Ochrona przed przepięciami w sieciach telekomunikacyjnych

Oprócz przepięć występujących w sieci elektrycznej istotnym zagrożeniem są przepięcia w sieci telekomunikacyjnej. Zasady ochrony przed przepięciami w sieci telekomunikacyjnej określa załącznik nr 32 do Rozporządzenia Ministra Łączności z dn. 4.09.1997r., określający wymagania techniczne i eksploatacyjne dla zabezpieczenia linii i urządzeń telekomunikacyjnych przed przepięciami powstającymi w torach telekomunikacyjnych przewodowych. Zabezpieczenie urządzeń abonenckich zgodnie z powyższymi wymaganiami powinno być realizowane w następujący sposób:

• W przypadku doprowadzenia toru do abonenta w sieci dostępowej i abonenckiej kablem w kanalizacji lub ziemnym nie jest wymagane zabezpieczenie, jeśli instrukcja zainstalowanej stacji abonenckiej nie stanowi inaczej.

• W przypadku doprowadzenia toru do abonenta w sieci dostępowej i abonenckiej kablem napowietrznym należy stosować właściwy ochronnik przepięć.

Urządzeniem silnie zagrożonym zjawiskiem przepięć w sieci ISDN jest terminal sieciowy NT, który realizuje dostęp do tej sieci przez użytkownika. Zamocowanie zewnętrznych kabli zasilających i interfejsu użytkownika może powodować powstawanie przepięć pomiędzy konstrukcją budynku a wchodzącymi liniami. W większości przypadków, gdy są już podłączone kable miedziane, urządzenia ochronne powinny być instalowane przed i za terminalem sieciowym NT. Kiedy linie zasilające i logiczne są montowane równolegle obok siebie, przepięcia łączeniowe w instalacji elektrycznej mogą również być źródłem zakłóceń oddziałujących na linie logiczne i należy zadbać o zabezpieczenie również od strony zasilania. Ograniczniki przepięć można stosować przed terminalem NT tylko za zgodą operatora telekomunikacyjnego. Przykładem dedykowanego urządzenia do ochrony terminala NT jest hybrydowy ogranicznik klasy D FAX-PROTECTOR RJ-11 firmy Dehn czy seria urządzeń ograniczających przepięcia o nazwie Performance SurgeArrest firmy APC. Ograniczniki tego typu zapewniają bezpieczną i bezawaryjną pracę wszelkiego rodzaju urządzeń telekomunikacyjnych, np. telefaksów, modemów, aparatów telefonicznych i innych urządzeń telekomunikacyjnych ograniczając, do wartości dopuszczalnych, przepięcia pojawiające się w instalacji elektrycznej oraz w liniach przesyłu, zapewniając bezpieczną i bezawaryjną pracę.

Podstawowe zasady tworzenia systemu ochrony przeciwprzepięciowej

Właściwie zaprojektowana i wykonana instalacja elektryczna zawierająca odpowiednie zabezpieczenia jest niezwykle istotna dla pewnego i prawidłowego działania systemu teleinformatycznego.

Na podstawie przedstawionych norm i zaleceń należy opracować podstawowe zasady postępowania przy tworzeniu systemu ochrony przepięciowej.

Zasady wyboru wariantu ochrony przeciwprzepięciowej należy dokonać w oparciu o następujące czynniki

1. Parametry chronionych urządzeń

• Poziom czułości urządzeń

• Koszty przestoju

2. Rodzaj elektrycznej sieci zasilania

• Sposób zasilania budynku z linii napowietrznej lub kablowej

• Prawdopodobieństwo bliskiego uderzenia pioruna - usytuowanie obiektu (strefa miejska lub wiejska)

• Średnia roczna liczba dni burzowych w tym rejonie

3. Dobór ochronników przepięciowych do instalacji.

• Ochronniki przeciwprzepięciowe montowane w rozdzielnicy

• Ochronniki przeciwprzepięciowe montowane bezpośrednio przy chronionym urządzeniu

