Twisted-Pair-Ethernet, Schirm und Erdung

N'Abend!

Vor ein paar Tagen hatte ich hier die Diskussion um Fritzboxen und Gewitter angestoßen, siehe "FritzBoxen, Überspannung über den Zweidraht und galvanische Trennung". Es war u.a. die Rede vom Schirm der TwistedPair-Leitungen und Erdungen sowie die Risiken dadurch.

Jetzt bin ich in dieser Ecke am "Basteln" und prompt frage ich mich, wie ich mit den vorhandenen Geräten umgehen soll.

Vorhanden ist eine 19"-Switch von 3Com mit internem Netzteil und somit Schuko-Anschluß. Der Schirm aller TwistedPair-Kabel ist zusammengefaßt und liegt auf dem Schutzkontakt. Klingt logisch. Dasselbe bei einem einfachen China-Gerät mit internem Netzteil.

Interessant wird's bei Geräten mit Steckernetzteilen. Ein Netgear-Router mit integrierter Switch wird von einer DC-Wandwarze versorgt. GND ist mit einem zugänglichen Erdungspunkt und dem Metallgehäuse verbunden, aber NICHT mit dem Schirm der TwistedPair-Anschlüsse. Die hängen alle gemeinsam in der Luft. Eine Switch von Digitus wird ebenfalls von einer DC-Wandwarze versorgt, aber da haben sich die dortigen Entwickler was anderes einfallen lassen: das Metallgehäuse ist mit dem Potential aller Schirme verbunden, GND der Spannungsversorgung hängt in der Luft.

Anders ist's bei Geräten mit einer AC-Wandwarze: eine LocalTalk-Bridge (Asante) hat die Schirme vom LocalTalk mit dem 10BaseT und dem Kragen vom AUI verbunden. Intern ist das GND-Level, aber wg. des Brückengleichrichters nicht außen an der Spannungsversorgungsbuchse. D.h. da pendelt sich irgendein gemeinsamer Pegel an den Schirmen ein. Der 10Base2-Anschluß ist wie üblich mit 1 MOhm "sanft" an den internen GND-Level geerdet. Ein weiterer alter Hub im Metallgehäuse ist ähnlich gebaut: Metallgehäuse und Schirme sind eins, die AC-Wandwarze ist über Brückengleichrichter und GND-Beinchen "geerdet".

Jetzt frage ich mich, wie das mit einem Steckernetzteil eigentlich funktionieren soll. Die Ausgangsspannung ist praktisch immer potentialfrei, der Schutzkontakt wird beim Steckernetzteil gar nicht verwendet. Was passiert bei so einem "niveaulosen" Netz aus Schirmleitungen, wenn aus einer Ecke Überspannung reinkommt? Annahme bei dieser Frage: als "guter Deutscher" habe ich rundherum STP-Kabel im Einsatz.

Gruß, Ralf

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Ralf Kiefer
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... womit der Umzug in die richtige Ecke vollzogen wird :-)

Gruß, Ralf

f'up2 de.sci.ing.elektrotechnik

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Ralf Kiefer

Am 28.09.2015 um 19:26 schrieb Ralf Kiefer:

Da es m.E. usus ist am einzigen; oder dem; Hauptpatchpanel alle Schirme mit der Erde zu verbinden... würde ich annehmen das die Überspannung gegen Erde abgeleitet wird. Du must nur in richtung Hauptverteiler alle Schirme anschliessen und in der anderen Richtung schleifen vermeiden . denke ich.

Das dein Router nach innen keinen Schirmkontakt hat würde ich sogar für Absicht halten. So brennt es dir bei Gewitter-induzierter Überspannung auf der DSL-Leitung hoffentlich nur den Router weg, und nicht mehr.

Es gibt nat. für alles mögliche (CAT, 10Bas2, DSL, Stromleitungen) Überspannungsschutzgeräte. Aber die sollten deine Gesamt-Anlage umzingeln - und das wird teuer.

Kay

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Kay Martinen

Am 29.09.2015 um 00:47 schrieb Kay Martinen:

Da Ethernet, wenn es sich darum handelt, durch Übertrager abgeschlossen ist, sollte der Schirm an beiden Enden auf Erde gelegt werden. Sollte dieses Vorgehen nicht möglich sein. kann der Schirm unterbrochen werden und diese Unterbrechung mit einen Keramik-C (zB 2nF) überbrückt werden.

Man hat keine Problem durch einen ev. auftretenden Ausgleichstrom über den Schirm.

So ist es. Und man muß einigen Gehirnschmalz aufwenden, damit es auch funktioniert. Die Anlage kann dann tatsächlich gegen Transienten verschiedener Quellen, sicherer sein.

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horst-d.winzler

Ausnahmsweise stimme ich dir mal zu.

Aber in diesem Zusammenhang bewegt mich noch etwas anderes:

Die kleinen Schaltnetzteile mit ihren winzigen Übertragern haben erstaunlich kleine Isolationsstrecken (fest/luft/kriech) - ganz normenkonform angepasst auf die Verschmutzungs- und Überspannungskategorie.

Nun kommt jemand, der sich gerade von seinem kunstfaserbezogenen Drehstuhl erhoben hat und elektrostatisch mit einer Spannung weit über der berücksichtigen Überspannung geladen ist und berührt die offenen Kontakte der Kleinspannungsseite. Es gibt einen zunächst folgenlosen Durchschlag der Isolation, aber im Wiederholungsfall wird die Isolation in ǵefahrbringender Weise geschädigt!

