Организация сети передачи данных по энергосетям с применением технологии PLC

Существуют устройства, которые при включении «блокируют» всю сеть и с этим ничего сделать нельзя - устройства, которые оказывают влияние на PLC, хорошо известны. Это мощные электродвигатели, используемые в кондиционерах, холодильниках, стиральных машинах с индуктивным характером нагрузки, а так же дешевые малогабаритные блоки питания китайского производства без цепей фильтрации. Способы борьбы тоже известны -- использование специализированных недорогих фильтров и правильный дизайн PLC сети.

После развертывания PLC сети, образуются помехи - это неправда, потому что:

- при передаче по коаксиальному кабелю мощность и спектр используемого сигнала в PLC близка по параметрам к кабельным модемам DOCSIS, а за операторами кабельных сетей никто не гоняется;

- при передаче даже по очень хорошему силовому кабелю сигнал быстро затухает, при передаче же по воздуху, например в коттеджной застройке, сигнал не оказывает ощутимого влияния на технику, работающую в поселке, поскольку линии электропередач и оборудование достаточно удалены друг от друга;

- малая мощность PLC сигнала (100 мВт) небольшими порциями распределена по широкому спектру, в то время как большая мощность КВ радиостанций (1 … 50 Вт) сконцентрирована в узком спектре;

- и самое важное, существует гибкая возможность конфигурации Power mask, которая позволяет ослабить излучение произвольной частоты на заданный уровень мощности. На рынок поставляются модели с предустановленными масками полностью удовлетворяющими, например, правилам американского регулятора FCC. В России, к сожалению, такая работа до сих пор не проведена, хотя разработать эту маску легко может сообщество квалифицированных радиолюбителей.

В России плохие электросети, поэтому у нас эта технология никогда хорошо работать не сможет - отчасти это правда, но существуют совершенно разные типы электросетей. Для технологии PLC важны материал, толщина проводов, их геометрия, качество соединений, количество разветвлений. В России была очень хорошая школа электроэнергетики. В некоторых местах электропроводка, проложенная 30-40 лет назад, и сейчас обслуживает потребителей, увеличивших свое потребление в несколько раз благодаря советскому запасу прочности. Нет особых оснований считать наши электросети хуже, чем во многих странах Азии или восточной Европы, которые успешно используют решения PLC.

PLC это дорого, и даже по таким ценам купить негде - дорого потому что мало покупают, мало покупают, потому что дорого. Этот замкнутый круг компании разорвали благодаря серьезному подходу к этому бизнесу, включая инвестиции в закупку оборудования на склад и получению партнерского статуса. В результате сейчас у российских потребителей появилась возможность приобретать оборудование Corinex по европейским ценам со склада в Москве.

Кроме таких слухов существуют и вполне определенные факты, вызванные физическими особенностями распространения сигнала, которые существенно сужают сферу применения решений на базе PLC.

Факт 1. Некоторые электрические счетчики блокируют сигнал PLC. Существует три возможных варианта влияния счетчиков на работу PLC в зависимости от их конструкции:

Счетчик не оказывает влияния на сигнал. Ослабление около 5 дБ;

Счетчик ослабляет PLC сигнал. Ослабление 5-40 дБ. В этом случае можно подключать сигнал после счетчика и обеспечить нормально качество работы PLC сети;

Счетчик шунтирует PLC сигнал. В этом случае большая часть сигнала ослабляется через встроенный ВЧ шунт, PLC подключение не работает ни до счетчика, ни после счетчика. Единственный вариант установить связь отступить от счетчика по кабелю направленному в сторону потребителей от 10 метров и выше.

Факт 2. В алюминиевой проводке затухание сигнала сильнее, чем в медной, что сокращает дальность связи примерно в 2 раза.

Факт 3. В подземных кабелях из-за свойств земли затухание сигнала в 2-3 раза больше. Однако на передачу сигнала в электросетях, в основном, влияет не ослабление, а уровень шума, который в подземных коммуникациях существенно ниже.

Факт 4. Чем больше разветвлений (автоматов) в электрощите, тем сильнее падает мощность сигнала прямо в точке подключения сигнала.

На реальных объектах сочетание нескольких неблагоприятных факторов может сделать развертывание PLC невыгодным или принципиально невозможным, поэтому перед развертыванием сети всегда необходимо собирать максимальное количеств информации, включая план электросети, тип кабельной проводки, схемы щитов и автоматов, и что особенно важно, сверить полученную информацию с реальностью.

2.4 Спектр PLC сигнала

Рис. 2.1. Спектр PLS сигнала.

Замечательным свойством технологии является умение подстраивать степень модуляции по каждой несущей под затухание, т. е. адаптация к амплитудно-частотной характеристики линии. Таким образом «заваленные» частоты продолжают использоваться для передачи полезного сигнала, пусть и с меньшим количеством символов на несущую.

В решениях класса Home нет никакой возможности управления спектром передаваемого сигнала, поэтому качество работы на существующих сетях может оказаться неоптимальным. В операторских решениях существует возможность выбора режима работы (Mode), всего этих режимов 13 и они серьезно отличаются по характеру применения. Home решения используют только режим 13, средневольтовые решения Access используют режимы 1-3, низковольтовые решения Access по умолчанию используют режим 6. Спектр живого сигнала полученного с коаксиального выхода PLC шлюза доступа компании Corinex показан на Рис. 2.1.

2.5 Характеристики PLC сетей

Два первых вопроса, которые задает любой потенциальный пользователь оборудования PLC это: «Какая максимальная скорость?» и «Какое максимальное расстояние?» Мгновенная физическая скорость линии может достигать 220 Мбит. Скорость, которую выдает «эстиматор», чуть ниже. При установлении соединения может пройти несколько минут, прежде чем модем определит оптимальную скорость передачи данных. Взаимосвязь между физической скоростью затуханием и полосой можно увидеть на графике (Рис. 1.11.).

Рис. 1.11.

В свою очередь между физической скоростью и реальной скоростью передачи данных существует определенная зависимость. Не стоит забывать, что в физической среде PLC протокол работает в режиме half-duplex, поэтому указанное значение делится на два направления, как правило, с небольшой асимметрией (Рис. 2.2.).

Рис. 2.2.

Производители говорят о типовой дальности работы PLC сетей в 300 метров, но из-за большого количества факторов, влияющих на распространение сигнала невозможно, в общем случае, гарантировать ту или иную скорость или расстояние. В реальности, определяющую роль на скорость и дистанцию оказывает не затухание, а отношение сигнал/шум. Стоить отметить, что в разветвленных и некачественных электросетях уровень шума оказывается весьма значительным. В таблице 2.1. приведены примеры расстояний и скоростей при разных параметрах линии.

