Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Galvanische Trennung bei Ethernet


von Jens (Gast)


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Hallo,

ich dachte immer, man hätte bei Ethernet bedingt durch den immer 
vorhandenen Übertrager gleichzeitig auch eine galvanische Trennung 
zwischen PC und angeschlossenem Gerät. Jetzt habe ich mir mal 
verschiedene Netzwerkkarten und Hubs usw. angesehen und mußte 
feststellen, dass der Schield der RJ45-Buchsen in allen Fällen mit der 
Schaltungsmasse verbunden sind.

Also doch keine galvanische Trennung?

Ich frage, weil ich gerade eine Platine für den ENC28J60 entwerfe und 
nun vor dem Problem stehe, wie ich den Shield des Magjacks verbinden 
soll.

Gruß
Jens

von Kliby (Gast)


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grundsätzlich macht es ja auch absolut sinn, diese entsprechend zu 
verbinden, da die geräte, welche über die entsprechendne kabel an den 
hubs, etc angeschlossen sind, diese ebenfalls sind...
wozu brauchst du den ne galvanische trennung wo das nicht der fall ist?

von Falk (Gast)


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Wo ist das Problem? Der Shield der RJ45 Buchsen ist doch nicht mit dem 
Shield vom Kabel verbunden, oder?
Somit is es immer noch schön galvanisch getrennt.

MFG
Falk

von Tilo (Gast)


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Muss der Schild nicht zumindest an einem Ende auf Masse liegen?

von Falk (Gast)


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Jain. Ersten ist es nicht zwingend, wenngleich günstiger. Zweitens kann 
der Schirm auch nur kapazitiv geerdet sein. Oder sehr hochohmig parallel 
zu einem Kondensator.

MFG
Falk

von Frank G. (pancho)


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Genau an einem Ende. Bei keiner Verbindung hat die Schirmung keinen 
Wert, bei beidseitiger Verbindung fließen Ausgleichsströme, was die 
Wirkung auch wieder zerstört.

von hans0815 (Gast)


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Genau für diesen Fall gibt es Glasfaser-Ethernet.... (... und die 
passenden Konverter gleich dazu). Eingesetzt wird dies z.B. 
professionell bei der Gebäudevernetzung, da eben dort nicht die 
PE-Leitung über das Ehernetkabel laufen sollte :-)

von Peter D. (peda)


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Jens wrote:

> zwischen PC und angeschlossenem Gerät. Jetzt habe ich mir mal
> verschiedene Netzwerkkarten und Hubs usw. angesehen und mußte
> feststellen, dass der Schield der RJ45-Buchsen in allen Fällen mit der
> Schaltungsmasse verbunden sind.

Das ist nicht richtig.

Er darf nur mit der Schutzerde (Slotblech, Gehäuse) verbunden sein und 
diese ist nur an einem Punkt (im Netzteil) mit GND der Schaltung 
verbunden.

Damit ist der Schirm geerdet, aber Ausgleichsströme darüber beeinflussen 
nicht Deine Schaltung.


Peter

von Volker (Gast)


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Ok, der Beitrag ist schon über 10 Jahre alt, stelle mir aber momentan 
die selbe Frage, und die Antwort von Peda kann ich nicht nachvollziehen.

Bei den PCs, die ich untersucht habe, ist der Schirm der Lan-Buchse 
direkt mit dem PC Gehäuse verbunden, dieses wiederum über viele 
Abstandsbolzen mit GND des Mainboards, lediglich die Anbindung an PE 
erfolgt erst im Netzteil.
Die galvanische Trennung durch den Lan-Übertrager sehe is somit als 
überbrückt an.
Warum wird dies so gemacht, das Problem welches ich sehe sind 
Ausgleichströme verschiedener PE-Potentiale über die Lan Kabel Schirmung 
zweier weit entfernt stehender PCs.

Wäre es nicht besser, wenn der Shield(Metall der Lan-Buchse) über einen 
z.B. 1nF/2kV Kondensator gegen das PC-Gehäuse kapazitiv verbunden wäre, 
somit könnte kein DC-Ausgleichstrom fließen.

Viele Grüße
Volker

von Jim M. (turboj)


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Volker schrieb:
> Warum wird dies so gemacht,

Weil man so die EMV-Prüfung besser besteht.

Volker schrieb:
> Ausgleichströme verschiedener PE-Potentiale

Könnten ein Problem werden. Aber: LAN-Patchkabel gibt es auch 
ungeschirmt (Unshielded Twisted Pair = UTP). Die sind billiger und 
flexibler - und auch standardkonform.

Und verschiedene PE-Potentiale hat man nur in verdammt großen Gebäuden, 
wo man dann auch Probleme mit den maximal 100m Ethernet Kabel Länge 
bekommt. Da nimmt man dann notwendigerweise Glasfaser...

Volker schrieb:
> Wäre es nicht besser, wenn der Shield(Metall der Lan-Buchse) über einen
> z.B. 1nF/2kV Kondensator gegen das PC-Gehäuse kapazitiv verbunden

Hilft nix, da Du in der ATX Blende oder in der NIC Blende die 
erforderlichen Abstände nicht einhalten kannst. Jedenfalls nicht ohne 
das EM-Strahlung aus dem PC entweichen könnte - siehe oben.

