Które medium transmisyjne zapewnia separację galwaniczną pomiędzy systemami transmisji danych?
A. Skrętka nieekranowana
B. Przewód koncentryczny
C. Światłowód
D. Skrętka ekranowana
Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2015 (arkusz E.13-X-15.01).
Światłowód jest właściwym wyborem, bo przesyła dane za pomocą impulsów świetlnych, a nie prądu elektrycznego. To oznacza, że między dwoma urządzeniami nie ma metalicznego połączenia przewodzącego, więc występuje separacja galwaniczna. W praktyce jest to bardzo ważne przy łączeniu budynków, szaf dystrybucyjnych zasilanych z różnych obwodów albo urządzeń pracujących w środowisku przemysłowym, gdzie mogą pojawiać się różnice potencjałów, przepięcia i zakłócenia elektromagnetyczne. Moim zdaniem to jedna z tych cech światłowodu, którą łatwo zapamiętać: światło nie przenosi prądu zwarciowego między urządzeniami. Standardy sieciowe, np. rozwiązania Ethernet po światłowodzie zgodne z IEEE 802.3, wykorzystują właśnie medium optyczne w warstwie fizycznej. Dobra praktyka branżowa mówi, że przy połączeniach między budynkami światłowód jest bezpieczniejszy niż miedź, bo ogranicza problemy z pętlami masy i przepięciami od wyładowań atmosferycznych. Dodatkowo światłowód ma dużą odporność na zakłócenia EMI/RFI i pozwala na transmisję na większe odległości niż typowa skrętka miedziana. Oczywiście trzeba pamiętać o prawidłowym doborze włókna, modułów SFP/SFP+, złączy i budżetu mocy optycznej, ale sama zasada separacji galwanicznej wynika bezpośrednio z tego, że sygnał jest optyczny, a nie elektryczny.
W tym pytaniu łatwo pomylić ekranowanie albo jakość kabla z separacją galwaniczną, a to są dwie różne sprawy. Skrętka ekranowana dobrze ogranicza wpływ zakłóceń elektromagnetycznych, szczególnie w trudniejszym środowisku, na przykład w pobliżu silników, falowników czy tras energetycznych. Jednak nadal jest to medium miedziane. Przewody par skręconych oraz ekran mogą przewodzić prąd, a źle uziemiony ekran potrafi nawet wprowadzić dodatkowe problemy, np. prądy wyrównawcze. Z mojego doświadczenia wynika, że uczniowie często myślą: skoro kabel ma ekran, to jest odizolowany. No nie do końca, ekran chroni przed zakłóceniami, ale nie zrywa połączenia elektrycznego między instalacjami.
Skrętka nieekranowana też nie zapewnia separacji galwanicznej jako medium transmisyjne. W typowych portach Ethernet stosuje się transformatory separujące, czyli tak zwane magnetics, i one faktycznie poprawiają bezpieczeństwo oraz izolację portu. Ale to cecha interfejsu urządzenia, a nie samego kabla. Sam kabel UTP nadal jest przewodnikiem metalowym. Przy długich trasach między różnymi strefami zasilania może być podatny na przepięcia i różnice potencjałów.
Przewód koncentryczny również jest przewodem miedzianym, z żyłą centralną i ekranem. Dawniej używano go w sieciach, np. 10BASE2 albo 10BASE5, ale z punktu widzenia separacji galwanicznej nie rozwiązuje problemu. Ekran koncentryka może przenosić potencjał masy między urządzeniami. Dlatego w dobrych praktykach sieciowych, szczególnie przy łączeniu budynków i dłuższych trasach narażonych na przepięcia, wybiera się światłowód. On nie przewodzi prądu, nie tworzy pętli masy i jest naturalnie odporny na zakłócenia elektromagnetyczne.
Skrętka nieekranowana też nie zapewnia separacji galwanicznej jako medium transmisyjne. W typowych portach Ethernet stosuje się transformatory separujące, czyli tak zwane magnetics, i one faktycznie poprawiają bezpieczeństwo oraz izolację portu. Ale to cecha interfejsu urządzenia, a nie samego kabla. Sam kabel UTP nadal jest przewodnikiem metalowym. Przy długich trasach między różnymi strefami zasilania może być podatny na przepięcia i różnice potencjałów.
Przewód koncentryczny również jest przewodem miedzianym, z żyłą centralną i ekranem. Dawniej używano go w sieciach, np. 10BASE2 albo 10BASE5, ale z punktu widzenia separacji galwanicznej nie rozwiązuje problemu. Ekran koncentryka może przenosić potencjał masy między urządzeniami. Dlatego w dobrych praktykach sieciowych, szczególnie przy łączeniu budynków i dłuższych trasach narażonych na przepięcia, wybiera się światłowód. On nie przewodzi prądu, nie tworzy pętli masy i jest naturalnie odporny na zakłócenia elektromagnetyczne.