Ochrana před bleskem a přepětím pro datové sítě

Pro zabezpečení provozuschopnosti datových sítí a také s ohledem na v budoucnu očekávatelné zvýšené nároky je třeba elektromagnetické kompatibilitě zařízení věnovat zvláštní pozornost.

1. Úvod

Pro zabezpečení provozuschopnosti datových sítí a také s ohledem na v budoucnu očekávatelné zvýšené nároky je třeba elektromagnetické kompatibilitě zařízení věnovat zvláštní pozornost. Proto by měla každá projekce datové sítě obsahovat i koncepci zemnění a potenciálového vyrovnání, a to pojednání ohledně:
– trasování vedení,
– kabelové struktury,
– aktivních prvků,
– ochrany před bleskem,
– stínění signálových vedení,
– potenciálového vyrovnání,
– ochrany před přepětím.

2. Elektromagnetická kompatibilita (EMC)

Nejdůležitější opatření k vytvoření EMC, a tím k nerušenému datovému přenosu, jsou:
– Prostorové oddělení známých zdrojů elektromagnetického rušení (např. transformátorů, pohonů výtahů) od komponent IT.
– Použití kovových, uzavřených a uzemněných kabelových žlabů v oblastech rušivého vyzařování silných vysílačů, popř. připojení koncových zařízení výhradně optickými kabely.
– Použití oddělených napájecích obvodů pro koncová zařízení, popř. použití odrušovacích filtrů a UPS.
– Zamezení souběhu silových vedení a datových vedení, zejména napájecích vedení výkonných spotřebičů (kvůli nebezpečí vysokých přepětí při spínání a vypínání) a známých zdrojů rušení (např. tyristorové regulace).
– Použití stíněných datových kabelů, na obou koncích uzemněných; to platí i pro připojovací kabel koncového zařízení a patch kabel.
– Potenciálové vyrovnání pro kovové opláštění a stínění (např. kabelové lávky a kanály) včetně armování (propojení do mříže).
– Stíněný datový kabel a silové vedení by měly být v sekundární úrovni rozvodů vedeny stejnou stoupací šachtou. Odděleným, navzájem protilehlým stoupacím šachtám je třeba se vyhnout. Rozestup mezi oběma kabelovými systémy by neměl překročit 20 cm.
– Silové napájecí vedení pro koncová zařízení a příslušná datová vedení musejí být vedeny zásadně stejnou trasou s použitím oddělovacích přepážek. V terciární úrovni rozvodů je doporučený rozestup mezi těmito vedeními max. 10 cm.
– V případě, že je budova vybavena hromosvodem, je třeba dodržet dostatečnou vzdálenost mezi silovými/datovými vedeními a součástmi vnějšího hromosvodu (jímače, svody) a také zamezit paralelnímu vedení silových/datových vedení se svody vnějšího hromosvodu.
– Použití světlovodných kabelů pro IT kabelové propojení různých budov (primární úroveň kabeláže).
– Instalace přepěťových ochran v silových obvodech a v oblasti terciární úrovně kabeláže pro ochranu před přechodovými přepětími vznikajícími při spínacích procesech a bleskových výbojích.
– Pro zamezení rušivých proudů stíněním datových vedení provádět silové obvody v soustavě TN-S.
– Provedení přípojnice hlavního ekvipotenciálního pospojování se silovými obvody (PEN) na jednom místě v budově (např. v prostoru silové přípojky budovy).

Obr. 1 Administrativní budova se zařízením o vysoké disponibilitě [1]

3. Svodiče přepětí

Pro funkční ochranu EMC je důležitá také znalost ochranného působení svodičů bleskových proudů a přepětí pro informačně-technické sítě, jakož i jejich správná volba.

Koncová zařízení mají podle svého použití a konstrukce různé třídy odolnosti proti rušení na svých datových rozhraních. Při volbě vhodného svodiče přepětí je třeba přihlížet nejen k systémovým parametrům, nýbrž také k tomu, zda je svodič schopen zařízení ochránit. Za účelem snadného přiřazení byl pro produktovou řadu Yellow/Line vytvořen systém značení tříd svodičů. To umožňuje ve spojení s dokumentací koncového zařízení přesné určení, zda svodič odpovídá koncovému zařízení, tedy zda jsou vzájemně energeticky zkoordinovány.

Správně dimenzované svodiče přepětí chrání bezpečně koncové zařízení před napěťovými a energetickými špičkami, a tím zvyšují dostupnost/spolehlivost zařízení.

Moderní komunikační sítě používají stále vyšší frekvence, a tím se stávají citlivějšími na rušivé vlivy. Hladký provoz sítě tedy začíná již klíčovým plánem EMC zahrnujícím i ochranu budovy a systémů před bleskem a přepětím (obr. 1).

4. Novinka DEHNpatch typ DPA CLE

Tato přepěťová ochrana je určena pro bezdrátové ethernetové aplikace pro sítě Power over Ethernet (PoE+) ve venkovním prostředí pro spojení bod k bodu/multibod. Je vhodná pro PoE/IPkamery a využívá vyrovnání potenciálů pomocí kovového pouzdra. Svodič přepětí DEHNpatch typ DPA CLE je přepěťová ochrana TYPU 2/P1 (obr. 2).

Technická data
typ: DPA CLE IP66,
třída svodiče:  ,
nejvyšší provozní napětí DC Ad-Ad (U_c): 8,5 V,
nejvyšší provozní napětí DC Pa-Pa (PoE) (U_c): 60 V,
jmenovitý proud (I_L): 1 A,
D1 bleskový proud (10/350 µs) celkový (I_imp) 4 kA,
C2 jmenovitý impulzní proud (8/20 µs) (I_n) žíla–zem celkový: 10 kA,
mezní frekvence: 250 MHz,
třída krytí: IP66,
certifikace: UL, CSA, kat. č. 929 221.

Obr. 2. DEHNpatch typ DPA CLE

Výhody:

– optimální produkt pro ethernetové aplikace ve venkovním prostředí,
– funkční pouzdro pro spolehlivý provoz i v drsném prostředí,
– při montáži na kovové konstrukce není zapotřebí dodatečný vodič PE,
– zvyšuje životnost díky vyrovnání tlaku a minimalizaci kondenzace,
– jednoduchá montáž díky univerzálnímu uchycení,
– snadná a rychlá montáž díky předem připraveným konektorům vodičů,
– bezproblémová instalace i ve větších výškách (zajištění šroubů/víka).

Literatura:
[1] Lightning protection guide. 3^rd updated Edition, DS702/E/2014, ISBN 978-3-9813770-1-9.

---

DEHNpatch je přihlášen do soutěže Zlatý Amper 2018.
Přijďte se na tento jedinečný přístroj podívat na veletrhu Amper 2018
do stánku P 4.28 společnosti Dehn + Söhne. 

---

 Vyšlo v časopise Elektro č. 3/2018 na straně 20. 
Tištěná verze – objednejte si předplatné: pro ČR zde, pro SR zde.
Elektronická verze vyšlých časopisů zde.