نشرت تحت تصنيف Wireless Devices

حماية الشبكات اللاسلكية من صواعق البرق



قد لا تعاني الشبكات اللاسلكية الداخلية Indoor من مؤثرات الجو و الطقس و البيئة حيث أنها تعتمد علي الإشارة التي تتواجد داخل محيط مغلق , و لكن المشكلات كلها ستجدها عند تعاملك مع الشبكات اللاسلكية الخارجية Outdoor حيث يتواجد عصب هذه الشبكة في العراء مثل الهوائيات و الكابلات التي تربط الهوائي بالجسر مثل الهوائيات و الكابلات التي تربط الهوائي بالجسر Bridge أو Access point بالإضافة الي الإشارة نفسها التي تتواجد في الهواء

كل هذه الأشياء أو بعضها تتأثر بكل العوامل الجوية أو بعضها فالكابلات تتأثر فيزيائيا بالحرارة و البرودة فتمدد و تنكمش و يتلف غلافها , و الهوائي يتأثر ميكانيكيا بالرياح و العواصف الرملية و الأمطار فهذه الأشياء قد تزيحه أو تغير وضعه أو تؤثر في صقل سطحه و بالتأكيد كل هذا يزيد من قيم الفقد في الإشارة

لكن كل هذه المؤثرات تبقي معزولة عن الشبكة الداخلية و لا تؤثر في سلامتها و لا نعيرها اهتماما لأن التغلب عليها سهل و لا يستهلك وقت

الخطر الأكبر في المؤثرات البيئية هي الصواعق الكهربية التي تصاحب العواصف و الأمطار و التي نعرفها بإسم البرق Lightening فالصواعق الطبيعية “البرق” هي أحد ألد أعداء الأجهزة الإلكترونية فنادرا ما يحدث برق الا و تسمع في مكان ما عن تعطل في بعض الأجهزة أو تلافها بشكل تام

فبمجرد حدوث البرق بالقرب من هوائي الشبكة حتي يتأين الهواء المحيط بالهوائي – أي يصبح الهواء موصل جيد للكهرباء- فينتقل تيار كهربائي عالي الي الكابل المتصل بالهوائي و منه يصل الي أجزاء الشبكة و يعيث فيها فسادا كالذئب الذي وجد غنما ضالة

و بالطبع هناك حلول

الحل الأول هو عزل الهوائي كهربيا عن الشبكة باستخدام كابل فايبر قصير يربط كابل الهوائي بكابل الأكسس بوينت , فكما نعرف مسبقا أن من خصائص كابلات الفايبر أن الإشارة داخلها تنقل الضوء و لا تتأثر بالكهرباء و هذا يجعلها أكثر امنا عند تمديد الكابلات بجوار كابلات ضغط عالي

و رغم أن هذه الطريقة تحد بشكل شبه كامل و دائم من خطر الصواعق الكهربية للبرق من خلال العزل الكهربي الكامل الا أنها مكلفة لتتطلبها محولات اشارة Ethernet-to from-fiber convert علي نهايتي كابل الفايبر بالإضافة الي تكلفة التركيب و الربط التي لا يجيدها الا فنيين متخصصين

و الحل الثاني هو استخدام جهاز مانع الصواعق Lightning Arrestors و الذي يستطيع أن يحمي الشبكة من صواعق تصل قيمة جهدها فيما لا يزيد عن 50 فولت



و هو يقوم بحماية الشبكة من الصواعق التي تمر بالقرب منه و التي تثير تيار ينتقل الي الهوائي من تأين الهواء المحيط بالهوائي حيث يقوم بتمرير – shunt – هذا التيار الي منظومة التأريض و ذلك في فترة زمنية تعادل 100 نانو ثانية و هو بذلك أسرع عشر مرات من سرعة ضرب البرق و هي 2 ميكرو ثانية

