Tiếp đất và chống sét cho switch Ruijie: mức chịu xung từng dòng và cách lắp theo hãng

Mục "Surge protection" trong datasheet switch Ruijie cho biết mức xung điện áp thiết bị chịu được ở hai vị trí: cổng dịch vụ (service port – các cổng mạng) và đầu cắm nguồn (power connector), ghi theo chế độ chung (common mode) và chế độ vi sai (differential mode). Tuy vậy, chính hướng dẫn lắp đặt của hãng cũng nói thiết bị chỉ chống sét ở một mức nhất định và vẫn có thể hỏng khi gặp sét quá mạnh; vì thế hãng yêu cầu nối đất đúng cách và lắp thêm thiết bị chống sét khi dây điện hoặc cáp mạng phải đi ngoài trời. Bài này gom mức chịu xung của các dòng đang có trong danh mục thiết bị mạng Ruijie và các bước nối đất, chống sét trong hướng dẫn lắp đặt chính thức.

Mức chống xung của từng dòng theo datasheet

Bảng dưới chép theo dòng "Surge protection" của datasheet từng mã. Với các dòng RG-ES, RG-NBS và RG-NIS, mức ở cổng mạng ghi theo chế độ chung; cột đầu nguồn ghi hai số: chế độ chung / chế độ vi sai. Riêng dòng RG-S2915-L, datasheet ghi chung cho cả dòng là cổng telecom 10 kV và cổng nguồn 6 kV/2 kV.

Nhóm	Mã	Cổng mạng	Đầu nguồn (chung / vi sai)
Không quản lý 5–8 cổng	RG-ES05F, ES05G-L, ES08F, ES08G-L, ES105GD, ES108GD	±4 kV	±2 kV / ±1 kV
Không quản lý PoE 6 cổng	RG-ES106F-P	±4 kV	±6 kV / ±6 kV
Không quản lý PoE 10 cổng	RG-ES110F-P, ES110FG-P, ES110GS-P-L	±4 kV	±6 kV / ±4 kV
Không quản lý 16–26 cổng	RG-ES116G-L, ES124G-L, ES118FGS-LP, ES118GS-P-L, ES126FGS-LP	±4 kV	±6 kV / ±6 kV
RG-ES200 không PoE 5–8 cổng	RG-ES205GC, ES208GC	±4 kV	±2 kV / ±1 kV
RG-ES200 PoE 5–9 cổng	RG-ES205GC-P, ES209GC-P	±4 kV	±4 kV / ±2 kV
RG-ES200 PoE có cổng combo SFP	RG-ES206GS-P, ES210GS-P	±6 kV	±4 kV / ±2 kV
RG-ES200 PoE 2.5G	RG-ES206MG-P, ES209MG-P	±4 kV	±4 kV / ±4 kV
RG-ES200 16–24 cổng không PoE	RG-ES216GC-V2, ES224GC-V2	±6 kV	±6 kV / ±6 kV
RG-ES200 PoE 20–28 cổng	RG-ES220GS-P, ES228GS-P	±4 kV	±6 kV / ±6 kV
RG-NBS3100 8 cổng không PoE	RG-NBS3100-8GT2SFP	±6 kV	±4 kV / ±2 kV
RG-NBS3100 (mã còn lại), NBS3200, NBS3300, NBS5100, NBS5200	Các mã còn lại của 5 dòng	±6 kV	±6 kV / ±6 kV
RG-S2915-L	4 mã của dòng	10 kV (telecom port)	6 kV / 2 kV
Công nghiệp RG-NIS2100, NIS3100	5 mã của hai dòng	±6 kV	±4 kV / ±2 kV

Phần nổi bật của datasheet cũng nhắc tới con số này: dòng RG-NBS5100 và RG-NBS5200 ghi chống xung 6 kV giúp giảm khả năng hỏng cổng; dòng RG-NIS2100 ghi chống xung 6 kV trước các đột biến điện áp; còn RG-S2915-L ghi cổng mạng triệt được xung 10 kV, giảm khả năng hỏng cổng do xung sét.

Con số khác nhau ngay trong một dòng: RG-ES205GC và RG-ES208GC ghi đầu nguồn ±2 kV/±1 kV, trong khi bản PoE RG-ES205GC-P, RG-ES209GC-P ghi ±4 kV/±2 kV; RG-NBS3100-8GT2SFP ghi đầu nguồn ±4 kV/±2 kV còn các mã NBS3100 khác ghi ±6 kV. Khi so sánh, nên xem đúng tab thông số của từng mã (gợi ý của Thiết Bị Mạng).