Таблица 2.1.

Дальность	RX, Мбит/c.	Потери	SNR
60	55	68	10
90	13	61	8
90	29	60	10
90	44	60	11
120	51	60	4

2.6 PLC и коаксиальные сети

Несмотря на то, что оборудование PLC предназначено для работы по силовой электропроводке, в силу физических причин, коаксиальные подключения играют очень важную роль. Коаксиальный кабель является наилучшей средой передачи данных для PLC сигнала. Именно поэтому все головные станции линейки Access оснащаются коаксиальными выходами. При подключении к средневольтовым электрическим сетям напряжением до 10 кВ вольт используются только каплеры с коаксиальными разъемами. Другой особенностью PLC модемов с коаксиальными выходами является их полная совместимость с современными сетями кабельного телевидения. Полевые испытания показали, что на отечественных сетях КТВ с использованием полосы обратного канала 5-34 МГц (ГОСТ Р 52023) практически полученные результаты хорошо совпадают с расчетом. Количество проделанной работы тянет на отдельный интересный обзор, и я надеюсь, что мы сможем подготовить и опубликовать результаты в скором времени. Пока можно сказать, что PLC over Сoaxial является привлекательным решением для предоставления услуг по небольшим сетям кабельного телевидения в многоэтажной застройке, в условиях когда на развертывание DOCSIS либо нет средств либо оно экономически неоправданно. Другим интересным вариантом применения PLC является строительство небольших коаксиальных сетей для услуг телевидения и доступа в Интернет в сельской местности, там, где недостаточный объем платежеспособного спроса не позволяет внедрить оптику.

2.7 Методы подключения к электросетям

Одним из самых важных моментов при организации PLC сети является выбор метода подключения модема к силовой линии. Устройство, которое осуществляет ввод/вывод сигнала называется Каплер (Coupler), в переводе с английского -- делитель, ответвитель. Существует два основных физически различных варианта подключения в силовую электросеть:

Емкостный -- сигнал подается контактным методом через высокочастотный высоковольтный конденсатор;

Индуктивный -- сигнал подается бесконтактным методом через цепь образованную витками петли инжектора и силовыми кабелями.

В коаксиальную сеть сигнал подключается либо через обычный ТВ-сплиттер, либо через частотный ответвитель, называемый диплексером. Для подключения к головной станции использование диплексера обязательно, поскольку он обеспечивает подавление сигнала в сторону ГС более чем на 50 дБ (у сплиттера развязка 22 дБ), а потери инжекции составляют 0,5 дБ (у сплиттера - 3,5) Внешне диплексер не отличается от обычного делителя КТВ.

Рис. 2.3. Диплексер PLD-42

Для подключения к LV сетям (110-240 Вольт) обычно не составляет труда организовать гальваническое соединение, хотя в некоторых случаях без индуктивного соединения не обойтись, например, если гальванический контакт организовать невозможно. В таком случае применяются защелкивающиеся ферритовые клипсы как показано на Рисунке 2.5.:

Рис.2.4. Ферритовые клипсы

Основное правило при индуктивном подключении состоит в том, что сигнальная петля должна образовывать замкнутую цепь с направлением движения в одну сторону по фазе и в другую по нейтрали. Варианты подключения с использованием стандартного однофазного или каплера 1+11 приводятся в презентации Corinex.

Для подключения к средневольтовым сетям (MV) применяются специальные каплеры, состоящие из высоковольтных конденсаторов и ферритов рассчитанные на большой ток. Существуют специализированные компании, производящие такое оборудование, например, Arteche

2.8 Таблица расчета PLC сети

Поскольку PLC технология является разновидностью передачи радиосигналов, то метод расчета сетей PLC подчиняется законам радиотехники. При этом для коаксиальных сетей расчет совпадает с практикой очень хорошо, а для электросетей оказывается весьма приблизительным, прежде всего, из-за отсутствия точной информации о структуре электросети.

Для начала приведем данные производителя, которые дают понятие о запасе бюджета линии (Таблица 1.6.).

Таблица 2.2.

Описание	Значение в дБ
Шум в коаксиальном кабеле	-125
Шум в электропроводке	-110
Мощность передачи HD и GPON шлюзов	-50
Мощность передачи стандартных шлюзов	-53
Мощность передачи CPE	-57
Бюджет линии в коаксиальной	58 … 65 (при SNR =10)
Бюджет линии в силовой сети	43 … 50 (при SNR = 10)

Теперь посмотрим на потери, которые имеют место в реальной сети (Таблица 1.7.):

Таблица 2.3.

Описание	Потери, значение в дБ
Однофазный емкостный каплер	1,25
Однофазный индуктивный каплер	4 … 8
Трехфазный емкостный каплер	5
11 + 1 каплер	11,5
Потери в коаксиальном проводе на 30 МГц	2,5 на 100 метров
Потери в силовом медном проводе	6...12 на 100 метров
Потери в подземном медном проводе	10... 20 на 100 метров
Коаксиальный сплиттер на 2 выхода	3,5
Коаксиальный сплиттер на 3 выхода	5
Коаксиальный сплиттер на 4 выхода	7
Разветвление на 2 электропровода	3
На 3	5
На 5	7
На 9	10
На 17	12
Защитный автомат	2 … 5
Электросчетчик	5 … 40

В реальных условиях совсем нетрудно представить такую конфигурацию электропроводки, при которой бюджета линии не хватает для покрытия всего объекта. К счастью, использование репитеров позволяет увеличить максимальное расстояние до 5 раз, хотя это происходит за счет уменьшение максимальной доступной полосы. Мы обнаружили и сформулировали правило «двух щитков», которое гласит, что PLC сигнал может преодолеть не более двух электрощитов. При подключении шлюза в ГРЩ здания, обычно все абоненты сидящие на этажных распределительных щитах могут установить связь с головной станцией.

Приведем таблицу 1.8. физических скоростей соединения PLC в зависимости от соотношения сигнал/шум (SNR):

Таблица 2.4.

SNR дБ	TX, Мбит/c.	RX, Мбит/c.
14,33	39	23
20,9	78	43
25,52	101	76
30,57	156	86

Таблица 2.5. Пример расчета сети на основании табличных данных.