فعندما يضرب البرق أي هدف أو يصيبه حثيا بالتأين فإن الشحنات الكهربية تسلك الطريق الأقل مقاومة كهربيا و هذا هو فكرة عمل lightning arrestor حيث يوم بتحويل الشحنات الكهربائية الي المسار الأقل مقاومة الي كابل متصل بالقضيب الأرضي Grounding Rods بعيدا عن أجهزة الشبكة أي أن مانع الصواعق هذا يلعب دور Fuse في الأجهزة الكهربية


و لهذا فإن مانع الصواعق هذا لا يعمل الا في وجود نظام تأريض خاص يساعد علي تحويل الشحنات الكهربية الي الأرض بدلا من دخولها الي الشبكة

حيث يتم ربط كابل في مانع الصواعق و مده الي قضيب معدني يسمي Grounding Rods ذو مقاومة صغيرة ما بين 5 الي 25 اوم يغرس في الأرض لثمانية أقدام و لهذا فلابد أن يصنع من مواد مقاومة قابلة للصدأ أو التآكل علي المدي القصير مثل الحديد المجلفن أو الستينلس ستيل أو النحاس و هذا طبقا للمواصفات الخاصة بالجزء 12.2.2 من المعيار العالمي EIA/TIA 222F

و عندما تكون الهوائيات موضوعة علي أبراج مثل أبراج المحمول فإن القضبان الأرضية Grounding Rods يتم وضعها عند كل أرجل البرج و تكون هذه القضبان متصلة بشكل دائري كما بالشكل


و تقوم سيسكو بإنتاج مانع صواعق (AIR-ACC245LA-R) يستخدم مع اجهزة access points و bridgesأو أي جهاز لاسلكي يتم توصيله بإستخدام موصلات RP-TNC


يتم تصميم موانع الصواعق لوضعه بين الهوائي و الأكسس بوينت و هذا صالح علي طول الكابل المتصل بينهما أي تستطيع أن تضعه في الشبكة الداخلية أو الخارجية للمنظومة اللاسلكية و تستطيع أيضا أن تربطه بشكل مباشر بالهوائي أو الأكسس بوينت عند توفر موصلات RP-TNC

و كلما كان مانع الصواعق قريب أكثر من الهوائي كلما كان افضل حيث أنه من الطبيعي أن يكون هو الحاجز الأول و خط الحماية لكل الأجهزة في الشبكة و المعدات التي ترتبط علي خط الهوائي-الأكسسبوينت مثل مكبرات الإشارة Repeater و المجزئات Splitter و المهدئات attenuators

و لابد أن تكون الكابلات الواصلة بين مانع الصواعق و الأكسس بوينت أو الهوائي قصيرة حتي لا تتسبب في فقد كبير في الإشارة


و هذا مخطط كامل لشبكة التأريض تبين كل جزء فيها


من اهم الأشياء التي لابد أن نعلمها أن مانع الصواعق لا يحمي الهوائي نفسه حيث ان الهوائي معرض للتلف تماما ان قام البرق بضربه بشكل مباشر

و أيضا لابد أن تعلم أن مانع الصواعق صالح للإستخدام فقط لمرة واحدة و ذلك عند تعامله مع تيار الناشيء عن البرق حيث أنه يشبه Fuse و نجاحه في حماية الشبكة يدل علي انتهاء مهمته و احتراق مادته الداخلية و لابد من تبديله أو تبديل القطعة التي تلفت فيه ان كان ذلك ممكنا

نادر المنسي

المعلق:

مهندس عربي يطمح و يساعد في الرقي بالمحتوي العربي للتكنولوجيا عبر ترجمة و اعداد مقالات و كتب علمية في مجال الشبكات و الإتصالات السلكية و اللاسلكية

رأيان على “حماية الشبكات اللاسلكية من صواعق البرق

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

شعار وردبرس.كوم

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   /  تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   /  تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   /  تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   /  تغيير )

Connecting to %s