낙뢰 서지를 견딜 수 있는 이더넷 케이블 포트 설계

Sep 24, 2023

이더넷 포트의 낙뢰 손상 문제는 최근 몇 년간 주목을 많이 받았습니다. 완전히 이해되지 않는 이유로 인해 그림 1에 표시된 것과 같이 이더넷 포트에 대한 눈에 띄는 서지 손상으로 인해 현장 오류를 경험하는 제조업체가 늘어나고 있습니다. 기타 서지 오류로 의심되는 경우에는 눈에 띄는 손상이 나타나지 않지만 오류 발생 시기는 로컬 오류와 관련이 있습니다. 뇌우 활동. 최근 이러한 오류 증가가 단순히 현재 서비스 중인 이더넷 연결 장비의 수가 증가했기 때문인지, 아니면 이더넷 케이블을 통해 상호 연결되는 장비 유형의 변경 때문인지는 확실하지 않습니다.

그림 1: 이더넷 포트의 번개 서지 손상

이더넷 포트의 서지 손상에 대한 업계의 인식이 높아짐에 따라 관련된 서지 결합 메커니즘을 이해하는 데 상당한 주의가 기울여졌습니다. 다양한 이론이 제시되었으며, 이는 모두 번개로 인한 서지가 통신 케이블에 어떻게 나타날 수 있는지에 대한 확립된 물리학을 기반으로 합니다. 현재로서는 이러한 알려진 메커니즘 중 어느 것이 이더넷 포트에 대해 관찰된 손상의 주요 원인인지에 대한 명확한 합의가 없습니다.

이 기사에서는 낙뢰 서지를 통신 케이블에 연결하는 알려진 메커니즘을 간략하게 검토하고 이러한 메커니즘이 특정 이더넷 케이블 연결 사례에 어떻게 적용되는지 설명합니다. 이러한 원칙에 대한 기본적인 이해는 이더넷 포트의 서지 내성에 대한 새로운 업계 요구 사항을 이해하는 데 유용합니다.

다양한 유형의 이더넷 서지 위협에 대해 설명하고 나면 다양한 수준의 서지 내성을 확보하기 위한 몇 가지 구체적인 설계 전략이 제안됩니다. 몇 가지 간단한 설계 규칙을 적용하면 저렴한 비용으로 유용한 개선을 얻을 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 높은 수준의 서지 내성은 일반적으로 약간의 비용을 추가하지만 동일한 기본 보호 전략이 여전히 적용됩니다.

역사적으로 많은 사람들은 이더넷 포트가 번개 서지에 영향을 받지 않는다고 생각했습니다. 결국 대부분의 이더넷 케이블은 특정 건물 내에서 완전히 라우팅되므로 번개 서지에 노출되지 않는 것으로 보입니다. 어떤 경우에는 이더넷을 사용하는 보안 카메라와 같은 애플리케이션을 위해 이더넷 케이블이 건물 외부로 라우팅됩니다. 많은 사람들은 낙뢰 서지를 고려해야 하는 유일한 경우가 실외 애플리케이션이라고 생각하지만, 경험에 따르면 그렇지 않습니다.

이더넷 포트 서지 손상 발생률이 더욱 널리 인식됨에 따라 다양한 공급업체와 업계 그룹에서는 이러한 서지 손상이 발생하는 이유와 이를 방지할 수 있는 방법을 이해하는 데 집중하기 시작했습니다. 몇몇 대기업은 이더넷 포트의 서지 내성에 대한 자체 내부 요구 사항을 개발했으며 이러한 회사의 대표자는 새로운 산업 표준에 영향을 미치기 위해 노력해 왔습니다.

증가하는 이더넷 포트 서지 손상 발생률을 해결하기 위한 최초의 공개 표준은 미국의 대부분의 주요 통신 사업자가 사용하는 Telcordia NEBS GR-1089 표준의 2011년판(문제 6)이었습니다. GR-1089는 규제 요구 사항은 아니지만 미국의 대부분의 통신 사업자는 통신 네트워크 장비 구매 사양의 일부로 이를 사용합니다. 통신 네트워크 장비는 큰 시장이므로 GR-1089 Issue 6의 변경 사항은 많은 관심을 불러일으켰습니다. GR-1089 6호에서는 이더넷 포트에 대한 서지 내성 요구 사항이 이전 버전에 비해 크게 확장되었습니다.

이더넷 서지 내성도 국제 수준에서 주목을 받았습니다. 2012~2015년 동안 국제전기통신연합(International Telecommunications Union) 표준 K.20, K.21, K.44 및 K.45가 모두 업데이트되어 이더넷 포트에 대한 특정 낙뢰 서지 테스트를 포함했습니다.

가장 최근인 2016년 ATIS(Alliance for Telecommunications Industry Solutions)는 ATIS-0600036, "이더넷 시스템을 위한 전기 보호"를 발행했습니다. 이 문서에서는 다양한 이더넷 서지 위험과 이러한 위험으로부터 보호하는 데 사용할 수 있는 방법에 대한 포괄적인 검토를 제공합니다. 특정 유형의 이더넷 배포 시나리오에 권장되는 테스트 요구 사항이 포함된 섹션도 있습니다.