Объект	Потери, дБ
Каплер 3 фазный:	5
Главный Электрощит 3 фазы на 3 группы автоматов каждая, 5 разветвлений	7
Проход автомата ГЭ	3
Этажный провод толстым медным проводом до щитка на 3 этаже, 30 метров.	2
Этажнное УЗО	3
Этажный электрощит на 6 автоматов на фазу (всего 12 на сеть и 3 на свет)	10
Провод до комнаты по этажу 50 метров, тонкий медный кабель	5
4 ответвления на розетки в комнате 4 x 4	16
Всего	35 … 51

Ожидаем, что соединение установится нормально во всех точках комнаты со скоростью около 50 Мбит при использовании шлюза доступа LW. Область покрытия 3 этажа по 12 комнат без использования репитеров.

2.9 Архитектура сети

Разработанная микропрограммная версия позволяет организовать как одноранговые, так и многоранговые сети с топологией точка-точка. Поток данных, отправленный микропроцессором одного узла, получает микропроцессор второго узла.

При использовании версии команд общего назначения, хост машина сохраняет полную гибкость доступа, контроль методом символьной пересылки, конфигурацию и функционирование сети в целом. Интерфейс микропроцессора хост машины полностью соответствует требованиям протокола и поддерживает сетевые микропроцессорные драйвера.

Частотное разделение в PLC

Рис. 2.7. Частотное разделение

Технология Powerline строится на использовании частотного разделения сигнала, при котором высокоскоростной поток данных разбивается на несколько относительно низкоскоростных потоков, после чего каждый из них передается на отдельной поднесу-щей частоте с последующим их объединением в один сигнал (рис. 2.7.).



Рис. 2.8. Обычный FDM

При использовании обычного частотного мультиплексирования (FDM -Frequency-Division Multiplexing) защитные интервалы (Guard Band) между поднесущими, необходимые для предотвращения взаимного влияния сигналов, довольно велики (рис. 2.8.), поэтому доступный спектр используется не очень эффективно.

Рис. 2.9. OFDM

В случае же ортогонального частотно-разделенного мультиплексирования (OFDM) центры поднесущих частот размещены так, что пик каждого последующего сигнала совпадает с нулевым значением предыдущих (рис. 2.9.). Такая схема позволяет более эффективно использовать доступную полосу частот.

Перед тем как отдельные поднесущие частоты будут объединены в один сигнал, они претерпевают фазовую модуляцию (рис. 2.10.), каждая определяется своей последовательностью бит. После этого все они проходят через PowerPacket engine и собираются в единый информационный пакет, который еще называют OFDM-symbol. На рис. 2.11. приведен пример относительной квадратурной фазовой манипуляции (DQPSK - Differential Quadrature Phase Shift Keying) на каждой из 4 поднесущих частот в диапазоне 4-5 МГц.

Рис. 2.10. Фазовая модуляция

Рис. 2.11. DQPSK-модуляция

Реально в технологии Powerline используются 84 поднесущие частоты в диапазоне 4-21 МГц (рис. 2.12.).

Рис. 2.12. Реализация OFDM в технологии Powerline

Теоретическая скорость передачи данных при использовании параллельных потоков с одновременным фазовым модулированием сигналов составляет более 100 Мбит/с. При передаче сигналов по бытовой сети электропитания могут возникать большие затухания в передающей функции на определенных частотах, что приведет к потере данных (рис. 2.13.).

Рис. 2.13. Передающая функция

В технологии Powerline предусмотрен специальный метод решения этой проблемы - динамическое выключение и включение передачи сигнала (dynamically turning off and on data-carrying signals). Суть данного метода заключается в том, что устройство осуществляет постоянный мониторинг канала передачи с целью выявления участка спектра с превышением определенного порогового значения затухания. В случае обнаружения данного факта использование этих частот на время прекращается до восстановления нормального значения затухания (рис. 2.14.).

Рис. 2.14. Адаптивная передача данных

Данный метод делает технологию Powerline максимально гибкой при использовании в неодинаковых условиях. Например, в разных странах существуют различные регулирующие акты, согласно которым часть диапазона частот не может быть использована. Следовательно, в случае Powerline в таком диапазоне просто не будут передаваться данные. Еще одним примером является вариант, когда некое приложение уже использует часть диапазона. Аналогично первому случаю здесь также выключается передача данных на определенных частотах, и два приложения могут спокойно сосуществовать в одной физической среде.

Другой серьезной проблемой при передаче данных по бытовой электросети считаются импульсные помехи (до 1 мкс), источниками которых могут быть галогеновые лампы (рис. 2.15.), включение и выключение различных электроприборов и т.д.

Рис. 2.15. Импульсные помехи при включении галогеновых ламп

При использовании метода динамического выключения и включения передачи сигнала система может не успеть адаптироваться к быстро изменившимся условиям, в результате часть передаваемых битов будет разрушена и утеряна. Для решения этой проблемы используется двухступенчатое (каскадное) помехоустойчивое кодирование битовых потоков, прежде чем они будут промодулированы и поступят в канал передачи данных. Суть помехоустойчивого кодирования состоит в добавлении в исходный информационный поток по определенным алгоритмам избыточных ("защитных") битов, которые используются декодером на приемном конце для обнаружения и исправления ошибок. Каскадирование блочного кода Рида-Соломона и простого сверхточного кода, декодируемого по алгоритму Витерби, позволяет исправлять не только одиночные ошибки, но и пакеты ошибок, обеспечивая тем самым гарантию целостности передаваемых данных практически в 100%. Кроме того, помехоустойчивое кодирование является и способом технического закрытия, обеспечивающего относительную безопасность передаваемой информации в общей среде передачи. Еще одним проблемным моментом является то, что сеть бытового электропитания служит общей средой передачи данных, то есть в один момент времени передачу могут осуществлять сразу несколько устройств. В этой ситуации для разрешения конфликтов столкновения трафика необходим регулирующий механизм - протокол доступа к среде. В качестве подобного протокола был выбран хорошо известный Ethernet, который в технологии Powerline был расширен путем добавления дополнительных полей приори-тезации. Такая модификация вызвана необходимостью иметь гарантированную полосу пропускания для передачи голоса и видео через IP тогда, когда величина задержки является критичным параметром. Пакеты, содержащие голос или видео, в этом случае помечаются как "timing critical", они имеют самый высокий приоритет при обработке и доступе к среде передачи

3. Техническая часть

3.1 Планирование сети

Исходя из темы дипломного проекта, сеть по технологии PLC будет разрабатываться в поселке Алхан-Чурт (Рис.3.1.), Грозненского района Чеченской Республики.

Поселок Алхан-Чурт был основано в 1956 году. Общая численность его населения, по данным переписи 2002 года, составляет 1.886 человек.