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Werner Holtfreter

Ich habe gar keinen (Ethernet-)Hauptverteiler in der Nähe einer guten Erdungsstelle. Ich kann als Schutzerde im lokalen Netz lediglich die

1,5mm^2 von der Steckdose zum Verteilerkasten der Wohnung nehmen. Für die DSL-/Telefonleitung gab's im anderen Thread bereits Lösungsvorschläge, denn am Übergabepunkt der Telekom im Keller habe ich andere Möglichkeiten. Außerdem kann/muß ich die zwischen Telekom- und hausinternem Netz eingesetzte Fritzbox ganz bewußt als "Schmelzsicherung" zum Schutz der hausinternen Geräte verwenden, auch wenn ich das vermeiden wollte, weil es im Laufe der vergangenen 15 Monate bereits zwei Fritzboxen gekostet hat.
Überspannungen oder auch "nur" lästige Spannungsdifferenzen kann's noch andere geben. In einer früheren Wohnung hatte ich zwischen zwei entfernten Enden eine Potentialdifferenz. Ich wußte nur, daß die Kabel sehr verworren durchs Haus geführt wurden. Ursache unbekannt.

Eigentlich wollte ich darauf hinaus, wie mit dem Schirm der Ethernet-TwistedPair-Verkabelung zu verfahren ist, wenn das Gerät aus einem Steckernetzteil ohne Schutzkontakt versorgt wird. Im vorhandenen Gerätepark gibt's die geschilderten unterschiedlichen Ansätze.

Gruß, Ralf

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Ralf Kiefer

Das machen die Geräte, die 3polig per Schuko-Stecker in der Steckdose stecken, hier die 19"-3Com-Switch. Aber die vielen steckernetzteilversorgten anderen Geräte haben keinen Schutzkontakt. Die haben einfach nur alle Schirme der Ethernet-Stecker miteinander verbunden, teils mit dem Metallgehäuse oder dem GND der internen Logik verbunden. Irritierenderweise nicht konsistent.

Dann kann ich gleich ungeschirmte Kabel (UTP) nehmen und habe damit alle Gerätepotentiale entkoppelt. Vorausgesetzt, die bleiben unter den 1000V, die der 100BaseTX-Übertrager verkraften können soll.

Gruß, Ralf

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Ralf Kiefer

Zum Glück sind in meinem Gerätepark auch(!) noch Old-style-Geräte [1] dabei, die aus einem 50Hz-Trafos und einem Brückengleichrichter versorgt werden. Aber nicht ausschließlich.

Betrachte ich die Geräte, die den Ethernet-Schirm mit dem Logik-GND verbunden haben, dann passiert genau das, wenn man in aufgeladenem Zustand ein TwistedPair-Kabel am Schirm anfaßt.

Wenn andrerseits alle Kabel geschirmt, alle Schirme beidseitig angeschlossen sind und mindestens ein Gerät 3polig in der Steckdose steckt, dürfte die Gefahr für die modernen Schaltnetzteilwandwarzen gering sein. Wenn Du mir das bestätigst, ersparst Du mir weitere Gedanken zu diesem Thema :-)

Gruß, Ralf

[1] Die gehören zu den eher historischen Rechnern in der Sammlung, ganz stilecht mit 10BaseT, Cheapernet oder LocalTalk betrieben.
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Ralf Kiefer

Am 29.09.2015 um 22:55 schrieb Ralf Kiefer:

Hatte letze Woche am 50A/60mV Shunt kurzzeitig 260mV, verband Testweise zwei "Erden" und zeigte anschließen Anlaßfarben... Spannung im Leerlauf 3..8 Volt :-)

Butzo

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Klaus Butzmann

Bestätigt!

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Werner Holtfreter

260/60*50=217A! Die müssen aber erst einmal irgendwo den Versorgungsnetz entnommen werden, bevor du sie als Differenzstrom irgendwo abgreifen kannst. Wohnungsüblich sind solche Stromstärken nicht.
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Werner Holtfreter

Eine "gute Erde" braucht man selten. Häufig reicht schon ein guter Potentialausgleich, also eine gute Verbindung der erreichbaren leitfähigen Teile. Aber für Ethernet-Schirme braucht man wahrscheinlich noch nicht einmal das. Schutzleiter der Steckdose genügt.

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Werner Holtfreter

War ja auch keine Wohnung sondern Brücke gegen Haltestellenerde :-)

Hatte so 10-30A vermutet aber wohl besser den 250A Shunt genommen.

Die gern verbauten 35mm² Cu sind mir eh immer zuwenig, bei 70/95/120mm² Cu als Leiter ist mir wohler.

Butzo

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Klaus Butzmann

kopfschüttel

Lutz

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Lutz Illigen

Am 30.09.2015 um 00:47 schrieb Klaus Butzmann:

System Bahnschiene mit Leitungen die parallel dazu verlaufen. ;-)

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horst-d.winzler

Siehe auch Erdung von/durch Patch Panels.

Wenn sie die Vorschriften von Schutzisolierung und EMV einhalten, ist das auch OK. Aber selbst die Netzteile von Laptops besitzen ja einen PE.

Nicht nur das, solche Verschaltungen können lebensgefährlich sein.

Ungeschirmte Kabel (U/UTP) können die bessere Lösung sein.

Ein ähnliches Problem haben zB Breitbandverkabelungen in Häusern. Dort wäre keine Erdung der Kabel lebensgefählich.

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horst-d.winzler

??

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horst-d.winzler

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