Как дата-центры реализуют системы заземления постоянного тока?

Как реализовать систему заземления постоянного тока в центре обработки данных

Реализация системы заземления постоянного тока (DC Grounding System) в центре обработки данных необходима для обеспечения безопасности и надежности системы питания постоянного тока, предотвращения электрических неисправностей и рисков поражения электрическим током, а также снижения электромагнитных помех. Ниже приведены шаги и ключевые аспекты для реализации системы заземления постоянного тока:

1. Понимание цели заземления постоянного тока

• Безопасность: система заземления постоянного тока предотвращает появление напряжения на корпусах оборудования, тем самым исключая опасность поражения электрическим током.

• Стабильность: подключение системы питания постоянного тока к земле обеспечивает стабильность напряжения, снижает колебания напряжения и защищает чувствительное электронное оборудование.

• Электромагнитная совместимость (EMC): заземление помогает снизить электромагнитные помехи (EMI), обеспечивая бесперебойность связи и передачи данных в центре обработки данных.

2. Выбор подходящего метода заземления

Центры обработки данных обычно используют один из двух методов заземления постоянного тока:

• Заземление отрицательного полюса: это наиболее распространенный метод, при котором отрицательный полюс системы питания постоянного тока подключен к земле, в то время как положительный полюс остается свободным. Заземление отрицательного полюса широко используется, так как соответствует большинству стандартов коммуникационного оборудования и снижает риск коррозии на положительном полюсе.

• Заземление положительного полюса: в некоторых специализированных применениях может быть выбрано заземление положительного полюса. В этой конфигурации положительный полюс подключен к земле, в то время как отрицательный полюс остается свободным. Заземление положительного полюса менее распространено в центрах обработки данных, но может использоваться в определенных промышленных средах.

• Примечание: в одном и том же центре обработки данных следует использовать только один метод заземления, чтобы избежать сложности и потенциальных проблем безопасности, связанных с смешанными системами заземления.

3. Проектирование сети заземления

• Основной заземляющий электрод: это начальная точка всей системы заземления, обычно состоящая из металлических стержней, пластин или решеток, погруженных в землю. Основной заземляющий электрод должен иметь низкое сопротивление, чтобы обеспечить хорошую проводимость. Сопротивление заземления должно быть минимальным, обычно менее 5 ом.

• Шина заземления: шина заземления — это металлический проводник, который собирает все заземляющие провода от оборудования постоянного тока. Обычно она устанавливается внутри распределительных шкафов или батарейных шкафов, обеспечивая надежное соединение всех устройств с системой заземления.

• Заземление оборудования: все оборудование питания постоянного тока (такое как аккумуляторы, выпрямители и устройства распределения постоянного тока) должны быть подключены к шине заземления через заземляющие провода. Сечение заземляющих проводов должно быть достаточно большим, чтобы выдерживать максимальный ток короткого замыкания.

4. Обеспечение непрерывности системы заземления

• Выбор заземляющих проводов: заземляющие провода должны быть изготовлены из материалов с низким сопротивлением и устойчивостью к коррозии, таких как медь или луженая медь. Сечение проводов должно выбираться с учетом максимального тока и требований к току короткого замыкания оборудования, обеспечивая безопасную передачу тока при неисправностях.

• Проверка соединений заземления: все точки соединения заземления должны регулярно проверяться, чтобы убедиться, что они не ослаблены, не подверглись коррозии или плохо соединены. Для измерения сопротивления системы заземления можно использовать мультиметр или тестер сопротивления заземления, обеспечивая, чтобы оно оставалось в безопасном диапазоне.

5. Защита от молний

Система заземления постоянного тока в центре обработки данных также должна учитывать защиту от молний. Удары молнии могут вводить высокие напряжения через линии питания или другие пути, потенциально повреждая оборудование. Поэтому устройства защиты от перенапряжений (SPD) должны быть установлены на входах центра обработки данных, а заземляющие терминалы этих устройств должны быть подключены к основному заземляющему электроду, чтобы обеспечить быстрое рассеивание токов молний в землю.

6. Изоляция систем заземления постоянного и переменного тока

Системы заземления постоянного и переменного тока должны быть спроектированы отдельно, чтобы избежать взаимных помех. Хотя обе системы в конечном итоге подключаются к одному и тому же основному заземляющему электроду, они должны быть физически разделены при фактической разводке, чтобы предотвратить попадание токов переменного тока в систему постоянного тока, что может представлять собой安全隐患。请注意，您的指示要求翻译成俄语，并且不能包含任何中文。以下是完整的俄语文本翻译：

Защита от молний

Система заземления постоянного тока в центре обработки данных также должна учитывать защиту от молний. Удары молнии могут вводить высокие напряжения через линии питания или другие пути, потенциально повреждая оборудование. Поэтому устройства защиты от перенапряжений (SPD) должны быть установлены на входах центра обработки данных, а заземляющие терминалы этих устройств должны быть подключены к основному заземляющему электроду, чтобы обеспечить быстрое рассеивание токов молний в землю.

6. Изоляция систем заземления постоянного и переменного тока

Системы заземления постоянного и переменного тока должны быть спроектированы отдельно, чтобы избежать взаимных помех. Хотя обе системы в конечном итоге подключаются к одному и тому же основному заземляющему электроду, они должны быть физически разделены при фактической разводке, чтобы предотвратить попадание токов переменного тока в систему постоянного тока, что может представлять собой угрозу безопасности.

7. Мониторинг и обслуживание

Мониторинг сопротивления заземления: можно установить устройства мониторинга сопротивления заземления для непрерывного контроля сопротивления системы заземления. Если сопротивление превышает заданный порог, система будет генерировать сигнал тревоги, побуждая персонал технического обслуживания проверить и устранить проблему.

Регулярное обслуживание: система заземления должна регулярно обслуживаться, включая проверку состояния заземляющих проводов, очистку вокруг заземляющих электродов и тестирование сопротивления заземления. Это особенно важно в условиях повышенной влажности или дождливой погоды, когда производительность системы заземления может быть затронута, требуя более частых проверок.

8. Соблюдение соответствующих стандартов и нормативов

При реализации системы заземления постоянного тока необходимо соблюдать национальные и отраслевые стандарты и нормативы, такие как:

GB 50054-2011: "Нормы проектирования низковольтных распределительных сетей"

GB 50174-2017: "Нормы проектирования центров обработки данных"

IEC 62595: "Проектирование систем питания центров обработки данных"

NFPA 70: "Национальный электрический код" (применимый в США)

9. Рассмотрите резервное проектирование

Для повышения надежности системы можно спроектировать резервные пути для системы заземления постоянного тока. Например, можно установить несколько заземляющих электродов в разных местах или использовать двойные шины заземления, чтобы обеспечить работоспособность системы даже в случае отказа одного из путей заземления.

10. Обучение и операционные процедуры

Персонал, работающий в центре обработки данных, должен пройти обучение принципам и требованиям к обслуживанию системы заземления постоянного тока. Кроме того, должны быть разработаны подробные операционные процедуры, чтобы обеспечить правильное функционирование системы заземления во время планового технического обслуживания и устранения неисправностей, избегая потенциальных рисков безопасности, связанных с неправильными действиями.

Заключение

Реализация системы заземления постоянного тока является критически важной для обеспечения безопасности и стабильной работы системы питания постоянного тока в центре обработки данных. Правильное проектирование системы заземления, выбор подходящего метода заземления, обеспечение непрерывности и надежности, а также соблюдение соответствующих стандартов и нормативов позволят эффективно повысить электрическую безопасность и электромагнитную совместимость центра обработки данных.