Расположен он на левом берегу реки Сунжа, граничит на северо-востоке с селением Толстой-Юрт и станицей Петропавловская, на северо-западе с селением Пролетарское, на юго-востоке с селом Старая Сунжа, на юге с городом Грозный.

В 2009 году Парламент ЧР в окончательном чтении принял Закон ЧР «О включении населенных пунктов Алхан-Чурт и Старая Сунжа в состав г. Грозного».

Рис.3.1. Территория поселка Алхан-Чурт

Расчет расстояний для выбора оборудования

Алхан-Чурт - не большой поселок. Выберем оборудование исходя из Рис.3.2.



Рис.3.2. Выбор типа соединений для технологии PLC

Нам более всего подходят воздушные линии связи с повторителем и с учетом коаксиальных линий связи.

3.2 Примерная схема организации сети по технологии PLC в поселках

Схема сети, по принципу которой будет разрабатываться сеть поселка Алхан-Чурт, изображена на Рис. 3.3.

Рис. 3.3. Примерная схема сети по технологии PLC для населенных пунктов поселкового типа.

Как мы можем заметить, схема включает в себя и протяженный коаксиальный кабель, и повторитель, и устройство инжекции. А точка доступа будет расположена на Трансформаторной подстанции.

3.3 Оборудование используемое для организации данной сети

Тип линии

Для разворачивания данной сети применяются воздушные линии электропередачи (Рис. 3.4.).

Воздушная линия электропередачи -- устройство, предназначенное для передачи или распределения электрической энергии по проводам, находящимся на открытом воздухе и прикреплённым с помощью траверс (кронштейнов), изоляторов и арматуры к опорам или другим сооружениям (мостам, путепроводам).

Плюсы выбора таких линий в том, что существенно экономятся денежные средства из-за отсутствия затрат:

- на строительство, прокладку и дальнейшее обслуживание каналов и линий связи;

- для получения дополнительных разрешений и сертификатов на использование радиочастот;

- на дополнительные устройства, обеспечивающие качественную работу оборудования;

- на аренду каналов связи.

Точка доступа

Точка доступа находится в трансформаторной подстанции и включает в себя Магистральное оборудование - TL-201WM и TL-201WMF

Клиентский/магистральный модем TL-201WM показан на рис. 3.5.

Спецификация:

Режимы: ведущий, ведомый, повторитель

Скорость передачи данных: До 200 Mbps

Физический уровень

Модуляция OFDM с 1536 несущими для Приема/Передачи по каналу связи, симметричная, адаптивная посредством несущей с символом в 10 bit

Шаг передачи мощности: 1dB

PSD (Плотность Спектральной Мощности): >-56 dBm/Hz

Программируемое усиление передачи: 33 dB и 21 dB

Программируемое усиление приема: От -12dB до +30dB, с шагом в 6dB

Динамический диапазон: 90 dB min

Протоколы второго уровня

MAC (Media Access Control -управление доступом к носителю): MAC для домашнего обслуживания малых сетей LAN. Доступ к LV (логическому тому) для больших сетей LAN осуществляется по механизму Master Slave.

Динамическое QoS (Качество передачи данных): Конфигурация зависит от сервисного классификатора

Протокол связующего дерева: IEEE 802.1D

VLAN (Виртуальная локальная сеть): IEEE 802.1Q, до 16 активных VLAN в LV интерфейсе

Приоритет трафика: IEEE 802.1p

Тактовая синхронизация: NTP (синхронизирующий сетевой протокол)

Безопасность

Идентификация: CPE (Центральный Обрабатывающий Элемент) LMAC адреса регистрируются на ведущем элементе для предотвращения несанкционированного доступа. Соответствует протоколу RADIUS.

Разделение на втором уровне: Устройства TelLink поддерживаемые VLAN основаны на стандартном протоколе IEEE 802.1Q

Разделение на физическом уровне: Связь между одним CPE и ведущим зависит от особого кодирования для предотвращения декодирования сигнала другого CPE.

Конфигурация и управление

Дистанционное управление во всех модемах TelLink выполняется по стандартному протоколу SNMP (Простой Протокол Сетевого Управления)

Версия MIB (Базы Управляющей Информации): MIB IV IETF RFC1213, 1493, 2674

SNMP (Простой Протокол Сетевого Управления): Поддерживается SNMP v2c

Инициализация: Конфигурация IP по DHCP (протоколу динамической конфигурации хоста) FTP клиента, конфигурация и обновление файлов по TFTP

Возможность взаимодействия сетей с маршрутизаторами и другими сетевыми устройствами, такими как DNS серверы, DHCP серверы и загрузочные серверы настраивается по стандартным протоколам.

Клиентский/магистральный модем для коаксиальных линий TL-201WMF показан на рис. 3.6.

Чипсет 9001. Режимы - мастер, slave, повторитель.

Кол-во поддерживаемых соединений 32.

Интерфейсы: Ethernet 10/100 Протоколы: DHCP, TCP/IP (IPv4), TFTP, SNMP,

VLAN (802.1q), OVLAN, VPN, TFTP, STP, HTTP, UDP, 8 QoS.

Шифрование - 3DES+расширенное

Скорость - до 200 Мбит/с.

Устройство инжекции

Устройство инжекции включает TL-201WMF(повторитель) (см. рис. 3.5.) и МРС-2 (УП F) (Рис.3.7.).

УП F - Межфазный ретранслятор сигнала МРС-2 - применяют в качестве емкостного объединителя фаз, фильтра для обхода проблемных зон, задерживающих PLC сигнала и инжекции сигнала из коаксиальной линии в электропроводку.

Клиентские модемы

Клиентские модемы для построения нашей сети - TL-200WM (Рис. 3.8.).

Скорость передачи данных: До 200 Mbps.

Физический уровень

Модуляция: OFDM с 1536 несущими для Приема/Передачи по каналу связи, симметричная, адаптивная посредством несущей с символом в 10 bit

Шаг передачи мощности: 1dB

PSD (Плотность Спектральной Мощности): >-56 dBm/Hz

Программируемое усиление передачи: 33 dB и 21 dB

Программируемое усиление приема: От -12dB до +30dB, с шагом в 6dB

Динамический диапазон: 90 dB min

Протоколы второго уровня

MAC (Media Access Control -управление доступом к носителю): MAC для домашнего обслуживания малых сетей LAN. Доступ к LV (логическому тому) для больших сетей LAN осуществляется по механизму Master Slave.

