Зачем кабелю экран?
Поскольку электрические кабели проводят ток, он образует электромагнитное излучение. Такое излучение формирует радиопомеху, телепомеху и шум. При расположении рядом нескольких поводов и пропуска электрического тока по ним, они будут формировать наводки, которые действуют друг на друга. Электрический провод не только осуществляет излучение, но и принимает его. Конечно, это влияет на подключение оборудования. Чтобы защитить его от помехи, формируется экран.
Поскольку электрические кабели проводят ток, он образует электромагнитное излучение. Такое излучение формирует радиопомеху, телепомеху и шум. При расположении рядом нескольких поводов и пропуска электрического тока по ним, они будут формировать наводки, которые действуют друг на друга. При этом электрический кабель не только осуществляет излучение, но и принимает его. Конечно, это влияет на подключение оборудования. Чтобы защитить его от помехи, накладывается металлический защитный слой — экран. В результате, изоляция защищает кабель от механического повреждения, а экранирование — от шума, наводки.
Принцип работы экрана
Экран может окружать оплетку электрического провода, отражать электромагнитное излучение или перенаправлять его на поверхность земли. На 100% он не может обеспечить защиту провода, но он устраняет малую паразитную энергию, которая создается при негативном воздействии на текущий процесс. В зависимости от того, какое назначение имеет электрический провод, количество и проводниковый тип, отличается и способ экранирования. Стоимость экранированного изделия больше благодаря дополнительным материалам и производственному оборудованию.
Основной характеристикой экранов служит перевод наводок на землю. Это осуществляется благодаря концевой заделке (муфте).
Конструкция
Экранированию подлежит целиковый кабель с его отдельными составляющими. Зачастую экранированию подлежат проводниковые пары для уменьшения влияния помех на электрический кабель. Внешняя кабельная часть защищается от помех с помощью фольгирования алюмополимерной пленкой и фольгой, имеющей луженную проволочную оплетку.
Экраны имеют существенное отличие друг от друга. Пленка кладется на край проводника или продольно. Этот шов заклеивается. Обычно такую конструкцию изготовители дополняют с помощью дренажной проволоки. Она выступает в качестве дополнительного шунта, если повреждается фольгированное покрытие. От того, какую имеет толщину пленка, также много зависит. Чрезмерно толстая поверхность материала повышает кабельное изделие в объеме, увеличивает цену на него. Слишком тонкая приводит к снижению прочности и эффективности экрана. Изготовители не превышают толщину пленки в 100 мкм.
Оплеточная защита обладает своими особенностями. Но лучшие показатели показывает комбинированная пленка. Стоит указать, что пленочное экранирование применяется при токе в 50 микроампер. При среднем токе используется комбинированный способ. В силовом кабеле используется медная или алюминиевая оплетка. При этом оплеточное покрытие не защищает всю площадь с проводниковыми линиями. Этот показатель находится в пределах 95% от общей площади покрытия. Эффекта больше приносит медная оплетка, но она стоит дорого.
Комбинированное экранирование популярно благодаря применению на компьютерной технике и локальных сетях. Однако такие кабели можно укладывать в чрезмерно зашумленных условиях. Защита от помех с успехом применяется в других проводниковых изделиях мира.
1.2.8 Экранирование
Экран — это средство разграничения доступа клиентов из одного множества к серверам из другого множества. Экран выполняет свои функции, контролируя все информационные потоки между двумя множествами систем.
В простейшем случае экран состоит из двух механизмов, один из которых ограничивает перемещение данных, а второй, наоборот, ему способствует. В более общем случае экран или полупроницаемую оболочку удобно представлять себе как последовательность фильтров. Каждый из них может задержать данные, а может и сразу «перебросить» их «на другую сторону». Кроме того, допускаются передача порции данных на следующий фильтр для продолжения анализа или обработка данных от имени адресата и возврат результата отправителю.
Помимо функций разграничения доступа экраны осуществляют также протоколирование информационных обменов.
Обычно экран не является симметричным, для него определены понятия «внутри» и «снаружи». При этом задача экранирования формулируется как защита внутренней области от потенциально враждебной внешней. Так, межсетевые экраны устанавливают для защиты локальной сети организации, имеющей выход в открытую среду, подобную Internet. Другой пример экрана — устройство защиты порта, контролирующее доступ к коммуникационному порту компьютера до и после независимо от всех прочих системных защитных средств. Экранирование дает возможность контролировать также информационные потоки, направленные во внешнюю область, что способствует поддержанию режима конфиденциальности.
В любой организации найдутся документы и сведения, которые не обязательно знать всем пользователям местной сети. Такая информация должна храниться в специальном каталоге, доступ к которому имеют только уполномоченные лица. Чаще любопытство, чем злой умысел сотрудников заставляют их прочитывать чужие файлы. Одна из причин, по которой в сетях устанавливают систему защиты, состоит в том, чтобы уберечь сетевую информацию от необдуманных действий пользователей.
1.3 Основные направления защиты информации в лвс
1.3.1 Меры непосредственной защиты пэвм
Важным аспектом всестороннего подхода к защите ЭВМ являются меры защиты вычислительных устройств от прямых угроз, которые можно разбить на две категории:
- Меры защиты от стихийных бедствий.
- Меры защиты от злоумышленников.
