Sdělovací metalická vedení patří stále mezi klíčové prvky komunikační infrastruktury nejen ve veřejných telekomunikačních sítích, ale také v rámci firemních areálů a budov. Rostou přenosové rychlosti a kde je to možné zavádí se DSL nebo přímo Ethernet. Jakékoli poruchové stavy vedení přitom vedou ke ztrátě komunikační cesty. Poruchy vedení se projevují únikovým či svodovým proudem mezi signálními vodiči vzájemně nebo mezi signálními vodiči a zemí. U běžně používaných kabelů se stíněním je únik proudu mezi vodiči a stíněním prvním příznakem poruchy izolace kabelu.
Svodový proud se projeví u většiny typů poruch:
- mechanické poškození kabelu naříznutím, rázovým stlačením či prodřením
- tepelné poškození kabelu (dlouhodobé působení tepla nebo požár zařízení)
- působení vody na izolaci
- chemické poškození kabelu
- elektrický průraz izolace vlivem okolního zařízení či blesku
- indukce parazitních proudů ze souběžného vedení, přístroje nebo trakčního vedení
Proč měřit svodový proud?
Zatímco u analogové telefonní linky byl předzvěstí poruchy vedení brum, slyšitelné praskání nebo šelest ve sluchátku, digitální komunikace podobné včasné varování nemá. Zpomalení přenosu nebo nahodilý výpadek služby může mít řadu příčin a je složité a drahé příčiny zjišťovat.
I když moderní veřejné telekomunikační ústředny svodový proud vedení detekují, ve skutečnosti je jeho detekce pouze součástí jištění vedení. To znamená, že překročení mezní hodnoty vede k odpojení linky. Vznikající porucha má výsledek binární logiky: funguje-nefunguje. Privátní pobočkové ústředny již nemají ani takovou ochranu vedení a ethernetové routery již vůbec ne. Citlivost těchto zařízení na parazitní proudy je přitom v desetinách ampér a již proud kolem dvou ampér může způsobit poškození portu, celé desky nebo routeru. Jak tomu předcházet?
Měření DC proudu jako součást ochrany zařízení
Dlouhodobé sledování svodového proudu umožňuje sledovat intenzitu a četnost úniků v čase a odhalit tak možný zdroj poruchy dříve, než dojde ke zničení zařízení nebo přenosové trasy. To platí v rozsáhlých objektech a areálech s více budovami nebo tam, kde je sdělovací vedení položeno ve složitých podmínkách. Vliv okolních elektrických zařízení či vedení lze rozpoznat prakticky ihned a na stav reagovat. Skokový nárůst svodu ukazuje na mechanické či tepelné poškození kabelu, pozvolný nárůst potom signalizuje poškození teplem, vibracemi nebo chemickým působením.
Měření DC proudu jako detekce poruch vedení
Podobně se měření svodového proudu uplatní i při diagnostice poruch vedení. Ve chvíli, kdy dojde k opakovanému vypínání ochran zařízení či k jeho poškození, má technik jen několik možností:
- Prohlásit vedení z mrtvé a použít rezervní trasu: většinou jde o stejný kabel nebo trasu vedení a je tak pravděpodobné, že se porucha bude opakovat nebo růst její vliv.
- Kabel ihned vyměnit: tato varianta je většinou z důvodu délky vedení, trasy, uložení atd. velmi nákladná.
- Najít místo poruchy, odstranit příčinu, případně opravit kabel a jeho izolaci.
K hledání příčiny poruchy lze využít měření svodového proudu. Jednotlivé přístroje a metody ale mají svá omezení:
- Klešťové přístroje jsou vhodné pro ad-hoc měření, poskytnou relevantní výsledek pouze v případě trvalého svodu s konstantní hodnotou. Neumožňují tak zachytit přechodnou indukci parazitních proudů nebo vznikající poškození vedení vibracemi, vodou, atd. Většina z nich také není konstrukčně uzpůsobena pro měření sdělovacích vedení.
- Testery únikových proudů zjistí spolehlivě vadu kabelu. Tím, že jsou vybaveny vlastním generátorem proudu, nelze je většinou využít na sdělovacím vedení za provozu. Nelze s nimi detekovat přechodné svody v čase.
- Laboratorní přístroje se záznamem mají všechny předpoklady k zjištění všech příčin svodových proudů. Z důvodů rozměrů, ceny i citlivosti je ale nelze nasadit všude, ani k dlouhodobému preventivnímu sledování kabelových tras.
- Měřící jednotka se senzorem stejnosměrného proudu a se záznamem a vzdáleným přístupem tato omezení nemá.
Měřící senzor stejnosměrného proudu s monitorovací jednotkou
Monitorovací jednotka se senzorem má všechny předpoklady pro trvalé i dočasné nasazení k odhalování svodových proudů u telekomunikační a datové infrastruktury. Řešení Poseidon2+ DC senzor 1Wire UNI ukazuje většinu výhod.
Měření se nasazuje v místě, kde je přístup ke kabelovým terminálům, tedy k datovým vodičům, stínění a referenčnímu zemnímu bodu. Senzor s bočníkem lze jej umístit do téměř jakéhokoli kabelového boxu, skříně atd. (na rozdíl od čidel AC proudu, tvořených izolovanou cívkou). Z důvodu kalibrace se doporučuje použít dodávaný bočník/shunt rezistor, ale lze také zajistit připojení na shunt rezistory, integrované ve svorkovnicích s následnou kalibrací. Připojovací vodič mezi datovou jednotkou Poseidon2 a senzorem (rozhraní 1Wire UNI) lze vyvést do vzdálenosti několika metrů a tam umístit samotnou datovou jednotku. Pokud je v místě přístup k IP síti (připojení na Ethernet), lze s výhodou využít dálkový sběr měřených dat. V místech, kde připojení není k dispozici může být sonda připojena na jinou monitorovací jednotku, například HWg ARES 12 s přenosem dat přes GSM/GPRS. Samotné jednotky mají v podstatě miniaturní rozměry. Lze je instalovat jak na samostatný povrchový držák, tak do racku, kde jim stačí prostor 1U. Měřící senzory i monitorovací jednotky jsou přitom zcela odděleny od nadřazené ústředny a nemají žádný vliv na parametry linek nebo jejich provoz.
S jednotkami Poseidon2 i Ares10 a Ares12 je možné dlouhodobě sledovat svodové proudy na více vedeních současně. Celkový počet měřících senzorů na jednotku může být až 16. Měření z každého senzoru se přitom zaznamenává a přenáší samostatně. Data lze zpracovávat jakoukoli aplikací nebo sledovat pomocí portálu SensDesk (viz článek https://automatizace.hw.cz/hmi-systemy-komponenty/test-sensdesk-poseidon2-vzdalene-monitorovani-je-hrackou.html )