Динамическое QoS (Качество передачи данных): Конфигурация зависит от сервисного классификатора

Протокол связующего дерева: IEEE 802.1D

VLAN (Виртуальная локальная сеть): IEEE 802.1Q, до 16 активных VLAN в LV интерфейсе

Приоритет трафика: IEEE 802.1p

Тактовая синхронизация: NTP (синхронизирующий сетевой протокол)

Безопасность

Идентификация: CPE (Центральный Обрабатывающий Элемент) LMAC адреса регистрируются на ведущем элементе для предотвращения несанкционированного доступа. Соответствует протоколу RADIUS.

Разделение на втором уровне: Устройства TelLink поддерживаемые VLAN основаны на стандартном протоколе IEEE 802.1Q

Разделение на физическом уровне: Связь между одним CPE и ведущим зависит от особого кодирования для предотвращения декодирования сигнала другого CPE.

Конфигурация и управление

Дистанционное управление во всех модемах TelLink выполняется по стандартному протоколу SNMP (Простой Протокол Сетевого Управления)

Версия MIB (Базы Управляющей Информации): MIB IV IETF RFC1213, 1493, 2674

SNMP (Простой Протокол Сетевого Управления): Поддерживается SNMP v2c

Инициализация: Конфигурация IP по DHCP (протоколу динамической конфигурации хоста) FTP клиента, конфигурация и обновление файлов по TFTP

Возможность взаимодействия сетей с маршрутизаторами и другими сетевыми устройствами, такими как DNS серверы, DHCP серверы и загрузочные серверы настраивается по стандартным протоколам.

3.4 Построение сети на базе PLC - технологии в поселке Алхан - Чурт

Поселок Алхан-Чурт - поселок без многоквартирных домов. Для построения данной сети используется архитектура сети точка - многоточка. Для этого в трансформаторную подстанцию устанавливается Магистральное оборудование. В домах устанавливаются Клиентские PLC модемы (Рис. 3.9.).

Рис. 3.1. Построение сети поселка Алхан-Чурт

Множество систем сбора данных и систем управления состоят из датчиков, сканеров, и управляемых приводов, которыми управляет один микропроцессорный узел. В сети, состоящей из Master узла и множества Slave узлов, драйвера и программное обеспечение, обычно устанавливают на хост машине (на master узле), который общается с множеством slave узлов в предопределенной последовательности. Управление Slave узлами требует прозрачности последовательного интерфейса на хост машине. Данную функцию обеспечивают микропрограммные средства, использующие версию команды ответа.

Команды ответа в сети использует единственное Master устройство, ответственное за контроль сетевых Slave устройств. Все соединения инициируются от master узла, а slave узлы соединений не выполняют, поскольку они только отвечают на запрос master узла. Таким образом, программируемое оборудование снимает задачу организации PLC сети на верхнем уровне с хост машины, осуществляя управление на уровне микропрограммных средствах, а не на прикладном уровне master узла. В случае необходимости, эта микропрограммная версия может применяться с пакетами обычного формата.

Эта версия является пригодной для систем, использующих архитектуру Master/Slave и прозрачность slave устройств, для разгрузки хоста при организации сети на верхнем уровне, а также позволяет хосту поддерживать протокольный доступ по выбору (опрос равноправных Master/Slave узлов сети, символьная пересылка, или сочетание обоих). На этом принципе основана помехозащитная символьная пересылка, используемая для осуществления опроса, символьной пересылки. Данную версию микропрограммных средства можно использовать и для управления закрытыми системами.

4. Экономическая часть

4.1 Технико - экономические обоснования

На протяжении всего времени существования систем связи, они постоянно развиваются. Причем это развитие является как качественным (внедрение новых технологий), так и количественным (увеличение емкости сети).

Задачей данного проекта является проектирование сети связи в п.Алхан-Чурт на базе PLC-технологии. Емкость сети - 1500т. абонентов.

Ниже приведем экономическое обоснование проекта, в котором рассчитаем объем капиталовложений, расчет издержек, прибыли, рентабельности и показателей эффективности капиталовложений.

4.2 Обоснование необходимости разработки

Техническое обоснование проекта:

Экономия времени на развертывание компьютерной сети;

Быстрый запуск в эксплуатацию нового офиса, здания;

Мобильность оборудования;

Компьютеры не привязываются к сетевым разъемам;

Организация любой топологии сети;

Быстрая окупаемость (1-2 мес);

Экономия на прокладке линий и использовании дополнительного оборудования;

Нет необходимости нарушать интерьер помещений;

Экономия на проведении монтажных работ (задействовано минимальное количество персонала);

Экономия на дальнейшей эксплуатации и обслуживании канала связи;

Минимальные затраты при расширении сети;

При демонтаже сеть легко организуется на этих же устройствах в новом помещении.

4.3 Расчет капитальных затрат на строительство и ввод в эксплуатацию проектируемой сети

Многоквартирные жилые дома - от 3 000 руб. за точку учета;

Частный сектор - от 6 000 руб. за точку учета;

Магазины - от 20 000 руб. за точку учета.

Капиталовложения, необходимые для реализации рассматриваемого проекта представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1.

№	Наименование аппаратуры	Кол-во	Стоимость, руб.
1.	Установка оборудования «ВТК» коммутатаор	1	120000
2.	Магистральный модем TL-201WM	4	60000
3.	Магистральный модем TL-202HES	2	50000
4.	УП В-17 Емкостное Устройство присоединения на воздушные линии	4	40000
5.	Межфазный ретранслятор сигнала МРС-2.	2	15000
6.
ИТОГО: 285000

4.4 Расчет годовых эксплуатационных расходов

Годовые эксплуатационные издержки складываются из следующих затрат:

-расходы на оплату труда (Т);

-амортизационные отчисления (А);

-оплата электроэнергии (Эн);

-расходы на материалы и запасные части (М);

-Прочие расходы (Пр)

Определения фонда оплаты труда (Фот):

Для определения расходов на заработную плату производственного персонала определяется его численность - по подразделениям, и должностным окладам, установленным для работников каждого подразделения.

Таблица 4.2. Расчет штатного состава

Должность	Штат	Оклад, руб.	Общий фонд оплаты труда, руб.
Администратор	1	25000	25000
Инженер 1кат	1	22000	22000
Монтер	2	12000	24000
ИТОГО:	4	71000	71000

Годовой фонд оплаты труда определяется по формуле:

Фот = Фоф *N

где N- число месяцев в году.

Фот = 71000*12= 852000 руб.

Социальные отчисления Эед.соц.н. составляетесь от годового фонда оплаты труда:

Эед.соц.н.= Фот 0,26

Эед.соц.н = 0,26*852000 = 221520 руб.

