Прокладка локальной сети и пожарная безопасность.

Кабели относятся к горючим материалам, точнее, горючей является полимерная оболочка кабеля. Покрытие кабелей решает целый комплекс задач, в том числе изоляцию проводников, защиту их от механических повреждений и коррозии, а также от воздействия химически активных веществ. Для изготовления изоляции широко используются синтетические полимеры, которые отличаются превосходными эксплуатационными свойствами. Они могут повысить устойчивость кабелей, в том числе и слаботочных, используемых при прокладке сети, к высоким температурам, механическим нагрузкам, воздействию воды или масел. При всех своих достоинствах большинство полимеров, пригодных к использованию в качестве оболочки кабелей, – горючие материалы.

Существуют способы снижения горючести полимерного покрытия кабеля, но они приводят к росту себестоимости. Поэтому производители обычно идут на разумный компромисс между эксплуатационными свойствами кабеля, его стоимостью и пожарной безопасностью. То есть выпускаются разные виды кабеля, степень устойчивости к огню и горючесть которых зависят от сферы применения.

В процессе прокладки сети кабельная система охватывает значительную часть помещений, как следствие, кабельные трассы могут стать путем, по которому огонь сможет распространяться по зданию, минуя стены и перекрытия.

Для предотвращения этого рекомендуется в ходе прокладки сети все проходы через стены или межэтажные перекрытия выполнять при помощи коробов. Короб выполняется из негорючего материала и после прокладки кабеля герметизируется.

В России достаточно долгое время не существовало стандартов, которые бы регламентировали, какие виды кабелей с точки зрения пожарной безопасности могут быть использованы для прокладки сети. В 2009 году был принят новый ГОСТ Р 53315 – 2009 «Кабельные изделия. Требования к пожарной безопасности», который вступил в силу с 1 января 2010 года. Данный стандарт приводит классификацию кабельной продукции по таким параметрам, как огнестойкость и классы пожарной опасности. Устанавливается маркировка для кабелей, к которым предъявляются требования по пожарной безопасности. Именно этим стандартом придется в дальнейшем руководствоваться проектировщикам и инсталляторам при прокладке сети.

Рассмотрим подробнее классификацию кабельной продукции с точки зрения пожарной безопасности.

Для маркировки кабелей, в том числе используемых при прокладке сети, используется буквенно-цифровой код. Он состоит из буквы, которая идет вначале, и пяти цифр, разделенных точкой, то есть имеет формат вида: YX.X.X.X.X, где Y – буква, а X – цифры.

Литерой обозначают, каким образом проводилось тестирование кабеля. Буквой «О» обозначают кабели, предназначенные для одиночной прокладки. Буквой «П» - служащие для групповой прокладки. Под групповой прокладкой понимается ряд кабелей, расстояние между которыми по воздуху в свету - не более чем 30 см. При большем расстоянии между кабелями стандарт классифицирует прокладку как одиночную.

Цифрами обозначаются отдельные параметры, для всех верно правило – чем меньше индекс, тем более высоким требованиям отвечает кабель.

Первая цифра обозначает предел распространения горения, данный показатель учитывает вид прокладки кабеля - одиночный или групповой. Для измерения этих показателей используют нормы таких стандартов, как ГОСТ Р МЭК 60332-1-3 и ГОСТ Р МЭК 60332-1-2.

Вторая цифра – индекс предела огнестойкости, который показывает время, в течение которого кабель останется гарантированно работоспособным под воздействием открытого пламени. Максимальное значение – ПО1 - соответствует 180 минутам.

Далее идут показатели коррозийной активности, токсичности продуктов горения и дымообразования. Для всех кабелей групповой прокладки к маркировке добавляются класс пожарной опасности.

Также в ГОСТ Р 53315 – 2009 даются рекомендации по сферам применения отдельных видов кабелей и указание о том, что в документации на кабель эти сферы должны быть указаны. Исходя из этих требований, кабель, используемый для прокладки сети в офисном или торговом здании, должен иметь исполнение нг-HF и иметь класс пожарной опасности П4.8.1.2.1, П3.8.1.2.1, П2.8.1.2.1 или П1.8.1.2.1.