Mặt sau switch Ruijie RG-NBS5200-24GT4XS, nơi hướng dẫn lắp đặt bố trí cực tiếp đất PGND — RG-NBS5200-24GT4XS: datasheet ghi chống xung ±6 kV ở cổng mạng và ở đầu nguồn; hướng dẫn lắp đặt đặt cực tiếp đất PGND ở mặt sau, nối tới điểm tiếp đất của tủ rồi về thanh cái phòng máy.

Ba loại tiếp đất trong hướng dẫn lắp đặt

Hướng dẫn lắp đặt RG-ES116G-L, RG-ES118GS-P-L, RG-NBS3100, RG-NBS5200, RG-NIS2100 và RG-NIS3100 dùng chung cách chia ba loại tiếp đất:

Tiếp đất an toàn: thiết bị dùng điện AC phải được nối đất an toàn (hướng dẫn RG-NBS3100, RG-NBS5200, RG-NIS3100 ghi dùng cáp tiếp đất màu vàng/xanh lục); nếu không, khi điện trở cách điện giữa bộ nguồn bên trong và vỏ máy giảm xuống có thể gây điện giật. Toà nhà phải có điểm nối đất bảo vệ; ổ cắm AC phải nối với điểm này, nếu chưa thì dùng dây nối đất bảo vệ đi từ cực PE của ổ cắm tới đất bảo vệ của toà nhà.
Tiếp đất chống sét: là hệ thống riêng của công trình, gồm kim thu sét, dây dẫn xuống và đầu nối vào hệ tiếp đất. Hướng dẫn RG-ES116G-L và RG-NIS2100 ghi rõ phần này bắt buộc với công trình, không bắt buộc với bản thân thiết bị.
Tiếp đất chống nhiễu (EMC): gồm tiếp đất che chắn, tiếp đất bộ lọc, triệt nhiễu và mức tham chiếu; điện trở dây tiếp đất phải nhỏ hơn 1 Ω.

Hướng dẫn RG-NBS5200 thêm hai yêu cầu: với hệ điện TN, dùng ổ cắm một pha ba chấu có cực tiếp đất bảo vệ (PE) để mạch lọc trong máy lọc được nhiễu từ lưới điện; không dùng chung thiết bị tiếp đất với thiết bị điện hay hệ chống sét, và đặt điểm tiếp đất của switch cách xa các điểm tiếp đất đó.

Nối đất cho switch: các bước và cỡ dây

Switch gắn tủ có cực tiếp đất ở mặt sau – hướng dẫn RG-NBS3100, RG-NBS5200 gọi là PGND, hướng dẫn RG-ES118GS-P-L gọi là grounding stud. Cách đấu giống nhau: nối cực tiếp đất của switch tới điểm tiếp đất của tủ rack, rồi nối điểm tiếp đất của tủ tới thanh cái tiếp đất của phòng máy.

Điện trở giữa vỏ máy và đất nhỏ hơn 1 Ω.
Mục nối đất thiết bị trong hướng dẫn RG-ES118GS-P-L, RG-NBS3100, RG-NBS5200 và RG-NIS3100 ghi dây tiếp đất bảo vệ tiết diện tối thiểu 2,5 mm² (12 AWG); chọn tiết diện theo dòng lớn nhất có thể xảy ra, dùng dây dẫn điện tốt, không dùng dây trần.
Khi lắp thì nối dây tiếp đất đầu tiên, khi tháo thì gỡ dây tiếp đất sau cùng; ổ cắm điện đặt gần thiết bị và dễ thao tác.

Datasheet các mã RG-NBS3100, RG-NBS3200, RG-NBS3300, NBS5100 và NBS5200 liệt kê sẵn một cáp tiếp đất dài 1 m trong hộp. Với RG-ES110F-P, cực tiếp đất nằm ở mặt sau nhưng dây tiếp đất không đi kèm, phải mua riêng; switch công nghiệp RG-NIS2100 cũng vậy, và khi treo tường thì nối cực tiếp đất tới thẳng thanh tiếp đất của phòng máy. Datasheet RG-NIS3100 ghi hộp không có cáp tiếp đất.

