Если б не было грозы...

Ода грозозащите, заземлению и школьному курсу физики.

 Введение

            Чтобы создать компьютерную сеть в принципе много ума не требуется: нужно «раскидать» и «обжать» несколько кусков кабеля UTP, воткнуть их с одной стороны в хаб/свич, с другой – в сетевую карту компьютера и настроить программное обеспечение последнего. Попутно необходимо отказаться от услуг компании по прокладке сети, ибо «у нас на это есть свой администратор». И вот, «сеть» готова к эксплуатации. До определенного момента…

Страшилки про активку. Покупатель.

            Однажды по приходу на работу коллектив обнаруживает, что сеть не работает. Непродолжительные разбирательства местного сисадмина (в отсутствие такового – наиболее продвинутого из юзеров) приводят к заключению: накрылся медным тазом хаб (или свич)…

Дальнейшие действия – срочно выявить контору, которая продала «гнилую железяку», и:

а) высказать по телефону несчастному представителю той конторы все, что вышеупомянутый админ (а с ним и весь коллектив) думает по поводу факта продажи «гнилого» (серого, черного, китайского, поганого, б/ушного – нужное подчеркнуть) железа;

б) с легким постукиванием кулака (ботинка) по краю (середине) стола потребовать немедленно заменить вышедшую из строя железяку, «потому как нам работать надо, а сеть простаивает по причине небрэндовости проданной вами железки»;

в) клятвенно пообещать себе никогда в жизни больше не иметь дела ни с этой конторой, ни с данным производителем активного сетевого оборудования.

г) начать подыскивать другого поставщика активки (заодно – компьютеров, периферии и проч.) и другого производителя оборудования.

Страшилки про активку. Продавец.

            Однажды по приходу на работу менеджер, продавший вышеозначенной компании, поднимает трубку телефона и выслушивает 4 вышеозначенных пункта, при этом:

а) вспоминая погоду за ближайшие 2-3 дня;

б) задавая наводящие вопросы (содержание – ниже по тексту) по поводу наличия/отсутствия грозозащиты и заземления.

 1) При чем здесь погода? В 9 случаях из 10 гневный звонок покупателя вызван внезапно разразившейся над городом грозой. В 8 случаях из 10 покупатель не связывает грозу и выгоревшее оборудование.

 2) В 9 случаях из 10 при прямо заданном вопросе о наличии отдельного контура заземления, «чистого» (выделенного) электропитания активки и оргтехники, наличии грозозащиты гневно звонящий теряется и ответить «в лоб» с уверенностью 100% не может. Иногда возражает в стиле «про каких таких заек, у нас тут типа все на UPS и они чиста канкретна защищают нашу электрическую сеть с утра до вечера от бросков и перепадов напряжения»…

При чем же здесь гроза? Обрывки из школьного курса физики.

В принципе, все, что необходимо знать в данном случае находится по адресу:

http://www.1september.ru/ru/fiz/2001/31/no31_01.htm,

но кому лень, или некогда туда ходить, вот пара выдержек из текста:

Вопросы:

…

3. Почему иногда недалеко от места удара молнии плавятся предохранители и повреждаются чувствительные электроизмерительные приборы?

…

ответы:

…

3. Изменяющееся магнитное поле молнии индуцирует в электроизмерительных приборах и в осветительных сетях сильные токи.

…

ЭДС  индукции в замкнутом контуре прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока через площадь, ограниченную этим контуром.

Кому необходимо больше информации – welcome на www.yandex.ru, ключевые слова поиска - «электромагнитная индукция», или просто откройте учебник физики…

Итак, какой такой замкнутый контур? Так уж устроен «медный» Ethernet, что информация в нем передается по 4 проводам: пара «прием» и пара «передача». По стандарту длина каждой пары может составлять до 96 метров (в реальной жизни составляет в отдельных случаях и 150). С одной стороны оконеченный разъемом кабель «втыкается» в активное сетевое оборудование, с другой – в сетевую карту компьютера. Передатчик и приемник имеют свое сопротивление (элементарно можно проверить омметром). Т.е. для одного соединения мы имеем ни много ни мало 2 замкнутых контура, для которых никто не отменял вышеозначенный закон…

 Где-то бабахнула молния…

Что произошло в природе?

