Thiết bị chống sét lan truyền mạng LAN là gì?

• Thiết bị chống sét lan truyền mạng LAN là gì?

1. Giả sử khi sét đánh trúng toàn bộ hệ thống camera an ninh vụt tắt, hàng loạt máy tính để bàn mất kết nối, đèn báo trên bộ định tuyến và bộ chuyển mạch chuyển sang màu đỏ rồi hỏng hẳn. Mùi khét lẹt bốc ra từ tủ rack trung tâm. 
2. Hàng trăm triệu đồng thiết bị điện tử hư hại chỉ trong chưa đầy một giây. Nguy hiểm hơn, toàn bộ hoạt động giao dịch, vận hành của doanh nghiệp bị đình trệ, dữ liệu nội bộ đối mặt với nguy cơ gián đoạn hoàn toàn nên việc hiểu rõ và trang bị thiết bị bảo vệ chuyên dụng chống sét là yếu tố vô cùng quan trọng. Bài viết này giúp bạn hiểu thiết bị chống sét lan truyền mạng LAN là gì? Cấu tạo, nguyên lý để bạn có thể áp dụng vào hệ thống của mình một cách tối ưu.

• Thiết bị chống sét lan truyền mạng LAN là gì?

1. Thiết bị chống sét lan truyền mạng LAN là một thiết bị chuyên dụng được thiết kế để bảo vệ các thiết bị kết nối mạng (như Switch, Router, Modem, Camera IP, máy tính) khỏi các xung điện áp cao đột biến xâm nhập qua đường dây truyền dẫn mạng (cáp RJ45).
2. Thiết bị chống sét lan truyền LAN đóng vai trò phát hiện các điện áp vượt ngưỡng cho phép và triệt tiêu chúng ngay lập tức, chuyển hướng dòng điện này xuống đất trước khi chúng kịp gây hại cho thiết bị phía sau.

• Sự nguy hiểm của tia sét lan truyền qua đường mạng LAN

1. Nhiều đơn vị chủ quan luôn nghĩ tòa nhà của mình đã có kim thu sét (cột chống sét đánh thẳng) trên nóc rồi, cớ sao vẫn phải gắn thiết bị chống sét cho cổng mạng LAN làm gì?. Đây là một trong những quan niệm sai lầm phổ biến và tai hại nhất trong an toàn điện tử.
2. Sét đánh trực tiếp: Là việc tia sét đánh thẳng vào công trình, nhà xưởng. Cột thu lôi cổ điển chỉ giải quyết việc dẫn luồng sét trực tiếp này xuống đất để bảo vệ kết cấu cơ học của công trình khỏi bị nứt vỡ, cháy nổ.
3. Sét lan truyền: Khi một tia sét đánh xuống đất hoặc một công trình lân cận, luồng năng lượng khổng lồ sẽ tạo ra một trường điện từ cực mạnh quét qua không gian xung quanh trong bán kính từ 1km đến 2km. Trường điện từ này cảm ứng trực tiếp vào các đường dây dẫn kim loại dài đặc biệt là dây điện lực, dây cáp viễn thông và dây mạng LAN đi ngoài trời hoặc đi ngầm dưới đất.
4. Đặc tính nhạy cảm của vi mạch mạng: Bo mạch mạng bên trong các cổng Ethernet của switch, máy chủ hay camera IP được thiết kế để chỉ xử lý các xung tín hiệu điện rất nhỏ thường chỉ từ 1V đến 3.3V hoặc 48V - 56V đối với mạng cấp nguồn PoE. Khi một xung sét lan truyền mang điện áp từ vài trăm đến hàng chục nghìn vôn (kV) chạy dọc theo dây cáp mạng xông thẳng vào bo mạch, các linh kiện bán dẫn siêu nhỏ sẽ bị đánh thủng chỉ trong một phần triệu giây. Hậu quả là chip nổ tung, cháy bo mạch và phá hủy hoàn toàn thiết bị.
5. Chính vì vậy, nếu không có thiết bị chống sét lan truyền mạng LAN chuyên biệt, toàn bộ hệ thống cáp mạng kéo dài trong công trình sẽ biến thành những chiếc ăng-ten gom điện sét về thiêu rụi các thiết bị đầu cuối đắt đỏ của bạn.

