Hur implementerar datacenter DC-anslutningssystem?
Hur man implementerar ett DC-jordningssystem i en datacenter
Att implementera ett DC-jordningssystem (DC Grounding System) i ett datacenter är nödvändigt för att säkerställa säkerheten och tillförlitligheten i det DC-strömsystemet, förhindra elektriska fel och risker för elektrisk stöt samt minska elektromagnetisk interferens. Nedan följer steg och viktiga överväganden för att implementera ett DC-jordningssystem:
1. Förstå syftet med DC-jordning
Säkerhet: Ett DC-jordningssystem förhindrar att utrustningskåpor blir eldrivna, vilket undviker risker för elektrisk stöt.
Stabilitet: Genom att ansluta det DC-strömsystemet till jorden bibehålls spänningsstabilitet, vilket minskar spänningsfluktuationer och skyddar känslig elektronikutrustning.
Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC): Jordning hjälper till att minska elektromagnetisk interferens (EMI), vilket säkerställer att kommunikation och dataöverföring inom datacentret inte störs.
2. Välja lämplig jordningsmetod
Datacenter använder vanligtvis en av två metoder för DC-jordning:
Negativ jordning: Detta är den mest vanliga metoden, där den negativa terminalen av det DC-strömsystemet är ansluten till jorden, medan den positiva terminalen hålls flytande. Negativ jordning används ofta eftersom den uppfyller de flesta standarder för kommunikationsutrustning och minskar risken för rost på den positiva terminalen.
Positiv jordning: I vissa specialiserade tillämpningar kan positiv jordning väljas. I detta konfiguration är den positiva terminalen ansluten till jorden, medan den negativa terminalen hålls flytande. Positiv jordning är mindre vanlig i datacenter men kan användas i vissa industriella miljöer.
Notering: Inom samma datacenter bör endast en jordningsmetod användas för att undvika komplexitet och potentiella säkerhetsproblem kopplade till blandade jordningssystem.
3. Designa jordningsnätet
Huvudjordningselektrod: Detta är startpunkten för hela jordningssystemet, vanligtvis bestående av metallstavar, plattor eller galler som är begravda i marken. Huvudjordningselektroden bör ha låg resistans för att säkerställa god ledningsförmåga. Jorderestansen bör vara så låg som möjligt, vanligtvis mindre än 5 ohm.
Jordningsbussbar: Jordningsbussbaren är en metallledare som samlar alla jordningsledningar från DC-utrustning. Den installeras vanligtvis inuti distributionskabinner eller batterikabinner, vilket säkerställer att alla enheter pålitligt kan anslutas till jordningssystemet.
Utrustningsjordning: All DC-strömutrustning (som batterier, rektifierare och DC-distributionsenheter) bör anslutas till jordningsbussbaren via jordningsledningar. Korsavsnittet på jordningsledningarna bör vara tillräckligt stort för att bära den maximala felströmmen.
4. Säkerställa kontinuiteten i jordningssystemet
Val av jordningsledningar: Jordningsledningar bör vara gjorda av material med låg resistans och korrosionsbeständighet, som koppar eller tinad koppar. Korsavsnittet på ledningarna bör väljas baserat på den maximala strömmen och felströmningskraven för utrustningen, vilket säkerställer säker strömledning under fel.
Inspektion av jordningsanslutningar: Alla jordningsanslutningspunkter bör regelbundet inspekteras för att säkerställa att de inte är lösa, rostade eller dåligt anslutna. En multimeter eller jorderesistansmätare kan användas för att mäta resistansen i jordningssystemet, vilket säkerställer att den ligger inom ett säkert område.
5. Skydd mot blixtnedslag
Ett DC-jordningssystem i ett datacenter bör också ta hänsyn till skydd mot blixtnedslag. Blixtnedslag kan introducera höga spänningar genom strömföringslinjer eller andra vägar, vilket potentiellt kan skada utrustning. Därför bör överspänningsbeskydd (SPDs) installeras vid ingångspunkterna till datacentret, och jordningskontakterna för dessa enheter bör anslutas till huvudjordningselektroden för att säkerställa att blixtnedslagsströmmar snabbt avleds till marken.
6. Isolering av DC- och AC-jordningssystem
DC-jordningssystemet och AC-jordningssystemet bör designas separat för att undvika gensidig interferens. Även om båda systemen slutligen ansluts till samma huvudjordningselektrod, bör de fysiskt separeras i faktisk kablage för att förhindra att AC-strömmar tränger in i DC-systemet, vilket kan innebära säkerhetsrisker.
7. Övervakning och underhåll
Övervakning av jorderesistans: Enheter för övervakning av jorderesistans kan installeras för att kontinuerligt övervaka resistansen i jordningssystemet. Om resistansen överstiger ett angivet tröskelvärde kommer systemet att utlösa en larm, vilket uppmanar underhållspersonal att inspektera och åtgärda problemet.
Regelbundet underhåll: Jordningssystemet bör regelbundet underhållas, inklusive kontroll av jordningsledningarnas tillstånd, rengöring runt jordningselektroder och test av jorderesistans. Detta är särskilt viktigt i fuktiga eller regniga miljöer, där prestandan hos jordningssystemet kan påverkas, vilket kräver mer frekventa inspektioner.
8. Efterlevnad av relevanta standarder och föreskrifter
När man implementerar ett DC-jordningssystem är det viktigt att följa nationella och branschspecifika standarder och föreskrifter, såsom:
GB 50054-2011: "Designkod för lågspänningsdistribution"
GB 50174-2017: "Designkod för datacenter"
IEC 62595: "Design av strömsystem för datacenter"
NFPA 70: "National Electrical Code" (gäller i USA)
9. Ta hänsyn till redundant design
För att öka systemets tillförlitlighet kan redundanta vägar designas för DC-jordningssystemet. Till exempel kan flera jordningselektroder installeras på olika platser, eller dubbla jordningsbussbarer användas för att säkerställa att systemet fungerar även om en jordningsväg misslyckas.
10. Utbildning och driftförfaranden
Personal som arbetar i datacenter bör få utbildning i principerna och underhållskraven för DC-jordningssystem. Dessutom bör detaljerade driftförfaranden etableras för att säkerställa att jordningssystemet hanteras korrekt under rutinunderhåll och fejlhantering, vilket undviker potentiella säkerhetsrisker på grund av felaktig drift.
Sammanfattning
Implementering av ett DC-jordningssystem är kritiskt för att säkerställa säkerheten och stabil drift av DC-strömsystemet i ett datacenter. Genom att designa jordningssystemet på rätt sätt, välja rätt jordningsmetod, säkerställa kontinuitet och tillförlitlighet samt följa relevanta standarder och föreskrifter kan elektrisk säkerhet och elektromagnetisk kompatibilitet i datacentret effektivt förbättras.