Итого по оплате труда с отчислением:

Т = Фот + Эед.соц.н. = 852000 + 221520 = 1073520

Амортизационные отчисления:

A=I; Ki *Aj/100

где Kj - первоначальная стоимость основных производственных фондов 1-го вида;

Aj- норма амортизационных отчислений на полное восстановление, Аст=5,6 %

А = К. 0,056 = 285000*0,056 = 15960руб.

Материальные затраты:

-Расходы по оплате электроэнергии для производственных нужд от посторонних источников электроснабжения определяются в зависимости от потребляемой мощности и тарифов на электроэнергию.

S=T*Э,

Где Т - одноставочный тариф на электроэнергию;

Э - величина электроэнергии, потребляемая в течении года, и определяемая:

Э=N*Paн *365/(з*Kчнн *1000),

Где Paн - потребляемая мощность одного абонентского номера в ЧНН;

365 - дней в году;

N - емкость сети;

З - КПД выпрямительной установки;

Kчнн - коэффициент концентрации нагрузки в ЧНН;

1000 - переходный коэффициент в кВт.

S softX3000=1,5*1500*1,3*365/(0,7*0,1*1500)=10167,9

-Расходы на материалы и запасные части, составляют 2% от стоимости оборудования:

М = 285000*0,02= 5700руб.

- Расходы на ремонт оборудования составляют 5% от стоимости оборудования:

Эро=285000*0,05=14200

Прочие расходы включают в себя:

- обязательное страхование имущества:

Платежи на обязательное страхование имущества предприятия составляют 0,08% от величины основных производственных фондов и оборотных средств:

Эст. = (К+Эро) 0,0008

Э ст. = (285000+14200)*0,0008= 239,36руб.

- административно - хозяйственные расходы:

Административно-хозяйственные расходы включают в себя затраты на оплату коммунальных услуг (отопление, освещение, водоснабжение производственных помещений) и составляет 25% от фонда оплаты труда:

О = Фот 0,25.

О = 71000*0,25 = 17750 руб .

Таблица 4.3. Таблица годовых эксплуатационных расходов

Статья расхода	Значение, руб./год.
	PLC
Фонд оплаты труда (ФОТ)	71000
Единый социальный налог	221520
Амортизационные отчисления	15960
Материальные затраты	30067
Прочие расходы	17990
Итого:	356537

Расчет доходов от основной деятельности.

Доходы от основной деятельности PLC состоят из:

-разовых доходов (подключение новых абонентов);

-средних годовых доходов (абонентская плата).

Таблица 4.4. Доходы от основной деятельности

Годовой доход	Кол-во	Тариф, руб.	Доход, руб.
Разовый доход	500	5000	2500000
Текущий доход	500	600	300000
ИТОГО:	2800000

На основании проведенных выше расчетов определяется общая сумма доходов от основной деятельности:

Дод =2800000/6,3 +300000 = 744500 тыс. руб

4.6 Расчет показателей эффективности капитальных вложений реализации инвестиционного проекта

Мероприятия, проводимые по внедрению новой техники должны сопровождаться определением их экономической эффективности. Эффективность производства исчисляется сопоставлением затрат и результатов производства. Критерий эффективности - максимальный результат при минимальных затратах.

Оценка экономической эффективности любых проектных решений может проводиться в виде расчетов абсолютной (или общей) и сравнительной экономической эффективностей.

Абсолютная экономическая эффективность капитальных вложений оценивается с помощью системы показателей, характеризующей различные стороны эффективности. К ним относятся: показатель рентабельности капитальных вложений, срок возврата (окупаемости) капитальных вложений, производительность труда, себестоимость единицы продукции, фондоотдача, фондовооруженность труда и другие показатели.

Себестоимость - это выраженная в денежной форме часть стоимости продукции, которая включает затраты на израсходованные средства производства и оплату труда. Себестоимость показывает во что конкретно обходятся предприятию производство и реализация продукции. Различают себестоимость всей продукции предприятия и себестоимость единицы продукции. Себестоимость всей продукции - это общая сумма эксплуатационных расходов предприятия; себестоимость единицы продукции - это расходы предприятия, приходящиеся на единицу продукции. Таким образом, себестоимость рассчитывается по формуле:

С = Э/Дод,

где Э - годовые эксплуатационные расходы,

Д од - среднегодовые доходы от основной деятельности.

С =356537 / 744500 = 0,47руб

Производительность труда:

Пт=Дод/Ш

где Ш - штат предприятия

Пт= 744500 / 12 = 62040 руб./чел

Фондоотдача:

Ки=Дод/К,.

Ки = 744500 / 285000= 2,61 руб/руб. ОПФ.

Фондовооруженность:

V=K/III

V=285000/12= 23750 руб./чел.

Прибыль:

П = Дод-Э,руб.

П=744500 - 356537=387963 руб.

Рентабельность:

R=П/К=(387963 /285000)*100%= 136%

На основании приведенных расчетов необходимо определить срок окупаемости капиталовложений:

Т=К/(Дод-Э),

Т =285000/ 387963 =0,7года

Основные технико-экономические показатели ввода в действие проектируемой сети, приведены в таблице 4.5

Таблица 4.5 Основные технико-экономические показатели.

Наименование показателя	Ед. изм.	Усл. Обозн..	PLC
Емкость сети	Номеров	N	500
Капитальные затраты	тыс. руб.	К	280,5
Эксплуатационные расходы	тыс. руб.	Э	356,6
Доходы от основной деятельности	тыс. руб.	Дод	744,5
Себестоимость ед. продукции	Руб	С	0,47
Прибыль	тыс. руб.	П	387,9
Рентабельность	%	R	130
Производительность труда	Тыс. Руб./чел.	Пт	62,04
Фондоотдача	Руб./руб. ОПФ	Ки	2,61
Фондовооруженность	Тыс. руб./чел.	V	23,7
Срок окупаемости	Лет	Т	0,7

Анализ полученных результатов показывает, что капитальные затраты на сеть составляют 285000 тыс. руб., эксплуатационные расходы -356537 тыс. руб., доходы от основной деятельности составляют 744500 тыс. руб., прибыль 387963 тыс. руб, а срок окупаемости проекта -0,7 года.

Сравнение расчетного срока окупаемости свидетельствует о целесообразности внедрения данной сети в поселке Алхан-Чурт.

5. Безопасность жизнедеятельности

5.1 Особенности эксплуатации сети

Закон РФ об охране труда окружающей природной среды в комплексе с мерами организационного, правового, экономического и воспитательного воздействия призван способствовать формированию и укреплению экологического правопорядка и обеспечению экологической безопасности на территории РФ и республик в составе РФ.