То есть в соответствии с ГОСТ Р 53315 – 2009 используемый для прокладки сети в обозначенных учреждениях кабель не должен распространять горение при групповой прокладке. Допускается любое значение показателя огнестойкости. При горении и тлении кабель не должен выделять коррозийно-активных газообразных веществ. Показатель токсичности выделяемых при тлении и горении продуктов должен быть достаточно низок. Более строгие требования по данному показателю стандарт предъявляет только для кабелей, используемых для прокладки сети в детских учреждениях, больницах и специализированных домах престарелых, где эвакуация вызывает наибольшие сложности. В результате дымообразования при горении или тлении полимерной оболочки светопроницаемость не должна падать ниже 75 процентов.

Для промышленных зданий и сооружений допустима прокладка кабеля с классом пожарной опасности О1.8.2.3.4, при этом оговаривается, что в случае групповой прокладки требуются использование пассивной огнезащиты.

В роли средств пассивной огнезащиты обычно выступают кабельные каналы из негорючих материалов. Если при прокладке сети в одном кабель-канале идут силовые и телекоммуникационные кабели, то они должны разделяться перегородкой из негорючего материала.

Следует отметить, что существует еще несколько нормативных актов, в которых содержатся требования к пожарной безопасности при прокладке сети. На многие из них в новом стандарте дается ссылка. Также указано, что прежде, чем использовать ГОСТ Р 53315 – 2009, следует проверить, не было ли внесено изменений в ссылочные стандарты. При этом, если были внесены изменения, то следует использовать ссылочный стандарт в новой редакции, а если ссылочный нормативный акт был отменен, то использовать положения ГОСТ Р 53315 – 2009.

Электропитание по витой паре - Power over Ethernet

Любое активное оборудование в составе локальной сети является потребителем электроэнергии, таким образом, к каждому устройству необходимо проложить минимум два кабеля. Прокладка сети нередко осуществляется параллельно линиям электроснабжения. Причем прокладывать их вплотную крайне нежелательно, поскольку силовые кабели являются источником электромагнитных помех. В стандартах оговорены минимальные расстояния, на которых допустима прокладка сети передачи данных и кабелей электропитания.

Поскольку одновременно осуществить прокладку сети и электропитания существенно сложнее, нежели протянуть один вид кабеля, было найдено решение, позволяющее подключить к сети и запитать устройство от одного кабеля витая пара.

Стандарт IEEE 802.3af (Power over Ethernet - питание через Ethernet) был выпущен в июне 2003 года. В стандарте описывается работа оборудования, которое состоит из адаптера-инжектора, подающего электропитание в линию, и адаптера-сплиттера, разделяющего на два выхода данные, передаваемые в сети Ethernet, и питание.

За счет прокладки сети с поддержкой PoE можно обеспечить питание устройств с небольшим энергопотреблением. Это могут быть небольшой коммутатор, беспроводная точка доступа, устройства IP-телефонии, некоторые виды промышленных компьютеров, а так же IP-видеокамеры.
Питание подает адаптер-инжектор, который в стандарте IEEE 802.3af назван PSE (Power Source Equipment), а адаптер-сплиттер – PD (Powered Device). Согласно стандарту по сети Ethernet может передаваться постоянное напряжение 48 Вольт для питания устройств с максимальной мощностью до 15,4 Ватта.

Для работы системы по технологии PoE какая-либо модернизация, а тем более прокладка сети заново не требуется. Технология PoE может использоваться в каналах на базе витой пары от 5-й категории и выше. Предпочтительно использование кабелей категории 6 и выше, поскольку проводник в них имеет большее сечение. Это позволит не только обеспечить стабильное электропитание, но и создаст резерв для новых спецификаций PoE.

Если передача данных происходит в виде разности потенциалов проводников одной пары, то передача питания по технологии PoE – в виде разности потенциалов пар проводников.

Качество передачи данных в сети при подключении технологии PoE не изменяется. Электропитание может передаваться и по свободным парам, и по парам, задействованным в передаче данных. Согласно стандарту 100 Base-TX кабельные сети Ethernet имеют четыре пары проводников, из которых задействованы только две. При прокладке сети для использования Gigabit Ethernet задействованными окажутся все четыре пары, поэтому можно использовать только совместную передачу электропитания и данных. Для этого на обоих концах линии должны быть установлены высокочастотные трансформаторы, имеющие центральные отводы от обмоток.

Передача постоянного напряжения в подобной системе осуществляется между центральными отводами обмоток этих трансформаторов. При работе по такой схеме по одной паре проводов возможна передача как данных, так и питания. При этом взаимного влияния электропитание и данные не оказывают. При прокладке сети нет необходимости в экранировании телекоммуникационных кабелей от помех со стороны силовых, в отличие от ситуации с их раздельной прокладкой.

