Hvordan implementerer datacentre DC-jordingsystemer?
Hvordan implementere et DC-jordingsystem i et datacenter
Å implementere et DC-jordingsystem (DC Grounding System) i et datacenter er essensielt for å sikre sikkerheten og påliteligheten til DC-strømsystemet, forebygge elektriske feil og elektriske støtterisikoer, samt redusere elektromagnetisk støy. Her er trinnene og viktige overveielser for å implementere et DC-jordingsystem:
1. Forståelse av DC-jordings hensikt
Sikkerhet: Et DC-jordingsystem forhindrer at utstyrskasser blir energifylte, dermed unngår elektriske støtterisikoer.
Stabilitet: Ved å koble DC-strømsystemet til jord, opprettholdes spenningstabilitet, noe som reduserer spenningsfluktuasjoner og beskytter følsomt elektronisk utstyr.
Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC): Jordning hjelper med å redusere elektromagnetisk støy (EMI), og sikrer at kommunikasjon og dataoverføring i datacentret ikke forstyrres.
2. Velg riktig jordningsmetode
Datacentre bruker vanligvis en av to metoder for DC-jordning:
Negativ jordning: Dette er den mest vanlige metoden, der det negative terminalen av DC-strømsystemet kobles til jord, mens den positive terminalen holder seg flytende. Negativ jordning brukes mye fordi den er i samsvar med de fleste standarder for kommunikasjonsutstyr og reduserer risikoen for korrosjon på den positive terminalen.
Positiv jordning: I noen spesielle anvendelser kan positiv jordning velges. I denne konfigurasjonen kobles den positive terminalen til jord, mens den negative terminalen holder seg flytende. Positiv jordning er mindre vanlig i datacentre, men kan brukes i visse industrielle miljøer.
Merk: Innenfor samme datacenter skal bare én jordningsmetode brukes for å unngå kompleksitet og potensielle sikkerhetsproblemer forbundet med blandede jordningssystemer.
3. Design av jordningsnettverket
Hovedjordingselektrod: Dette er startpunktet for hele jordingsystemet, vanligvis bestående av metallstaver, plater eller gitter begravd i bakken. Hovedjordingselektroden skal ha lav motstand for å sikre god ledning. Jordningsmotstanden bør være så lav som mulig, vanligvis under 5 ohm.
Jordingsbusbar: Jordingsbusbar er en metallleder som samler alle jordingsledninger fra DC-utstyr. Den installeres vanligvis inne i fordelingskabinet eller batterikabinet, for å sikre at alle enheter kan pålitelig koble til jordingsystemet.
Utstyrjordning: Alt DC-strømutstyr (som batterier, rektifikatorer og DC-fordelingsenheter) skal kobles til jordingsbusbar via jordingsledninger. Krysssnittarealet til jordingsledningene bør være tilstrekkelig stort for å håndtere maksimalt feilstrøm.
4. Sikre kontinuitet i jordingsystemet
Valg av jordingsledninger: Jordingsledninger bør være laget av materialer med lav motstand og korrosjonsbestandighet, som kobber eller tinnet kobber. Krysssnittarealet til ledningene bør velges basert på maksimal strøm og feilstrøm krav til utstyret, for å sikre trygg strømoverføring under feil.
Inspeksjon av jordingsforbindelser: Alle jordingsforbindelsespunkter bør regelmessig inspiseres for å sikre at de ikke er løse, korroderte eller dårlig koblet. En multimeter eller jordingsmotstandsmåler kan brukes til å måle motstanden i jordingsystemet, for å sikre at den forblir innenfor et trygt område.
5. Lysjaktbeskyttelse
DC-jordingsystemet i et datacenter bør også ta hensyn til lysjaktbeskyttelse. Lynnedslag kan introdusere høye spenninger gjennom strømledninger eller andre veier, potensielt skade utstyr. Derfor bør surgeskyddsenheter (SPD) installeres ved inngangspunktene til datacentret, og jordingskontaktene til disse enhetene bør kobles til hovedjordingselektroden for å sikre at lynstrømmer raskt dissiperes i bakken.
6. Isolering av DC- og AC-jordingsystemer
DC-jordingsystemet og AC-jordingsystemet bør designes separat for å unngå gensidig støy. Selv om begge systemer til slutt kobles til samme hovedjordingselektrod, bør de fysisk separeres i faktisk kablings for å forhindre at AC-strømmer går inn i DC-systemet, noe som kan representere sikkerhetsrisikoer.
7. Overvåking og vedlikehold
Jordingsmotstands-overvåking: Jordingsmotstands-overvåkningsenheter kan installeres for å kontinuerlig overvåke motstanden i jordingsystemet. Hvis motstanden overstiger et satt terskel, vil systemet utløse en alarm, som fører til at vedlikeholdsansatte inspiserer og håndterer problemet.
Regelmessig vedlikehold: Jordingsystemet bør regelmessig vedlikeholdes, inkludert sjekk av tilstanden til jordingsledninger, rensing rundt jordings-elektroder, og testing av jordingsmotstand. Dette er spesielt viktig i fuktige eller regnværsområder, hvor ytelsen til jordingsystemet kan bli påvirket, og krever mer frekvente inspeksjoner.
8. Overholdelse av relevante standarder og forskrifter
Når man implementerer et DC-jordingsystem, er det viktig å overholde nasjonale og branchestandarder og -forskrifter, som:
GB 50054-2011: "Low Voltage Distribution Design Code"
GB 50174-2017: "Data Center Design Code"
IEC 62595: "Data Center Power System Design"
NFPA 70: "National Electrical Code" (gyldig i USA)
9. Vurder redundansdesign
For å øke systemets pålitelighet, kan redundante baner designes for DC-jordingsystemet. For eksempel kan flere jordings-elektroder installeres på ulike lokasjoner, eller dobbel jordingsbusbar kan brukes for å sikre at systemet fortsatt fungerer selv om en jordingsbane mislykkes.
10. Trening og driftsprosedyrer
Driftspersonell i datacentre bør motta trening i prinsippene og vedlikeholdsbehovet for DC-jordingsystemet. I tillegg bør detaljerte driftsprosedyrer opprettes for å sikre at jordingsystemet drives riktig under rutinemessig vedlikehold og feilhåndtering, for å unngå potensielle sikkerhetsrisikoer på grunn av feiloperasjon.
Oppsummering
Implementering av et DC-jordingsystem er kritisk for å sikre sikkerheten og stabil drift av DC-strømsystemet i et datacenter. Ved å designe jordingsystemet på riktig måte, velge riktig jordningsmetode, sikre kontinuitet og pålitelighet, samt overholde relevante standarder og forskrifter, kan elektrisk sikkerhet og elektromagnetisk kompatibilitet i datacentret effektivt forbedres.
