Com es implementen els sistemes de terra en CD als centres de dades?

Com implementar un sistema de terra a CC en un centre de dades

Implementar un sistema de terra a CC (DC Grounding System) en un centre de dades és essencial per assegurar la seguretat i la fiabilitat del sistema d'alimentació a CC, prevenir falles elèctriques i riscos d'electrocussió, i reduir la interferència electromagnètica. A continuació es mostren els passos i consideracions clau per implementar un sistema de terra a CC:

1. Entendre l'objectiu del terra a CC

• Seguretat: Un sistema de terra a CC evita que les carrosseries de l'equipament s'encarreguin, així evitant riscos d'electrocussió.

• Estabilitat: Connectant el sistema d'alimentació a CC a terra, es manté la estabilitat de la tensió, reduint les fluctuacions de tensió i protegint l'equipament electrònic sensible.

• Compatibilitat electromagnètica (EMC): El terra ajuda a reduir la interferència electromagnètica (EMI), assegurant que la comunicació i la transmissió de dades dins del centre de dades no s'interrumpin.

2. Triar el mètode de terra adequat

Els centres de dades solen utilitzar un dels dos mètodes següents per al terra a CC:

• Terra negatiu: És el mètode més comú, on el terminal negatiu del sistema d'alimentació a CC es connecta a terra, mentre que el terminal positiu queda flotant. El terra negatiu és ampliament utilitzat perquè compleix amb la majoria de normes d'equipament de comunicació i redueix el risc de corrosió al terminal positiu.

• Terra positiu: En algunes aplicacions especialitzades, es pot triar el terra positiu. En aquesta configuració, el terminal positiu es connecta a terra, mentre que el terminal negatiu queda flotant. El terra positiu és menys comú en els centres de dades, però es pot utilitzar en determinats entorns industrials.

• Nota: Dins del mateix centre de dades, només s'ha de utilitzar un mètode de terra per evitar la complexitat i els possibles problemes de seguretat associats als sistemes de terra mixts.

3. Disenyar la xarxa de terra

• Electrodo de terra principal: És el punt de partida de tot el sistema de terra, normalment consisteix en barres, plaques o grexes metàl·liques enterrades. L'electrodo de terra principal ha de tenir una resistència baixa per assegurar una bona conductivitat. La resistència de terra hauria de ser tan baixa com possible, típicament inferior a 5 ohms.

• Barra de terra: La barra de terra és un conductor metàl·lic que recull tots els cables de terra dels equips a CC. Normalment es instal·la dins de quadres de distribució o armaris de bateries, assegurant que tots els dispositius puguin connectar-se de manera fiable al sistema de terra.

• Terra d'equipament: Tot l'equipament d'alimentació a CC (com bateries, rectificadors i unitats de distribució a CC) hauria de connectar-se a la barra de terra mitjançant cables de terra. La secció transversal dels cables de terra hauria de ser suficientment gran per portar la corrent màxima de falla.

4. Assegurar la continuitat del sistema de terra

• Selecció de cables de terra: Els cables de terra haurien de fer-se de materials de baixa resistència i resistents a la corrosió, com el cobre o el cobre estaniat. La secció transversal dels cables hauria de seleccionar-se en funció de la corrent màxima i els requisits de corrent de falla de l'equipament, assegurant una conducció segura de la corrent durant les fallades.

• Inspecció de les connexions de terra: Tots els punts de connexió de terra haurien de inspeccionar-se regularment per assegurar-se que no estiguin suelts, corroïts o mal connectats. Es pot utilitzar un multimetre o un tester de resistència de terra per mesurar la resistència del sistema de terra, assegurant que romangui dins d'un rang segur.

5. Protecció contra els llamps

El sistema de terra a CC en un centre de dades també hauria de considerar la protecció contra els llamps. Les descàrregues elèctriques poden introduir tensions elevades a través de les línies d'alimentació o altres camins, potencialment danificant l'equipament. Per tant, s'haurien d'instal·lar dispositius de protecció contra sobretensions (SPDs) als punts d'entrada del centre de dades, i els terminals de terra d'aquests dispositius haurien de connectar-se a l'electrodo de terra principal per assegurar que les corrents de llamp es dissipin ràpidament a terra.

6. Aïllament dels sistemes de terra a CC i a CA

Els sistemes de terra a CC i a CA haurien de dissenyar-se separatament per evitar la interferència mútua. Encara que ambdós sistemes finalment es connectin al mateix electrodo de terra principal, haurien de separar-se físicament en la cablagut real per evitar que les corrents a CA entren al sistema a CC, el que podria suposar riscos de seguretat.

7. Monitorització i manteniment

Monitorització de la resistència de terra: Es poden instal·lar dispositius de monitorització de la resistència de terra per monitoritzar de manera contínua la resistència del sistema de terra. Si la resistència supera un llindar establert, el sistema activarà una alarma, incloent a la persona encarregada de manteniment a inspeccionar i abordar el problema.

Manteniment regular: El sistema de terra hauria de mantenir-se regularment, incloent la verificació de l'estat dels cables de terra, la neteja al voltant dels electrodes de terra i la prova de la resistència de terra. Això és especialment important en entorns humits o plujosos, on el rendiment del sistema de terra pot veure's afectat, necessitant inspeccions més freqüents.

8. Compliment de les normes i regulacions rellevants

Quan s'implementa un sistema de terra a CC, és crucial adherir-se a les normes i regulacions nacionals i de l'indústria, com:

GB 50054-2011: "Codi de disseny de distribució a baixa tensió"

GB 50174-2017: "Codi de disseny de centres de dades"

IEC 62595: "Disseny de sistemes d'alimentació de centres de dades"

NFPA 70: "Codi Nacional Elèctric" (aplicable als EUA)

9. Considerar un disseny redundant

Per augmentar la fiabilitat del sistema, es poden dissenyar camins redundants per al sistema de terra a CC. Per exemple, es poden instal·lar diversos electrodes de terra en diferents ubicacions, o es poden utilitzar barres de terra dobles per assegurar que el sistema roman operatiu fins i tot si un camí de terra falla.

10. Formació i procediments d'operació

El personal d'operacions del centre de dades hauria de rebre formació sobre els principis i requisits de manteniment del sistema de terra a CC. A més, s'haurien d'establir procediments d'operació detallats per assegurar que el sistema de terra s'opere correctament durant el manteniment rutiner i la gestió de fallades, evitant perillosos riscos de seguretat deguts a errors d'operació.

Resum

Implementar un sistema de terra a CC és crític per assegurar la seguretat i l'operació estable del sistema d'alimentació a CC en un centre de dades. Disenyant el sistema de terra adequadament, triant el mètode de terra correcte, assegurant la continuitat i la fiabilitat, i adherint-se a les normes i regulacions rellevants, es pot millorar eficaçment la seguretat elèctrica i la compatibilitat electromagnètica del centre de dades.