Dobór urządzeń ochronnych

Poziom ochrony urządzenia chroniącego musi być dobrany poniżej granicy wytrzymałości chronionego urządzenia teleinformatycznego. W przypadku gdy nie znamy poziomu czułości konkretnego urządzenia teleinformatycznego, należy stosować kryterium porównawcze. W zakresie badań kompatybilności elektromagnetycznej wszystkie urządzenia elektroniczne muszą bowiem wykazywać określoną odporność na zakłócenia impulsowe (udary). Norma PN-EN 61000-4-5:1998 rozróżnia różne poziomy czułości (1 - 4), przy czym poziom 1 określa najniższą, a poziom 4 najwyższą przyporządkowaną odporność na zakłócenia urządzenia końcowego. Informację o poziomie konkretnego urządzenia podaje się zwykle w dokumentacji urządzenia. Ochronnik przeciwprzepięciowy musi więc ograniczać zakłócenia w instalacjach poniżej wartości, które podawane są w poziomie urządzenia końcowego. Urządzenia ochronne mają różne kody koordynacji opisujące zdolność urządzenia ochrony przepięciowej do eliminowania zakłóceń, jak również odporność napięcia udarowego dla urządzenia końcowego. Aby zapewnić bezawaryjną pracę, poziom czułości urządzenia końcowego musi być wyższy lub równy poziomowi ochronnika.

Montaż, eksploatacja i konserwacja ograniczników przepięć

Sprawdzenia instalacji elektrycznej i zastosowanych ograniczników przepięć powinien dokonywać specjalista z dziedziny ochrony odgromowej. W celu uniknięcia przerw w zasilaniu urządzeń jest wymagane samoczynne odłączanie uszkodzonych ograniczników, realizowane przez odpowiednie układy instalowane fabrycznie wewnątrz ograniczników.

Sprawdzanie ograniczników przepięć jest częścią procedury sprawdzania instalacji piorunochronnej, a programy sprawdzania i konserwacji powinny być opracowane przez projektanta instalacji piorunochronnej, albo właściwe służby utrzymania. Opracowując program konserwacji należy określić częstość przeprowadzania oględzin, podczas których należy dokonać sprawdzenia, czy nie ma znaków uszkodzeń urządzeń ograniczających przepięcia lub chroniących je bezpieczników. Informacja o uszkodzeniu ("zużyciu") ogranicznika jest zwykle sygnalizowana poprzez:

• zmianę koloru w tzw. okienku kontrolnym (dla ograniczników instalowanych na szynie 35 mm)

• zwiększenie długości dodatkowego bolca (dla ograniczników montowanych w gniazdach bezpiecznikowych)

• zestyki bezpotencjałowe, które można wykorzystać do sygnalizacji w dowolnie wybranym przez użytkownika miejscu (np. przez zaświecenie się lampki).

Podsumowanie

Przepięcia stanowią poważne zagrożenie dla prawidłowego funkcjonowania systemów teleinformatycznych, lecz można się przed nimi bronić, stosując odpowiednie urządzenia ochronne. Aby zastosowana ochrona przeciwprzepięciowa, była w 100% skuteczna, należy pamiętać, aby chronić wszystkie instalacje wchodzące linią napowietrzną do danego obiektu zarówno elektryczną, jak i teleinformatyczną czy antenową. W kraju wiodącą rolę w rynku urządzeń ochrony przed przepięciami odgrywa niemiecka firma DEHN, która specjalizuje się w tym segmencie urządzeń. Ograniczniki przepięć można również znaleźć w ofercie wszystkich firm oferujących aparaturę elektrotechniczną, np. ABB, MOELLER ELECTRIC, Legrand, Phoenix-Contact czy Relpol oraz firm specjalizujących się w systemach zasilania awaryjnego, np. APC.