий, хотя наводки присутствуют везде, лучьше закапыватся в землю, не стоит рваться в небо, если же по другому не получается, старайтесть проложть кабель ниже существующих кабелей, львиную долю наводок они заберут на себя.

Анализ других защит

Проблема первая
Допустим развивается удар в 20 киловольт, схема прямоточная, прямая медная проволока ведет к трансформаторной развязке,
чтобы локализовать удар(тонкая красная линия) нужно среагировать быстрее скорости света и перехватить импульс на землю,
сомневаюсь что в ближайшие сто лет решат этот вопрос.

Проблема вторая - грубейшая ошибка
В данной схеме присутствует грубейшая ошибка, которая не защищает порт, а преднамерено его убивает.
Расмотрим как это происходит, при грозовом разряде, в КАЖДОМ проводе кабеля, наводится заряд, практически одинаковый по напряжению и одинаковый по знаку, это называется синфазная наводка.
Все линии защищены своими разрядниками, при нарастании напряжения, все разрядники стремяться открыться.
Но сработает какой то первый и сбрасывает заряд с провода заряд на землю, когда с провода стек заряд скажем до нуля, образуется разность потенциалов между обнуленным и заряжеными проводами.
Пара проводов приемника или передатчика, работает через трансформаторную развязку, то есть через обмотку трансформатора они соедены.
В связи с этим, заряд из заряженого провода через трансформаторную развязку устремляется к открытому разряднику на первом проводе и стекает на землю. Если в проводе был заряд 20 киловольт, то на вторичной обмотке трансформаторной развязки образуется обратный импульс 20 киловольт, который ударит в порт(толстая красная линия).
Синфазный импульс перерос в противофазный.
Порт в сгорает.

Проблема третья
Чтобы понять данный еффект, можно расмотреть результат диагностики системы зажигания автомобиля с помощью осциллографа, осцилограмма взята от сюда http://www.freemen.su/index.php?productID=125.

"A" - напряжение пробоя искры.
"B" - время горения искры.
"C" и "D" - обратите внимание на разницу напряжений, в первом случае напряжение равно 7.7kV, в втором 14.1kV.
Понятно что напряжение 14.1kV это хорошая искра, а 7.7kV напряжение просело, это означает что в этом цылиндре проблемы, свеча дает утечку, системы зажигания в данном цылиндре сбоит, что может вызывать перебои в работе двигателя.
При анализе получается что если свечку закоротить, то напряжение системой зажигание или вообще не будет развиваться, а на высоковольтном проводе больше 1000 вольт не поднимится.

Теперь к защите, получается что если звщита имеет большое первичное сопротивление то в линии связи напряжения нарастают большего потенциала чем в защитах которые имеют низкое сопротивление.
В анализируемой защите, на землю стоят разрядники, в результате защита имеет большое сопротивление, возникающий импульс получает возможность развится по максимуму, в дальнейшем защита начинает с ним боротся.
В нашей защите линия связи через среднюю точку трансформаторной развязки напрямую закорочена на землю, это предотвращает возникновения высокого импульса на начальной стадии.

Все остальные схемы примерно в том же духе, а Экстрим показала самый лучший результат, потому что там не прямая медь, стоят кандеры образующие гальваническую развяку, ослабляющие удар импульса.
Использование подобных защит, привело в разочарование провайдеров, не редко слышны жалобы что после установки защит гореть стало больше.

Если продолжать искать отличия, то стоит отметить что защита класса LPA имеет дополнительные преимущества, отсутствующие в выше расматриваемой.
Организация прямого заземления
Прямое заземление организовано через среднюю точку, первичной обмотке высокочастотного трансформатора, данное решение не позволяет грозовому импульсу развить высокое напряжение.
Улучшает сток на землю, не требует дорогих елементов.

Организация пробки
Высокочастотный трансформатор прекрасно работает для передачи рабочего сигнала, но для низкой частоты является не больше чем деревьяшка, что сдерживает грозовой импуль и способствует его стоку на землю.

Ограничение
При стоке на землю, из за несеметричности обмоток, синфазный импульс создает противофвзный. Например при несеметричности в 1% и напряжении 20000, образовывается противофазны импульс напряжением 200 вольт, в этот момент срабатывают разрядники на первичной обмотке и утилизируют противофазное напряжение в тепло.

Зачистка
В процессе сброса импульса на землю происходит, всеравно происходит просачивание импульса во вторичну. обмотку, коммутатор. Здесь существует своя земля и синфазный импульс минуя коммутатор всеравно сбрасывается на землю. А возникший противофазный утилизируется на диодном ограничителе 2.4 вольта, в тепло.
В связи с низкими проницательными способностями трансформатора, мощность на зачистке развивается очень маленькая, что в работе не разу не наблюдалось выход со строя диодных ограничителей.

Почему если у вас такая крутая защита вы не даете гарантии

Грозозащита, расчитывается по законам вероятности.
Метрологические службы собирают грозовую активность в определенном регионе.
Заказчик заказывает защиту с сроком службы 50 лет, с коефициентом надежности 0,7.
Для этого обращаются в метрологическую службу данного региона и получают метрологические данные с выборкой в 50 лет.
Эти данные сортируются по возростанию, фиксируется максимальные нагрузки на уровне 70% - эти данные и являются тех условием для разработки и изготовления системы грозозащиты.
По теории вероятности, такая защита должна служить 50 лет и на базе метрологических данных за последние 50 лет возникали такие разряды, которые в 70%, данной грозозащитой будут утилизированы.
Если защита выходит со строя, при нагрузке меньше 70%, это проблема разработки или мотажа.
Если защита выходит со строя, при нагрузках больше 70%, это страховой случай.
Обратите внимание на тот факт, что метрологические данные должны бить именно того региона где расположен обект, даные расчеты не могут применятся в других регионах.
Так как они могут быть или ниже по параметрам что приведет к выходу со строя оборудования и убыткам, или завышены что приведет к излиших расходах на строительство грозозащиты.
В обоих случаях нет економически обостнованых расходов.

Если создается товар широкого потребления, он может попасть в любой регион по грозовой активности
Делать его повышеной надежности, это неоправданое повышение цены, поетому в даном решении приведена по нашему мнению оптимальное соотношение цена качество
Когда изделие попадает в раен с завышеной активность, при всем запасе прочности оно выйдет со строя
Более того, будет ли пользователь расматривать проблему опираясь на данные метрологической службы если изделие сгорит, потому что грозовой импульс оказался по величине гораздо выше средней по региону?
Навряд ли, нет и приборов могущих зафиксировать или расчитать величину статического разряда, который ударил в обект.
Эти моменты и делают не возможным предоставлять гарантии на данный тип изделий.

Грозозащита не единственный случай, когда надежность раситывается по теории вероятности. Как ни странно существуют ряд более серьезных объектов, в расчетах которых применяется подобная методика, это мосты, дамбы, гидроелектростанции на уелостность которых прямо влияет количество освдков в регионе, это практически все здания, особенно в сейсмологически не стабильных регионах.
Все ети случаи связаны с непредсказуемостю матушки природы и никакими другими методиками не могут быть расчитаны в принуипе.

1. Характеристики

2. Как это работает?

3. Как установить?

4. Хочу знать больше

5. Пользователям

6. Провайдерам

7. Ремонт

8. Издержки

9. Ссылки

Заказать по телефону:

+380(542) 22-55-44

+380(44) 332-97-68