Mặt sau switch PoE Ruijie RG-ES110F-P, nơi có cọc tiếp đất theo hướng dẫn lắp đặt — Mặt sau RG-ES110F-P: hướng dẫn hãng yêu cầu nối dây tiếp đất vào cọc tiếp đất ở mặt này; dây tiếp đất không kèm theo máy, phải mua riêng.

Chống sét đường điện AC

Khi dây điện AC được kéo từ ngoài trời vào và cắm thẳng vào switch, hướng dẫn lắp đặt yêu cầu dùng ổ (thanh) chống sét nguồn bên ngoài: điện lưới vào ổ chống sét, switch cắm vào ổ chống sét, nhờ đó hạn chế phần nào dòng sét cao áp đi thẳng qua dây nguồn vào switch. Ổ chống sét không kèm theo switch, người dùng tự mua theo nhu cầu. Lưu ý khi lắp:

Cực PE của ổ chống sét phải được nối đất tốt.
Ổ chỉ có tác dụng chống sét khi đèn RUN sáng xanh và đèn ALARM tắt.
Đèn ALARM đỏ thì dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra cực tính ổ cắm của ổ chống sét: dây N bên trái, L bên phải nghĩa là cực PE của ổ chưa nối đất; L bên trái, N bên phải thì phải đảo cực dây nguồn của ổ; đảo xong đèn vẫn đỏ nghĩa là cực PE chưa nối đất.

Ngoài ra, hướng dẫn RG-ES110F-P yêu cầu dây tiếp đất của tủ tiếp xúc tốt với đất, điểm trung tính của ổ cắm AC tiếp xúc tốt với đất, và lắp thiết bị chống sét nguồn phía trước đầu vào nguồn của thiết bị.

Chống sét cổng mạng khi cáp đi ngoài trời

Các hướng dẫn lắp đặt nêu trên đều yêu cầu cáp mạng dài tới 100 m đi trong nhà. Khi phải kéo cáp ra ngoài trời, lắp bộ chống sét cổng Ethernet trước khi cắm cáp ngoài trời vào switch:

Dán bộ chống sét lên vỏ switch bằng băng keo hai mặt, càng gần cực tiếp đất của switch càng tốt.
Cắt dây tiếp đất của bộ chống sét vừa đủ tới cực tiếp đất của switch và siết chặt.
Dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra dây tiếp đất tiếp xúc tốt với cực tiếp đất và vỏ máy.
Cáp ngoài trời cắm vào đầu IN, cáp chuyển nối sang cổng switch cắm vào đầu OUT; kiểm tra đèn trên bo mạch của bộ chống sét.
Bó dây gọn bằng dây rút nylon.

Sơ đồ chống sét cổng mạng, chống sét nguồn AC và tiếp đất cho switch Ruijie — Cáp ngoài trời đi qua bộ chống sét cổng (IN → OUT), điện AC đi qua ổ chống sét nguồn; switch, tủ và thanh cái tiếp đất phòng máy nối thành một đường dưới 1 Ω.

Hướng dẫn hãng nêu ba lỗi làm giảm tác dụng của bộ chống sét cổng: lắp ngược chiều IN/OUT; tiếp đất kém, trong khi dây tiếp đất phải ngắn nhất có thể; lắp thiếu, tức switch có nhiều cổng nối ra thiết bị bên ngoài mà không lắp chống sét cho tất cả các cổng đó. Theo hướng dẫn, bộ chống sét cổng Ethernet này chỉ dành cho cổng điện 10/100 Mbps đầu RJ45 và không kèm theo switch.

Switch công nghiệp RG-NIS đặt trong tủ ngoài trời

Hai dòng RG-NIS2100 và RG-NIS3100 ghi cùng mức chống xung: ±6 kV ở cổng mạng, ±4 kV (chế độ chung) và ±2 kV (chế độ vi sai) ở đầu nguồn. Hướng dẫn lắp đặt RG-NIS3100 mô tả dòng này có khả năng chống sét ngoài trời chuyên dụng, hợp với tủ ngoài trời khắc nghiệt; đồng thời lưu ý dùng dây nguồn ngắn hơn 3 m có vòng từ lớn hơn 7 Ω ở đầu vào thiết bị để bảo đảm tương thích điện từ, và khuyên dùng cáp xoắn đôi có chống nhiễu (STP) cho các cổng Ethernet. Các bước nối đất, lắp ổ chống sét nguồn và bộ chống sét cổng mạng trong hướng dẫn RG-NIS2100 giống các bước ở trên.