Wie viel Netzleck verursacht eine Ethernet-Verbindung zu einem PC und wie ist der Betriebsleckpfad?

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Es scheint, dass einige Benutzer auf einem anderen Stack GFCI-Störungsauslösungen gemeldet haben , die durch Netzleckagen durch Twisted-Pair-Ethernet-Kabel verursacht wurden, die zwischen Computern in verschiedenen Zweigstromkreisen oder genauer gesagt zwischen einem Computer mit einem Gehäuse der Klasse I (Gehäuse) angeschlossen sind IEC 60950, verbunden mit einer geerdeten Steckdose mit UL 943-FI-Schutz der Klasse A und einem Schalter, der ein Gerät der Klasse III mit einem Netzteil der Klasse II ist und an eine geerdete, aber ungeschützte Steckdose eines anderen Abzweigkreises angeschlossen ist.

Konzeptionell ist die Idee, dass es einen Leckpfad durch das Datenkabel geben könnte, sinnvoll, und ich habe Ethernet-Referenzschaltungen gesehen, die Abschluss-RC-Netzwerke von den portseitigen Center-Tap-Anschlüssen in den Magneten zur Gehäusemasse als haben Neben einem 1nF-Kondensator zwischen Chassis und Signalmasse scheint es mir eine sehr schlechte Technik für diesen Leckpfad zu sein, den Netzleckstrom auf eine Größe ansteigen zu lassen, die über den IEC 60950-Standards liegt.

Wie groß ist dieser durch Ethernet-Verbindungen verursachte Anstieg des Leckstroms, welche Faktoren bei der Auslegung der beteiligten Geräte steuern diesen Anstieg und kann mir jemand die genaue Leckschleife beschreiben?

ThreePhaseEel
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Ich denke, der Benutzer auf DIY ist voll davon. Wenn die Stromversorgung im PC isoliert ist, sollte keine Leckage auftreten, die einen FI-Schutzschalter auslöst. Vielleicht verlegt er seine Ethernet-Kabel, indem er sie um die Stromkabel wickelt?
Das Photon
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@ThePhoton - leider bin ich nicht in der Lage, es zu testen (ich habe nicht das Netzwerk-Setup oder das dafür erforderliche empfindliche Leckage-Clampmeter), sonst würde ich diese Theorie auf die Probe stellen! Wenn jemand damit experimentieren möchte, würde ich gerne davon hören!
ThreePhaseEel
Ich habe einen Router, einen Computer und einen Laserdrucker an einem FI-Schutzschalter angeschlossen. Zurück zur FIOS-Box und zu einem anderen Computer vernetzt, beide nicht an diesem FI-Schutzschalter, und der FI-Schutzschalter hat noch nie ausgelöst (~ 13 Jahre). Auf der anderen Seite durchläuft das gesamte GFCI-Material auch eine USV (der Laser befindet sich nur im Überspannungsschutz), sodass potenzielle Probleme möglicherweise maskiert werden, obwohl es sich bis vor ~ 6 Jahren nicht um eine USV handelte. Aber (wie in DIY erwähnt), ich habe dieses Problem noch nie gesehen und ich habe einige Kunden - ich würde denken, ich würde gelegentlich auf das Problem stoßen, wenn es überhaupt üblich wäre.
Manassehkatz-Moving 2 Codidact
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Eine Einschränkung zu meinem obigen Kommentar: Es ist durchaus möglich (tatsächlich ist es sicher), dass einige beschissene Netzteile in PCs verwendet werden.
Das Photon

Antworten:

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Der Leckstrom der Ethernet-Verbindung sollte bei UTP vernachlässigbar sein. Jeder Port verfügt über eine Reihe von Transformatoren für hohe Frequenzen. Die Leckage bei 50 Hz Gleichtakt ist sehr gering. Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn jedoch abgeschirmte Kabel, S-UTP- oder CAT7-Kabel verwendet werden, wird auch eine Gehäuseverbindung zwischen den beiden Geräten hergestellt.
Dann tritt die Stromversorgungsleckage in die Gleichung ein, und diese können mehrere Milliampere lecken.

Das einfache Umdrehen des Steckers kann die störende Auslösung des FI-Schutzschalters beseitigen.

* (Bildquelle)

Jeroen3
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Ja, abgeschirmtes Kabel war auch mein Anliegen.
Ale..chenski
Ich habe tatsächlich einmal Hochspannungsisolationstests an einem Ethernet-Port durchgeführt und es ist wirklich vernachlässigbar!
Anton Ingemarson
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Was meinst du mit Umdrehen des Steckers?
Joshua
@Joshua-Austauschphase und Neutralleiter an einem Gerät können die Leckage zwischen zwei Geräten verringern.
Jeroen3
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Also bin ich der Benutzer auf DIY.

Ich hatte einige originelle Erfahrungen bei der Arbeit, bei denen wir den neuen tragbaren Generator nicht dazu bringen konnten, mehr als einen Computer mit Strom zu versorgen, obwohl der alte dies tat. Wir haben es schließlich zur FI-Schutzschaltersteckdose im neuen Generator halbiert.