Статья 42 в Конституции РФ декларирует право человека на благоприятную окружающую среду. Закон принят 19 октября 1991 г., а введен в действие 3 марта 1992 г. Закон устанавливает как действуют при проектировании, строительстве и эксплуатации разных объектов не нарушая состояния окружающей среды.

Статья 28 закона РФ определяет нормативы предельно допустимых уровней шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий.

Источником вредного для человека электромагнитного излучения являются радио и телестанции. Минздрав РФ утвердил предельно допустимые уровни воздействия ЭМ излучения на работающих и население, а так же к размещению этих объектов. Санитарные правила запрещают постоянное проживание в зоне электромагнитного излучения, сооружение таких объектов в зоне жилой застройки.

5.2 Производственная безопасность

Электромагнитное поле. Характеристики электромагнитного поля.

Источник возникновения -- промышленные установки, радиотехнические объекты, медицинская аппаратура, установки пищевой промышленности.

длина волны, [м]

частота колебаний [Гц]

= VC/f, где VC = 310 м/с

Таблица 5.1. Номенклатура диапазонов частот (длин волн) по регламенту радиосвязи:

Номер диапазона	Диапазон частот f, Гц	Диапазон длин волн	Соотв. метрическое подразд.
5	30-300 кГц	104-103	НЧ
6	300-3000 кГц	103-102	СЧ (гектометровые)
7	3-30 МГц	102-10	ВЧ (декометровые)
8	30-300 МГц	10-1	метровые
9	300-3000 МГц	1-0,1	УВЧ (дециметровые)
10	3-30 ГГц	10-1 см	СВЧ (сантиметровые)
11	30-300 ГГц	1-0,1 см	КВЧ (миллиметровые)

Электромагнитные поля НЧ часто используются в промышленном производстве (установках) - термическая обработка.

ВЧ -- радиосвязь, медицина, ТВ, радиовещание.

УВЧ -- радиолокация, навигация, медицина, пищевая промышленность.

Пространство вокруг источника электромагнитного поля условно подразделяется на зоны:

-- ближнего (зону индукции);

-- дальнего (зону излучения).

Граница между зонами является величина: R=/2.

В зависимости от расположения зоны, характеристиками электромагнитного поля является:

в ближней зоне

составляющая вектора напряженности эл. поля [В/м]

составляющая вектора напряженности магн. поля [А/м]

в дальней зоне

используется энергетическая характеристика: интенсивность плотности потока энергии [Вт/м2],[мкВт/см2].

Вредное воздействие электромагнитных полей

Электромагнитное поле большой интенсивности приводит к перегреву тканей, воздействует на органы зрения и органы половой сферы. Умеренной интенсивности: нарушение деятельности центральной нервной системы; сердечно-сосудистой; нарушаются биологические процессы в тканях и клетках. Малой интенсивности: повышение утомляемости, головные боли; выпадение волос.

Нормирование электромагнитных полей. ГОСТ 12.1.006-84

Нормируемым параметром электромагнитного поля в диапазоне частот 60 кГц-300 МГц является предельно-допустимое значение составляющих напряженностей электрических и магнитных полей.

, [В/м] , [А/м]

ЭНЕПД - предельно-допустимая энергетическая нагрузка составляющей напряженности электрического поля в течение раб. дня [(В/м)2ч]

ЭННПД - предельно-допустимая энергетическая нагрузка составляющей напряженности магнитного поля в течение раб. дня [(А/м)2ч]

Нормируемым параметром электромагнитного поля в диапазоне частот 300 МГц --300 ГГц является предельно-допустимое значение плотности потока энергии.

ППЭПД - предельное значение плотности потока энергии [Вт/м2],[мкВт/см2]

К - коэффициент ослабления биологических эффектов

ЭНППЭПД - предельно-допустимая величина эн. нагрузки [В/м2ч]

Т - время действия [ч]

Пред. величина ППЭпд не более 10 Вт/м2; 1000 мкВт/см2 в производственном помещении. В жилой застройке при круглосуточном облучении в соответствии с СН ППЭпд не более 5 мкВт/см2.

Необходимые мероприятия по защите от воздействия электромагнитных полей

Уменьшение составляющих напряженностей электрического и магнитного полей в зоне индукции, в зоне излучения -- уменьшение плотности потока энергии, если позволяет данный технологический процесс или оборудование.

Защита временем (ограничение время пребывания в зоне источника электромагнитного поля).

Защита расстоянием (60 -- 80 мм от экрана).

Метод экранирования рабочего места или источника излучения электромагнитного поля.

Рациональная планировка рабочего места относительно истинного излучения электромагнитного поля.

Применение средств предупредительной сигнализации.

Применение средств индивидуальной защиты.

5.3 Электробезопасность

Причины электротравм.

Человек дистанционно не может определить, находится ли установка под напряжением или нет. Ток, который протекает через тело человека, действует на организм не только в местах контакта и по пути протекания тока, но и на такие системы как кровеносная, дыхательная и сердечно-сосудистая.

Возможность получения электротравм имеет место не только при прикосновении, но и через напряжение шага и через электрическую дугу.

Эл. ток, проходя через тело человека оказывает термическое воздействие, которое приводит к отекам (от покраснения, до обугливания), электролитическое (химическое), механическое, которое может привести к разрыву тканей и мышц; поэтому все электротравмы делятся на местные и общие (электроудары).

Местные электротравмы:

электрические ожоги (под действием электрического тока);

электрические знаки (пятна бледно-желтого цвета);

металлизация поверхности кожи (попадание расплавленных частиц металла электрической. дуги на кожу);

электроофтальмия (ожог слизистой оболочки глаз).

Общие электротравмы (электроудары):

1 степень: без потери сознания

2 степень: с потерей

3 степень: без поражения работы сердца

4 степень: с поражением работы сердца и органов дыхания

Крайний случай - состояние клинической смерти (остановка работы сердца и нарушение снабжения кислородом клеток мозга). В состоянии клинической смерти находятся до 6-8 мин.