Bei halbwegs ordentlichen ATX Blenden ist sogar ein Federkontakt 
zwischen Ethernet+USB Ports und der Blende selbst dran.

von Volker (Gast)


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Danke Jim, wozu dann aber noch die geforderen 1,5kV Isolation bei einem 
Lanübertrager, wenns eh überbrückt ist?

Volker

von Peter II (Gast)


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Volker schrieb:
> Danke Jim, wozu dann aber noch die geforderen 1,5kV Isolation bei einem
> Lanübertrager, wenns eh überbrückt ist?

Die Datenleitungen sind doch nicht überbrückt. In neueren Installationen 
gibt es überall PE und N getrennt, damit fließt auf dem PE im Normalfall 
nirgends Strom - damit gibt es auch keine Potentialunterschiede zwischen 
verschieden PE's

Wenn dein Netzteil aber ein Defekt hat und auf der 5V auf einmal 100V 
ausgibt, kommt das nicht über den getrennten Übertrager hinweg.

von (prx) A. K. (prx)


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Peter II schrieb:
> gibt es überall PE und N getrennt, damit fließt auf dem PE im Normalfall
> nirgends Strom

Soweit die Theorie. In der Praxis kommt es dann aber doch mal vor, dass 
man Ausgleichsströme misst. Dann kriegen die Elektriker Arbeit und 
wuchten Kabel. So richtig dicke.

von Peter II (Gast)


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A. K. schrieb:
> Soweit die Theorie. In der Praxis kommt es dann aber doch mal vor, dass
> man Ausgleichsströme misst. Dann kriegen die Elektriker Arbeit und
> wuchten Kabel. So richtig dicke.

oder einfach UTP Kabel verwenden.

von (prx) A. K. (prx)


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Peter II schrieb:
> oder einfach UTP Kabel verwenden.

Wenn du erst einmal Ausgleichsströme misst, dann ist der Salat schon 
angerichtet. Dann ist es einfacher, bei PE nachzuhelfen als beim LAN. 
Wenn beim LAN-Design aus irgendwelchen Gründen die Stockwerke mit STP 
statt Fiber verbunden wurden, dann liegt schon etwas Potential für 
Potentialprobleme vor.

Und wenn in Kabeltrassen LAN zusammen mit Strom liegt, hat man wohl auch 
keine Wahlfreiheit in Sachen UTP vs STP mehr.

: Bearbeitet durch User
von Peter II (Gast)


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A. K. schrieb:
> Dann ist es einfacher, bei PE nachzuhelfen als beim LAN.
> Wenn beim LAN-Design aus irgendwelchen Gründen die Stockwerke mit STP
> statt Fiber verbunden wurden, dann liegt schon etwas Potential für
> Potentialprobleme vor.

kann ich nicht nachvollziehen. Ich durfte schon Gebäude mit 4 
Stockwerken und 8 Unterverteilungen mit Netzwerk verkabeln und da wurde 
nur Ethernet (Kupfer) verwendet. Es wurde zwar nichts gemessen, es hat 
aber Problemlos funktioniert.

Wenn wirklich  Potentialprobleme vorhanden sind, dann ist stimmt 
irgendetwas mit der Elektro-Installation nicht. Oder es geht um Wirklich 
große Ströme (Industrie)

Wenn der Unterverteilungen aber nur mit PEN versorgt werden, dann ist 
das nachvollziehbar, weil jeder Strom im N zu einem Spannungsverlust und 
damit zu Potentialunterschieden beiträgt.


Klar würde man heute einfach LWL verlegen, ist zum Schluss nicht teurer 
dafür aber weniger Probleme.

von (prx) A. K. (prx)


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Peter II schrieb:
> Wenn wirklich  Potentialprobleme vorhanden sind, dann ist stimmt
> irgendetwas mit der Elektro-Installation nicht.

Anzunehmen. Und deshalb wurde da ja auch renoviert. Aber da dürfen sich 
die Elektriker abkämpfen, ist nicht meine Baustelle.

> Klar würde man heute einfach LWL verlegen, ist zum Schluss nicht teurer
> dafür aber weniger Probleme.

Yep. Sollte man denken, auch damals schon. Ich fands auch etwas komisch, 
als im Zeitalter von LWL dennoch Kupferbündel in die Schächte gelegt 
wurden. Wobei die Gesamtlösung davor schon LWL verwendet hatte. Wohl 
doch Preisfrage, jedenfalls war dieses Angebot (Gesamtlösung) günstiger 
als das der Konkurrenz mit LWL. Ein paar Jahre drauf in der nächsten 
Runde wars dann wieder LWL.

von Heiner (Gast)


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Volker schrieb:
> die Antwort von Peda kann ich nicht nachvollziehen.

Da biste nicht der einzige. :)

lg. Heiner

von (prx) A. K. (prx)


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Ausgleichsströme auf dem Schirm beeinflussen wohl nicht das Signal, 
können aber zu Gerätedefekten führen, wenn zu hoch.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Volker schrieb:
> wozu dann aber noch die geforderen 1,5kV Isolation bei einem
> Lanübertrager, wenns eh überbrückt ist?
Der Witz ist, dass die galvanische Trennung sich (nur) auf den 
Signalpfad bezieht: selbst wenn über den Schirm Ausgleichströme fließen 
würden, beeinträchtigt das die Signalübertragung in kleinster Weise, 
weil der Signalpfad keine galvanische Verbindung braucht .

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