Später musste ich herausfinden, warum mein AFCI-Schutzschalter immer wieder auslöste. Der Elektriker, den ich anrief, testete den AFCI-Schutzschalter, indem er einen Widerstand zwischen Strom und Masse überbrückte. Das hat es ausgelöst. Er sagte, dass AFCI-Unterbrecher arbeiten, indem sie Erdschlüsse erkennen. Ich sagte ursprünglich, er sei verrückt, aber es stellte sich heraus, dass es wahr war.

Ich habe eine Kopie einer Schaltung für RJ45-Magnete erhalten. Der kritische Punkt ist, dass RXN und TXN durch ein Paar identischer Widerstände R6 und R7 und den Kondensator C15 miteinander verbunden sind, der 10 nF ist und die Brückenleitung mit Masse verbindet. Im stationären Zustand würde C15 tatsächlich keinen Strom leiten; Beim Senden eines Pakets ist jedoch die Impedanz von C15 1 / jωC = 1 / j (2 · 10⁹) (10 · 10⁻⁹) = 1 / j20. Dies ergibt den resultierenden Stromfluss von I = V / R = 3,3 / 2 / 49,9² + 1/20²) ¹ᐟ² = 0,033 Ampere.

Und das ist nur dieser eine Kondensator. Ich konnte die Anzeige-LEDs noch nicht finden. Ich habe festgestellt, dass die Verbindungsanzeige-LED einiger Computer auch dann leuchtet, wenn die Karte nicht mit Strom versorgt wird, jedoch nicht, wenn der Netzstecker gezogen ist. Schlussfolgerung: Diese LED ist zwischen dem Ethernet-Kabel auf der einen Seite und der Erdung auf der anderen Seite angeschlossen, und diese Erdung ist häufig eher der Neutralleiter als die Hauserdung (Zweidrahtgeräte ...).

Jetzt sagte der Elektriker tatsächlich die Wahrheit. AFCI-Leistungsschalter der alten Serie würden gemäß Spezifikation mit einer Erdschleife von etwa 0,1 Ampere auslösen. Der Gigabit-Schalter, den ich damals verwendete, war ein Zweidrahtgerät (keine dedizierte Masse), so dass der gesamte Strom in den Neutralleiter fließen musste. Seitdem wurden neue AFCI-Leistungsschalter repariert, die auf andere Weise als durch Erdschlusserkennung funktionieren, und der Austausch des AFCI-Leistungsschalters war die Lösung.

Es ist dokumentiert, dass FI-Schutzschalter mit 0,004 Ampere auslösen. Ratet mal, was passiert, wenn Sie Ethernet-Kabel zwischen Geräten in verschiedenen Schaltkreisen verlegen, von denen einer kein Erdungskabel hat. Und ich bin mir ziemlich sicher, dass die meisten dieser billigeren Netzteile die Masse der Hauptplatine mit dem Neutralleiter verbinden, nicht mit dem Erdungskabel, obwohl das Erdungskabel verfügbar ist.

Joshua
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Wenn Sie sagen, dass "Masse häufig der Neutralleiter ist", hat Ihr PC-Hersteller keine ordnungsgemäß isolierte Stromversorgung bereitgestellt und verstößt in keinem Land der Ersten Welt gegen die Sicherheitsbestimmungen.
Das Photon
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Die Masse in diesem Schema wäre die negative Stromschiene für die gesamte Schaltung. Jeder Teil des Computers sendet Strom an denselben Boden wie in diesem Schaltplan. In der Elektronik bedeutet Masse normalerweise nur Null Volt, nicht "echte Masse".
user253751
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@Joshua Einer geht auf 0V runter, der andere auf 3,3V und umgekehrt - so funktionieren Differenzsignale. Die Kondensatorspannung beträgt zu jedem Zeitpunkt etwa 1,65 V.
user253751
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@ BenVoigt, Es wird eine kapazitive Kopplung über die Isolationsbarriere geben. Dies sollte nur Stromsignale weit über der Netzfrequenz durchlassen. Währenddessen wird die GFCI-Reaktionszeit in Millisekunden gemessen.
Das Photon
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@BenVoigt, aber die Gegeninduktivität kann nur auf der anderen Seite einen ausgeglichenen Strom erzeugen, wobei der gleiche Strom in einem Anschluss und im anderen fließt, wodurch kein FI-Schutzschalter ausgelöst wird.
Das Photon
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Das Auslösen eines FI-Schutzschalters tritt normalerweise auf, wenn zwischen dem eingehenden und dem ausgehenden Strom ein Missverhältnis besteht. Es könnte zwar eine gegenseitige Induktivität zwischen Kabeln bestehen, aber ich denke nicht, dass dies genug Strom erzeugen würde, da richtig gestaltete Ethernet-Ports bei Gleichstrom eine Impedanz von Megaohm haben. Ich werde morgen einige Impedanzdiagramme für die Drosseln finden, aber wenn ich mich recht erinnere, gibt es eine hohe Dämpfung für niedrigere Frequenzen durch Drosseln und es ist sehr unwahrscheinlich, dass viel Strom 60 Hz durch Gleichstrom fließt.

Wenn das Kabel nicht richtig gebaut wurde, könnte es dort einen Weg geben.

Spannungsspitze
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Siehe die Antwort von Nick A in der Frage, die ich oben in einem Kommentar verlinkt habe.
Das Photon