- охрана границ территории (некоторой зоны, окружающей здание);
- охрана самого здания или некоторого пространства вокруг него;
- охрана входов в здание;
- охрана критических зон.
Просто о сложном. Выбор: экранированная или неэкранированная СКС?
Просто о сложном. Выбор: экранированная или неэкранированная СКС?
Известно, что, например, в США долгие годы все кабельные проводки строились неэкранированными. Доходило до того, что в предложении ведущих американских производителей компонентов СКС просто отсутствовали экранированные компоненты. В то же время, например, в ФРГ кабельные проводки делались только экранированные. В России и на территории бывшего СССР единого мнения не было, но неэкранированные кабельные системы пользовались большей популярностью вследствие дешевизны относительно экранированных.
А на самом деле, какую СКС выбрать в конкретном случае?
Начнем с разницы между экранированными и неэкранированными компонентами. Из наименования понятно, что экранированные компоненты содержат в своей конструкции некий экранирующий элемент. На иллюстрации условно показана разница в конструкциях неэкранированной и экранированной витой пары.
В соответствии со стандартами на СКС конструкции кабелей обозначаются соответствующими буквенными символами, показывающими послойно наличие экрана. Так первая слева схема означает отсутствие общего экрана (указано до косой черты) и отсутствие экрана сердечника и пар. Справа код обозначает комбинированное экранирование под внешней оболочкой (S — экранирование плетеными проводниками, «сеткой», F — экранирование фольгой), а после косой черты указываются экранирование витых пар, в данном случае U — unshielded, неэкранированные.
Как видно, конструкций экранов витой пары существует много. Это связано с тем, что каждая конструкция обладает своими экранирующими качествами, требуемыми в той или иной ситуации.
Как видно из иллюстрации, конструкции модулей RJ45 так же включают в себя экран гнезда и контактной группы ножей IDC для экранированного исполнения.
В отличие от кабелей, модули описываются тремя буквенными символами: UTP для неэкранированных и FTP, реже STP, для экранированных конструкций. Причем экранированные конструкции бывают с полным экранированием на 360 градусов и с неполным.
Основная задача экрана – нивелировать влияние внешних ЭМИ на проводники компонента и их соединения за счет … Экран воспринимает наводки как изнутри, так и снаружи. А дальше эти наводки необходимо с экрана увести.
Т.е. экранированная проводка требует наличия заземления. Причем, в данном случае речь идет не о защитном заземлении, применяемом в электропроводке для защиты от поражения электрическим током, а о так называемом технологическом заземлении с сопротивлением цепи заземления не более 1 Ом. При этом необходимо убедиться в том, что на объекте есть «чистая земля», т.е. есть возможность устроить заземлитель и быть уверенным, что на нем нет паразитного потенциала от какой-либо заземленной недалеко силовой электроустановки. Пойдите, найдите такую «землю». В особенности, с учетом схемы электроснабжения с «глухо заземленной нейтралью».
Мало того, сама цепь заземления может так же быть источником паразитных наводок. Ведь она ничем не защищена от внешних ЭМИ. Для этого на шине заземления выполняются специальные мероприятия по гашению внешних ЭМИ. Т.е. в большинстве случаев, если есть возможность, предпочтительнее делать неэкранированную кабельную проводку.
А когда же точно нужна именно экранированная проводка? На наш взгляд, в двух случаях:
— когда речь идет о повышенных требованиях защиты информации,
— когда речь заходит о необходимости 10 Gb и более скоростного Ethernet. Про первый случай — отдельный разговор. И одним экранированием задача не решается. В случае высоких скоростей передачи дело в том, что активное оборудование умеет настраиваться на характеристики канала передачи. Тем самым оно умеет нивелировать влияние внутрикабельных наводок между парами. Но кабели не прокладываются по одиночке. Всегда в жгуте. И учесть внешние, межкабельные наводки не получится – это переменная часть электромагнитного фона. Эти наводки можно только постараться свести к минимуму применением экранированных решений или переходом на оптические линии.
Выводы:
1. Для большинства применений со скоростями до 5Gb/s (т.е. до категории 6, класс E) в административных, общественных и подобных зданиях качеств неэкранированной проводки вполне достаточно. Это недорогое решение, позволяющее построить сеть, не требующую обустройства системы технологического заземления.
2. В производственных помещениях, в помещениях с наличием большого числа мощных источников ЭМИ следует применять экранированные решения или строить оптические тракты.
3. При необходимости полосы пропускания 10 Gb/s и выше по медным кабелям однозначно следует применять только экранированные решения. При этом необходимо очень тщательно изучить обстановку на объекте строительства, изучить возможность обустройства системы технологического заземления, предпринимать меры по предотвращению наводок на шины заземления. Т.е. необходимо провести дополнительные проектно-изыскательские работы, на которые необходимо предусмотреть бюджет и время.
Разумный, взвешенный подход к решению, казалось бы, простейшей задачи построения СКС позволяет сэкономить бюджет проекта и получить лучший результат в предлагаемых заказчиком условиях.
#экранированнаявитаяпара #витаяпара #неэкранированнаявитаяпара #скс #заземление #технологическоезаземление #эми #лвс #проектированиескс #монтажскс #кабельнаяпроводка #кабельнаясистема #категория5е #категория6 #категория6а