• Cấu tạo của Thiết bị chống sét lan truyền mạng LAN

1. Vỏ thiết bị: Các dòng sản phẩm chất lượng cao thường được bọc bằng kim loại đúc nguyên khối. Vỏ kim loại giúp chống va đập, chống cháy nổ khi xung sét xả năng lượng cực lớn, mà còn đóng vai trò như một chiếc lồng Faraday giúp chống nhiễu điện từ, từ môi trường xung quanh.
2. Cổng giao tiếp RJ45 In/Out: Thiết bị thường trang bị 2 cổng kết nối chuẩn RJ45: Cổng đầu vào nhận dây từ bên ngoài trời hoặc nguồn nguy cơ cao, và Cổng đầu ra cắm vào thiết bị cần bảo vệ. Các chân pin tiếp xúc bên trong cổng RJ45 thường được mạ vàng (thường là 50 micro-inch) để đảm bảo trở kháng thấp nhất, chống oxy hóa và duy trì tốc độ truyền dữ liệu ổn định lâu dài.
3. Chốt nối đất: Đây là bộ phận sống còn. Thiết bị luôn có một dây cáp tiếp địa bằng đồng dẻo hoặc cọc đấu nối ốc vít chuyên dụng để gắn trực tiếp vào thanh đồng tiếp địa của tủ rack hoặc hệ thống chống sét chung của tòa nhà. Không có tiếp địa, thiết bị chống sét hoàn toàn mất tác dụng.
4. Bên trong bo mạch in (PCB) đa lớp được thiết kế tối ưu trở kháng, thiết bị chứa các linh kiện điện tử chuyên dụng
5. Ống phóng điện khí: Là một ống chứa hỗn hợp khí trơ đặc biệt đặt giữa hai hoặc ba điện cực. Đảm nhận vai trò bảo vệ thô. GDT có khả năng chịu đựng và xả những dòng sét cực lớn (từ 5kA đến 20kA hoặc cao hơn) xuống đất mà không bị phá hủy.
6. Điốt triệt điện áp đột biến: Là linh kiện bán dẫn tinh vi có độ nhạy cực cao.Đảm nhận vai trò bảo vệ tinh (Fine protection). Điốt TVS có tốc độ phản ứng siêu nhanh, kích hoạt chỉ trong vài pico giây  để kẹp chặt mức điện áp dư xuống ngưỡng an toàn cho chip mạng.
7. Điện trở oxit kim loại hoặc Điện trở nhiệt PTC: Được tích hợp nhằm mục đích tự phục hồi dòng ngắn mạch, hấp thụ bớt năng lượng xung đột biến và bảo vệ mạch nội bộ khi xảy ra tình trạng chạm chập điện áp lưới AC kéo dài.
8. Mạch phối hợp suy hao và bảo toàn tín hiệu cao tần: Khi đưa các linh kiện chống sét vào mạch, chúng thường mang một điện dung ký sinh. Nếu điện dung này quá lớn, tín hiệu mạng Gigabit sẽ bị biến dạng, gây suy hao gói tin hoặc rớt mạng. Các thiết bị cao cấp sở hữu mạch vi dải đặc biệt giúp bù trừ điện dung, giữ cho điện dung ký sinh cực thấp (dưới 1 - 2 pF), đảm bảo băng thông thông suốt.

• Ứng dụng đặc trưng của Thiết bị chống sét lan truyền mạng LAN

1. Bảo vệ hệ thống camera giám sát  là ứng dụng phổ biến. Camera IP, đặc biệt là camera lắp ngoài trời, nhà xưởng, bãi xe, trạm cân, khu công nghiệp, thường dùng cáp mạng kéo dài hàng chục đến hàng trăm mét, băng qua khu vực trống trải, cột đèn, hoặc nóc nhà.
2. Bảo vệ hệ thống mạng doanh nghiệp và trung tâm dữ liệu
3. Bảo vệ hệ thống viễn thông và truyền dẫn. 
4. Bảo vệ hệ thống mạng Wifi ngoài trời và điểm truy cập không dây
5. Bảo vệ thiết bị PoE . V
6. Bảo vệ hệ thống điều khiển công nghiệp và tự động hóa. 

• Thông số kỹ thuật của Thiết bị chống sét lan truyền mạng LAN

1. Điện áp hoạt động danh định (Un) là mức điện áp làm việc bình thường của đường tín hiệu mà thiết bị được thiết kế để bảo vệ, thường ở mức thấp
2. Điện áp giới hạn/mức bảo vệ là thông số quan trọng. Up là giá trị điện áp tối đa mà thiết bị phía sau  phải chịu khi xung sét đã được triệt tiêu. Chỉ số Up càng thấp thì khả năng bảo vệ càng tốt. 
3. Thời gian phản hồi là khoảng thời gian thiết bị cần để chuyển từ trạng thái trong suốt sang trạng thái xả sét khi phát hiện xung quá áp. Với công nghệ TVS diode hiện đại, thời gian phản hồi có thể đạt dưới 1 nano giây (ns), nhanh hơn nhiều so với công nghệ GDT truyền thống (thường vài chục ns). 
4. Suy hao chèn  là thông số cho biết thiết bị làm giảm chất lượng tín hiệu bao nhiêu khi lắp vào đường truyền. Thiết bị tốt phải có suy hao chèn rất thấp, thường dưới 0.5dB, để không ảnh hưởng đến tốc độ và chất lượng truyền dữ liệu, đặc biệt quan trọng khi mạng chạy ở tốc độ Gigabit (1000Mbps).
5. Băng thông hỗ trợ. Thiết bị cần tương thích với tốc độ mạng đang sử dụng: các dòng phổ thông hỗ trợ 10/100Mbps, các dòng cao cấp hơn hỗ trợ Gigabit (1000Mbps), và các dòng chuyên dụng cho hạ tầng hiện đại có thể hỗ trợ tới 10Gbps trên cáp Cat6/Cat6A.
6. Kiểu kết nối. Phổ biến nhất là RJ45 đầu cái (female) vào/ra, tương thích trực tiếp với cáp mạng có sẵn đầu bấm, giúp việc lắp đặt đơn giản, chỉ cần cắm nối tiếp vào đường cáp mà không cần đấu nối phức tạp.
7. Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng. Các thiết bị uy tín trên thị trường thường được thiết kế và kiểm định theo tiêu chuẩn quốc tế IEC 61643-21 (tiêu chuẩn dành riêng cho SPD trên đường tín hiệu/viễn thông) hoặc tiêu chuẩn tương đương GB/T 18802.21.
8. Nhiệt độ hoạt động và cấp bảo vệ vỏ. Với môi trường Việt Nam nắng nóng, ẩm ướt, thiết bị nên có dải nhiệt độ hoạt động rộng (ví dụ -40°C đến 80°C) và cấp bảo vệ vỏ tối thiểu IP20 nếu lắp trong nhà, hoặc cao hơn nếu lắp ở vị trí ngoài trời có che chắn.

• Viễn Thông 3A chuyên cung cấp Thiết bị quang, Thiết bị mạng, Cáp quang, Phụ kiện quang Chính hãng

• HOTLINE: 0983.699.563
• Email: 3a.vienthong@gmail.com
• Wedsite: vienthong3a.com - phukiencapquang.com