Kako podatkovni centri implementirajo DC sistem zazemljenja?

Kako uvesti sistem DC zazemljenja v podatkovnem centru

Uvedba sistema DC zazemljenja (DC Grounding System) v podatkovnem centru je ključna za zagotavljanje varnosti in zanesljivosti DC strujnega sistema, preprečevanje električnih napak in tveganj za električne šoke ter zmanjševanje elektromagnetske motnje. Spodaj so koraki in ključni vidiki za uvedbo sistema DC zazemljenja:

1. Razumevanje namena DC zazemljenja

• Varna: Sistem DC zazemljenja preprečuje, da se oklepaji opreme obeletrajo, s tem se izogibamo tveganjem za električne šoke.

• Stabilnost: Z povezovanjem DC strujnega sistema z zemljo se ohranja stabilnost napetosti, zmanjšujejo se nihanja napetosti in zaščitijo občutljiva elektronska oprema.

• Elektromagnetska združljivost (EMC): Zazemljenje pomaga zmanjšati elektromagnetsko motnjo (EMI), s tem se zagotovi, da komunikacija in prenos podatkov v podatkovnem centru ne bosta moteni.

2. Izbira primernega načina zazemljenja

Podatkovni centri tipično uporabljajo eno od dveh metod za DC zazemljenje:

• Negativno zazemljenje: To je najpogostejša metoda, pri kateri je negativni terminal DC strujnega sistema povezan z zemljo, medtem ko pozitivni terminal ostane plavajoč. Negativno zazemljenje se pogosto uporablja, ker se sklicuje na večino standardov za komunikacijsko opremo in zmanjšuje tveganje korozije na pozitivnem terminalu.

• Pozitivno zazemljenje: V nekaterih posebnih aplikacijah se lahko izbere pozitivno zazemljenje. V tej konfiguraciji je pozitivni terminal povezan z zemljo, medtem ko negativni terminal ostane plavajoč. Pozitivno zazemljenje je redko v podatkovnih centrih, vendar se lahko uporablja v določenih industrijskih okoljih.

• Opomba: V istem podatkovnem centru bi morala biti uporabljena le ena metoda zazemljenja, da se izogne kompleksnosti in možnim varnostnim težavam, povezanim s mešanimi sistemi zazemljenja.

3. Oblikovanje omrežja zazemljenja

• Glavni elektrod zazemljenja: To je začetna točka celotnega sistema zazemljenja, običajno sestavljenega iz metalnih palic, tab ali mrež, zakopanih v tla. Glavni elektrod zazemljenja bi moral imeti nizko upornost, da zagotovi dobro prevodnost. Upornost zazemljenja bi morala biti čim manjša, običajno manj kot 5 ohmov.

• Šina zazemljenja: Šina zazemljenja je metalni vodnik, ki zbirja vse žice zazemljenja od DC opreme. Običajno je nameščena znotraj distribucijskih kabinetov ali baterijskih kabinetov, s tem se zagotovi, da se vse naprave zanesljivo povežejo s sistemom zazemljenja.

• Zazemljenje opreme: Vsa oprema DC strujnega sistema (kot so baterije, rektifikatorji in enote za DC distribucijo) bi morala biti povezana s šinami zazemljenja preko žic zazemljenja. Plosčina prereza žic zazemljenja bi morala biti dovolj velika, da nosi maksimalni strmi tok.

4. Zagotavljanje zveznosti sistema zazemljenja

• Izbira žic zazemljenja: Žice zazemljenja bi morale biti izdelane iz materialov z nizko upornostjo in odpornostjo na korozijo, kot so bakar ali cinkirani bakar. Plosčina prereza žic bi morala biti izbrana glede na maksimalne zahteve za tok in strmi tok opreme, da se zagotovi varna prevodnost strmih tokov.