Правильно, любой школьник скажет, что произошел сильный электрический разряд в несколько миллионов вольт. Электрический ток породил магнитное поле. Изменяющееся (есть вопросы или сомнения?) магнитное поле породило в попавших в него замкнутых контурах ЭДС самоиндукции.

«Медный» Ethernet работает в диапазоне напряжений до… ну никак не больше 10 вольт со всеми возможными наводками и расчетными напряжениями… Что же произойдет, когда по информационным каналам «попрет» напряжение, в десятки/сотни раз превышающее расчетное?

Если Ваша активка должным образом заземлена и компьютер тоже включен в розетку с заземляющим проводником – в большинстве случаев не произойдет ничего: сработают линии защиты и избыточное напряжение плавно «утечет» в землю. Такова уж природа электричества, что:

а) току нужно куда-то течь;

б) течь он будет по линиям с наименьшим сопротивлением.

Если Вы защитили себя от бросков напряжения в электрической сети (не путать с бросками напряжения в сети слаботочной!) только методом наличия UPS и пренебрежительным отношением к заземлению – ток потечет в соответствии с пунктом б), т.е. по менее приятным для конечного оборудования местам (процессоры сетевых плат, процессоры материнских плат компьютеров, процессоры буферов коммутаторов и т.д.).

К слову сказать, ежели молния бабахнет уж совсем близко или (что еще хуже) просто попала в ваше здание – спасти вашу активку и оргтехнику (заодно – включенные лампочки, электрокипятильники, чайники и утюги) может наверное только чудо, вызванное коллективной молитвой сотрудников. Либо оборудование ProtectNET компании APC, которое создано для индивидуальной защиты каждого порта в сети, стоимостью 23-25 у.е. за штуку. Забавно, при стоимости порта активного оборудования порой в 5-10 у.е., его защита стОит в несколько раз больше. Возможно, стоит задуматься об аварийном наборе активного оборудования (что может оказаться дешевле).

 Если не было грозы. Следующая порция «подводных камней»

Действительно, а если грозы не было, а оборудование таки выгорело? Характерные признаки – 1-2 «мертвых» порта на активке…

А кто, собственно говоря, утверждает, что вышеозначенное изменение магнитного потока порождает только и исключительно молния? Обмотки силовых электродвигателей, сварочные аппараты, электродуговые печи… Собственно говоря, 2 последних примера являются мини-молниями по своей природе…

А выдержаны ли нормы по прокладке слаботочного кабеля? Ежели кабель UTP лежит в одном кабелепроводе с киловольтным кабелем, питающим какой-нибудь близрасположенный трансформатор… Уж не будут ли там время от времени появляться изменения магнитного потока?

Если слаботочный кабель лежит рядом с кабелем бытового электропитания на протяжении всех своих 96 рекомендованных метров, а в этот кабель местный электрик включил сварочный аппарат и там «прыгает» напряжение от 50-70 до 350-400 вольт – уж не будут ли в кабеле «витая пара» возникать токи самоиндукции?

 Немного о бросках напряжения.

Заодно – о пользе UPS. Это устройство призвано защищать оборудование с другой стороны – со стороны электропитания, в частности – от бросков напряжения, вызванных сварками-печками-двигателями. Его наличие в электрической сети и подключение активного сетевого оборудования посредством данного устройства, конечно же, способствует стабильной работе. Попутно хочется заметить, что принято подключать через UPS серверы и компьютеры, обходя коммутаторы-концентраторы стороной.

 Свести потери к минимуму. Резюме.

Итак, во избежание вышеописанных несчастных случаев необходимо:

1. Наличие отдельного для оргтехники и компьютеров выделенного электропитания.

2. Наличие отдельного для оргтехники и компьютеров контура заземления.

3. Соблюдение правил прокладки слаботочного кабеля.

Также, в особо критических случаях, желательна персональная защита (ProtectNET), которая спасает в 80% случаев.

Ну и конечно же, необходимо производить периодические измерения состояния контура заземления с составлением необходимой документации.