Заземление и грозозащита

Логическая схема

Типичная логическая схема подключения беспроводных устройств Инфинет представлена на Рисунке 1:

• изображение слева: стандартное решение при подключении к источнику питания переменного тока. Внешний блок (ODU) - это само радиоустройство, а внутренний блок (IDU) - это блок питания PoE для ODU. Как следует из их названия, внешний блок обладает пыле- и влаго-защитой, диапазоном рабочих температур от -40 до +60ºС и может быть установлен на открытом воздухе, а блок IDU устанавливается внутри помещения.
• изображение справа: стандартное решение при подключении к источнику питания постоянного тока. Блок питания в данном случае может располагаться как снаружи, так и внутри помещения. При необходимости установки вне помещения должно быть использован инжектор со встроенной грозозащитой AUX-ODU-INJ-G, инжекторы IDU-LA-G (V.01) / IDU-CPE-DC предусматривают установку только внутри помещения или коммутационного шкафа. Описание перечисленных инжекторов расположено ниже.

Рисунок 1. Логическая схема подключения устройств Инфинет
 

Общие рекомендации при реализации данной схемы:

• Блок питания должен быть подключен к внешнему блоку с помощью кабеля FTP CAT5e. Кабель не входит в комплект поставки устройства. Необходимо использовать прямой кабель с распиновкой по схеме T568B на обоих концах. Максимальный диаметр кабеля не должен превышать 7 мм, а длина - 100 м.

Кабель FTP Cat5e - внешний кабель, как правило, чёрного цвета, должен иметь защиту от ультрафиолета. А также, помимо 4 медных витых пар, кабель должен иметь металлический экран и дренажный провод внутри (как показано на Рисунке 2), чтобы обеспечивать эффективное заземление.

• В комплект поставки входят два или более разъема RJ-45 для FTP-кабеля, один из них экранированный, остальные неэкранированные (стандартные).
• Конец кабеля FTP, который будет подключен к блоку питания, должен быть обжат экранированным разъемом RJ-45. Другой конец кабеля FTP, подключаемый к внешнему блоку, должен быть обжат неэкранированным (стандартным) разъемом RJ-45.
• Должен быть обеспечен надёжный контакт металлического экрана и дренажного провода кабеля с экранированным разъемом, так как экранирование позволяет быстро удалить нежелательные электрические наводки и обеспечивает эффективное заземление.
• К блоку питания помимо электрической сети должна быть подключена локальная сеть (LAN), таким образом кабель FTP между ODU и IDU будет передавать как питание, так и данные.

Рисунок 2. Слева - металлический экран и дренажный провод кабеля FTP, справа - кабель с экранированным разъемом RJ-45.
 

Физическая схема

На рисунке ниже показана схема физического подключения устройств Инфинет с использованием инжекторов переменного тока. Организация заземления при использовании источника постоянного тока описана в разделе ниже, однако схема подключения аналогична указанной на рисунке. Цепь заземления показана зеленым цветом.

Рисунок 3. Заземление при использовании инжектора переменного тока

Общие рекомендации при реализации данной схемы:

• Внешний блок должен располагаться ниже верхушки мачты не менее, чем на 1 метр. В этом случае с очень большой вероятностью удар молнии придется на мачту, а не на внешний блок.
• Мачта должна быть заземлена на грозозащитный контур в соответствии с локальными строительными нормами.
• Обратите внимание, кабель заземления не должен быть подключен к мачте. Каждое устройство должно использовать отдельный кабель заземления, подключенный к контуру заземления. Наилучший сценарий - прокладывать кабели заземления параллельно кабелю FTP.
• Все оборудование должно быть подключено к стабильным защищённым от перенапряжения источникам питания, которые должны быть надлежащим образом заземлены.
• Блок питания заземляется с помощью трёхжильного силового кабеля и розетки питания с заземляющим контактом.
• Антенная мачта и внешний блок должны быть подключены к общему контуру заземления. Толщина кабелей заземления должна быть не менее 2,5 мм в сечении (10 AWG), разъёмы, установленные на кабеле, должны быть устойчивы к коррозии.
• Особое внимание следует обратить на тот факт, что если используемая внешняя антенна не короткозамкнутая (DC-shorted), то необходимо обеспечить дополнительную грозозащиту между антенной и внешним блоком, на каждом из ВЧ-кабелей.

Схема тока при ударе молнии

Рисунок 4. Схема отвода тока при ударе молнии в разные узлы
 

Данный раздел описывает отвод электрического тока в случае удара молнии по различным узлам беспроводной системы:

1. Наводка на трубостойку (схема А Рисунка 4 ): электрический ток проходит через стойку сразу в землю, не затрагивая систему радиосвязи.
2. Наводка на антенну (схема Б Рисунка 4 ): электрический ток проходит по коаксиальному кабелю к корпусу ODU, который подключается к контуру заземления через болт заземления.
3. Наводка на внешний блок (схема В Рисунка 4 ): аналогично предыдущему пункту. Внешний блок заземлён посредством болта заземления (процесс заземления внешнего блока описан в разделе ниже).
4. Наводка на кабель FTP (схема Г Рисунка 4 ): Прямое попадание молнии в кабель FTP частично отводится на заземленный корпус блока питания. Частичное отведение означает, что прямой удар молнии, вероятно, повредит FTP-кабель. Электромагнитные импульсы со служебного кабеля отводятся  экранированной обмоткой на корпус внутреннего блока, а в дальнейшем - на контур заземления.