• Preverjanje stikov zazemljenja: Vsi stiki zazemljenja bi morali biti redno preverjeni, da so trdno, brez korozije ali slabo povezani. Za merjenje upornosti sistema zazemljenja se lahko uporabi multimeter ali testirnik upornosti zazemljenja, s tem se zagotovi, da ostane v varnem obsegu.

5. Zaščita pred negativnostjo

Sistem DC zazemljenja v podatkovnem centru bi moral upoštevati tudi zaščito pred negativnostjo. Negativnost lahko vnesel visoke napetosti skozi električne vode ali druge poti, kar lahko poškoduje opremo. Zato bi morali biti na vhodnih točkah podatkovnega centra nameščene naprave za zaščito pred nadmernimi tokovi (SPD), in stiki zazemljenja teh naprav bi morali biti povezani s glavnim elektrodom zazemljenja, da se zagotovi, da bodo toki negativnosti hitro razpršeni v tlo.

6. Ločitev sistemov DC in AC zazemljenja

Sistem DC zazemljenja in sistem AC zazemljenja bi morala biti ločeno oblikovana, da se izogne vzajemni motnji. Čeprav oba sistema na koncu povezujeta z istim glavnim elektrodom zazemljenja, bi morala biti fizično ločena v dejanski vodilni postavitvi, da se prepreči, da bi AC toki vstopili v sistem DC, kar bi lahko predstavljalo varnostna tveganja.

7. Nadzor in vzdrževanje

Nadzor upornosti zazemljenja: Za neprekinjen nadzor upornosti sistema zazemljenja se lahko namesti naprave za nadzor upornosti zazemljenja. Če preseže določeno prag, bo sistem sprožil alarm, s tem pa osebje za vzdrževanje spodbudimo, da preveri in reši problem.

Redno vzdrževanje: Sistem zazemljenja bi moral biti redno vzdrževan, vključno s preverjanjem stanja žic zazemljenja, čiščenjem okoli elektrod zazemljenja in testiranjem upornosti zazemljenja. To je še posebej pomembno v vlagečih ali deževnih okoljih, kjer se lahko zmogljivost sistema zazemljenja zmanjša, kar zahteva bolj pogosta preglede.

8. Skladnost z relevantnimi standardi in predpisi

Pri uvedbi sistema DC zazemljenja je ključno, da se spoštujejo nacionalni in industrijski standardi in predpisi, kot so:

GB 50054-2011: "Kodi za projektiranje nizega napetostnega distribucijskega sistema"

GB 50174-2017: "Kodi za projektiranje podatkovnih center"

IEC 62595: "Projektiranje strujnega sistema podatkovnega centra"

NFPA 70: "Nacionalni električni kodex" (velja v ZDA)

9. Upoštevajte redundantno oblikovanje

Za izboljšanje zanesljivosti sistema se lahko za sistem DC zazemljenja oblikujejo redundantni poti. Na primer, na različnih lokacijah se lahko namestejo več elektrod zazemljenja ali se lahko uporabita dvojni šini zazemljenja, da se zagotovi, da sistem ostane delovni, tudi če ena pot zazemljenja odpade.

10. Usposabljanje in postopki delovanja

Osebje, ki opravlja operacije v podatkovnem centru, bi moralo prejeti usposabljanje o principih in zahtevah za vzdrževanje sistema DC zazemljenja. Poleg tega bi morali biti ustanovljeni podrobeni postopki delovanja, da se zagotovi, da se sistem zazemljenja pravilno upravlja med rednimi vzdrževalnimi deli in obdelavo napak, s tem se izogibamo možnim varnostnim tveganjem zaradi nesporazumov.

Povzetek

Uvedba sistema DC zazemljenja je ključna za zagotavljanje varnosti in stabilnega delovanja DC strujnega sistema v podatkovnem centru. S pravilnim oblikovanjem sistema zazemljenja, izbiro pravilne metode zazemljenja, zagotavljanjem zveznosti in zanesljivosti ter spoštovanjem relevantnih standardov in predpisov se lahko učinkovito izboljša električna varnost in elektromagnetska združljivost podatkovnega centra.