Причины поражения электрическим током (напряжение прикосновения и шаговое напряжение):

Й. Прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением

ЙЙ. Прикосновение к отключенным частям, на которых напряжение может иметь место:

в случае остаточного заряда

в случае ошибочного включения электрической установки или несогласованных действий обслуживающего персонала

в случае разряда молнии в электрическую установку или вблизи прикосновение к металлическим не токоведущим частям или связанного с ними электрического оборудования (корпуса, кожухи, ограждения) после перехода напряжения на них с токоведущих частей (возникновение аварийной ситуации -- пробой на корпусе)

ЙЙЙ. Поражение напряжением шага или пребывание человека в поле растекания электрического тока, в случае замыкания на землю

ЙV. Поражение через электрическую дугу при напряжении электрической установки выше 1кВ, при приближении на недопустимо-малое расстояние

V. Действие атмосферного электричества при газовых разрядах

VЙ. Освобождение человека, находящегося под напряжением

Напряжение прикосновения -- это разность потенциалов точек электрической цепи, которых человек касается одновременно, обычно в точках расположения рук и ног.

Напряжение шага -- это разность потенциалов 1 и 2 в поле растекания тока по поверхности земли между точками, расположенными на расстоянии шага ( 0,8 м).

Специальные средства защиты.

заземление;

зануление;

защитное отключение.

В нашем случае используется искусственное защитное заземляющее устройство

Технические мероприятия, обеспечивающие электробезопасность работ данного проекта.

Заземлению подлежат вся аппаратура, а также стойки, в которой эта аппаратура находится. По периметру комнаты, где располагается аппаратура, должен быть проложен контур заземления с целью защиты людей и аппаратуры от статического электричества.

Защитное заземление следует выполнять в соответствии с ПУЭ и СНиП 3.05.06-85 («Электротехнические устройства»).

5.4 Опасность поражения током в электрических сетях

Случаи поражения человека электрическим током возможны лишь при замыкании электрической цепи через тело человека, или, иначе говоря, при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует некоторое напряжение.

Возникновение электротравмы в результате воздействии электрического тока или электрической дуги, может быть связано:

а) однофазным (однополюсным) прикосновением неизолированного от земли (основания) человека к неизолированным токоведущим частям электроустановок, находящихся под напряжением;

б) с одновременным прикосновением человека к двум токоведущим неизолированным частям (фазам, полюсам) электроустановок, находящихся под напряжением;

в) с приближением на опасное расстояние человека к неизолированным токоведущим частям электроустановок, находящихся под напряжением;

г) с прикосновением человека, неизолированного от земли (основание) к металлическим корпусам (корпусу) электрооборудования, оказавшегося под напряжением;

д) с включением человека, находящегося в зоне растекания тока замыкания на землю, на «напряжение шага»;

е) с действием атмосферного электричества при грозовых разрядах;

ж) с действием электрической дуги;

з) с освобождением человека, находяще1-ося под напряжением.

Тяжесть электротравм, оцениваемая величиной тока, проходящего через тело человека, и напряжением прикосновения, зависит от ряда факторов: схемы включения человека в цепь; напряжения сети, схемы самой сети, степени изоляции токоведущих частей от земли, а также величины емкости токоведущих частей относительно земли.

Наиболее широко используют установки напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью трансформатора или генератора. Четырехпроводная сеть с глухозаземленной нейтралью позволяет иметь два рабочих напряжения: линейное в 380 В и фазное 220 В.

Трехпроводная есть, с изолированной нейтралью при нормальном режиме работы, менее опасна, а при аварийном режиме более безопасна сеть с заземленной нейтрально, поэтому в условиях, когда имеется агрессивная среда и, поддерживать изоляцию в хорошем состоянии затруднительно, предпочтение отдают чегырехпроводной сети с заземляемой нейтралью.

При напряжении выше 1000 В разрешается применять трехфазные сети: трехпроводную с изолированной нейтралью и трехпроводную с заземленной нейтралью.

Применительно к сетям переменного тока включение человека в электрическую сеть может быть однофазным и двухфазным.

Двухфазное включение, т.е. прикосновение человека одновременно к двум фазам, как правило, более опасно, поскольку к телу человека прикладывается наибольшее в данной сети напряжение -- линейное, которое зависит лишь от напряжения сети и сопротивления человека, не зависит от режима нейтрали

I., = 1,73Uф/Rч = Uл/ R

где 1„ -- величина тока, проходящего через тело человека, A; U,, - линейное напряжение, т.е. напряжение между фазными проводами сети, В; Uф -- фазное напряжение (напряжение между началом и концом одной обмотки или между фазным и нулевым проводами), В.

Двухфазное включение является одинаково опасным в сети, как с изолированной, так и с заземленной нейтралью.

Однофазное включение возникает значительно чаще, но является менее опасным, чем двухфазное, поскольку напряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного, т.е. меньше линейного в 1,73 раза. Соответственно, меньше оказывается ток, проходящий через человека.

При однофазном включении на величину тока влияют также режим нейтрали источника тока, сопротивление изоляции и емкость проводов относительно земли, сопротивление пола, на котором стоит человек, сопротивление его обуви и некоторые другие факторы.

Однофазная сеть может быть изолирована от земли или иметь заземленный провод.

5.5 Противопожарная безопасность

Противопожарные мероприятия.

Пожар - неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей.

Горение - химическая реакция, которая сопровождается выделением тепла и света.

Классификация помещений и зданий по степени взрывопожароопасности.

ОНТП 24-85

Все помещения и здания подразделяются на 5 категорий:

А - взрывопожароопасные. Та категория, в которой осуществляются технологические процессы, связанные с выделением горючих газов, ЛВЖ с температурой вспышки паров до 28 °С, tВСП ? 28 °С; P - свыше 5 кПа.

Б - помещения, где осуществляются технологические процессы с использованием ЛВЖ с температурой вспышки свыше 28 °С, способные образовывать взрывоопасные и пожароопасные смеси при воспламенении которых образуется избыточное расчетное давление взрыва свыше 5 кПа.

tВСП > 28 °С; P - свыше 5 кПа.

В - помещения и здания, где обращаются технологические процессы с использованием горючих и трудно горючих жидкостей, твердых горючих веществ, которые при взаимодействии друг с другом или кислородом воздуха способны только гореть. При условии, что эти вещества не относятся ни к А, ни к Б. Эта категория пожароопасная.

Г - помещения и здания, где обращаются технологические процессы с использованием негорючих веществ и материалов в горючем, раскаленном или расплавленном состоянии.

Д - помещения и здания, где обращаются технологические процессы с использованием твердых негорючих веществ и материалов в холодном состоянии.

Основные причины пожаров: короткое замыкание, перегрузки проводов /кабелей, образование переходных сопротивлений.

Режим короткого замыкания - появление в результате резкого возрастания силы тока, электрических искр, частиц расплавленного металла, электрической дуги, открытого огня, воспламенившейся изоляции.