Пары, используемые для подачи электропитания, и его полярность в стандарте не определены. Полярность может быть изменена при помощи использования диодного моста. При прокладке сети рекомендуется использовать для получения электропитания пары 12-36 или 45-78. В зависимости от используемых пар выделяют PSE-адаптеры PoE А и В типов.

Сплиттеры, или OD адаптеры PoE, универсальны и могут принимать питание в различных вариантах. Например, на их работу не должна влиять смена полярности, которая может возникнуть, в частности, при использовании перекрестного кабеля.

Немаловажно, что питание подается адаптером PSE только тогда, когда к нему подключается PD-устройство. То есть при случайном подключении к адаптеру устройства, которое не поддерживает стандарт PoE, питание на него подано не будет, и оборудование не будет повреждено.

В соответствии с уровнем энергопотребления устройства, поддерживающие PoE, принято делить на пять классов. Это относится и к источникам, и к потребителям.

Класс 0 – это основной класс (Default), источники этого класса могут выдавать мощность от 0,44 до 15,4 Ватта и способны обеспечить работу любых PD-устройств. Следует отметить, что максимальное энергопотребление PD-устройств несколько ниже предельной мощности источника, это необходимо для компенсации потерь при максимальной длине кабеля, которая при прокладке сети не должна превышать 100 метров для всего канала. Так, PD устройства класса 0 должны потреблять не более 12,95 Ватта.

Классы с 1 по 3 рассматриваются как дополнительные. Они поддерживают более узкие диапазоны мощности в рамках основного стандарта. Класс 1 предназначен для питания устройств с очень низким энергопотреблением, до 3,84 Ватта, максимальная мощность источника составляет 4 Ватта.

Источники класса 2 могут обеспечить работу оборудования с энергопотреблением от 3,84 до 6,49 Ватта. В класс 3 входят устройства с энергопотреблением от 6,49 до максимума для технологии PoE.

Четвертый класс в настоящее время зарезервирован для использования в дальнейшем. Для питания PD-устройств можно использовать источники равного или более высокого класса. За исключением PSE класса 0, которые, как уже отмечалось, могут работать с любыми потребителями.

Основная проблема PoE – это невысокая максимальная мощность, для решения которой в новой редакции стандарта - IEEE 802.3 at была дана спецификация PoE Plus. Дополненная версия увеличивает максимальную мощность PSE до 25 Ватт. А также разрешает и передачу питания по всем четырем парам проводников, что позволяет еще вдвое увеличить максимальную мощность.

В настоящее время сдерживающим фактором внедрения технологии PoE можно считать сравнительно небольшое количество оборудования, которое ее поддерживает. Но количество таких устройств непрерывно растет. Прокладка сети, которая бы полностью поддерживала стандарт PoE, требует тщательного соблюдения стандартов, но во многих случаях будет экономически более оправданным решением.

Заключение

Список используемой литературы

1. «Анатомия беспроводных сетей» / Сергей Пахомов. – Компьютер-Пресс, №7, 2009

2. «Беспроводные сети. Первый шаг» / Джим Гейер. – М.: Издательство: Вильямс, 2013

3. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. Учебник. – Санкт-Петербург, Питер, 2009.

4. «Основы построения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11. Практическое руководство по изучению, разработке и использованию беспроводных ЛВС стандарта 802.11» / Педжман Рошан, Джонатан Лиэри. – М.: Cisco Press Перевод с английского Издательский дом «Вильямс»,2009

5. «Секреты беспроводных технологий» / Джек Маккалоу. – М.: НТ-Пресс, 2010

6. «Сети и системы радиодоступа» / Григорьев В.А., Лагутенко О.И., Распаев Ю.А. – М.: Эко-Трендз, 2009

7. «Современные технологии беспроводной связи» / Шахнович И. – М.: Техносфера, 2010

8. «Современные технологии и стандарты подвижной связи» / Кузнецов М.А., Рыжков А.Е. – СПб.: Линк, 2009

9. Шахнович С. Современные беспроводные технологии. - ПИТЕР, 2011

10. Щербо В.К. Стандарты вычислительных сетей. – М.: Кудиц – Образ, 2011

11. «WLAN: практическое руководство для администраторов и профессиональных пользователей» / Томас Мауфер. – М.: КУДИЦ-Образ, 2009

12. http://www.yandex.ru/

13. https://www.google.ru/

14. https://ru.wikipedia.org/