ศูนย์ข้อมูลดำเนินการระบบต่อพื้นดิน DC อย่างไร

วิธีการติดตั้งระบบกราวด์ DC ในศูนย์ข้อมูล

การติดตั้งระบบกราวด์ DC (DC Grounding System) ในศูนย์ข้อมูลเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจในความปลอดภัยและความเชื่อถือได้ของระบบพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง ป้องกันข้อผิดพลาดทางไฟฟ้าและอันตรายจากการช็อตไฟฟ้า และลดการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า ด้านล่างนี้คือขั้นตอนและประเด็นสำคัญในการติดตั้งระบบกราวด์ DC:

1. ทำความเข้าใจวัตถุประสงค์ของการกราวด์ DC

• ความปลอดภัย: ระบบกราวด์ DC ป้องกันไม่ให้โครงสร้างอุปกรณ์มีไฟฟ้าสถิต จึงหลีกเลี่ยงอันตรายจากการช็อตไฟฟ้า

• ความเสถียร: โดยการเชื่อมต่อระบบพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงกับพื้นดิน ความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าจะถูกรักษาไว้ ลดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าและปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อความเสียหาย

• ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC): การกราวด์ช่วยลดการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ทำให้การสื่อสารและการส่งข้อมูลภายในศูนย์ข้อมูลไม่ถูกขัดขวาง

2. เลือกวิธีการกราวด์ที่เหมาะสม

ศูนย์ข้อมูลโดยทั่วไปใช้วิธีการกราวด์ DC อยู่สองวิธี:

• กราวด์ลบ: นี่คือวิธีที่พบมากที่สุด ซึ่งปลายลบของระบบพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงถูกเชื่อมต่อกับพื้นดิน ในขณะที่ปลายบวกลอยอยู่ กราวด์ลบถูกใช้แพร่หลายเนื่องจากสอดคล้องกับมาตรฐานอุปกรณ์สื่อสารส่วนใหญ่และลดความเสี่ยงของการกัดกร่อนที่ปลายบวก

• กราวด์บวก: ในบางแอปพลิเคชันเฉพาะ กราวด์บวกอาจถูกเลือก ในการกำหนดค่านี้ ปลายบวกถูกเชื่อมต่อกับพื้นดิน ในขณะที่ปลายลบลอยอยู่ กราวด์บวกพบน้อยในศูนย์ข้อมูลแต่อาจใช้ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมบางแห่ง

• หมายเหตุ: ภายในศูนย์ข้อมูลเดียวกันควรใช้วิธีการกราวด์เพียงวิธีเดียว เพื่อหลีกเลี่ยงความซับซ้อนและปัญหาความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องกับระบบกราวด์ผสม

3. ออกแบบเครือข่ายกราวด์

• อิเล็กโทรดกราวด์หลัก: นี่คือจุดเริ่มต้นของระบบกราวด์ทั้งหมด ซึ่งประกอบด้วยแท่งโลหะ แผ่น หรือตาข่ายที่ฝังอยู่ในพื้นดิน อิเล็กโทรดกราวด์หลักควรมีความต้านทานต่ำเพื่อให้มีการนำไฟฟ้าที่ดี ความต้านทานกราวด์ควรต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ทั่วไปแล้วน้อยกว่า 5 โอห์ม

• บัสบาร์กราวด์: บัสบาร์กราวด์คือตัวนำไฟฟ้าที่รวบรวมสายกราวด์จากอุปกรณ์ DC ทั้งหมด มักติดตั้งอยู่ภายในตู้จำหน่ายหรือตู้แบตเตอรี่ เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทั้งหมดสามารถเชื่อมต่อกับระบบกราวด์ได้อย่างเชื่อถือได้

• กราวด์อุปกรณ์: อุปกรณ์พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงทั้งหมด (เช่น แบตเตอรี่ รีเฟคทิฟ และหน่วยจำหน่ายไฟฟ้ากระแสตรง) ควรเชื่อมต่อกับบัสบาร์กราวด์ผ่านสายกราวด์ พื้นที่ตัดขวางของสายกราวด์ควรใหญ่พอที่จะขนส่งกระแสไฟฟ้าที่ผิดพลาดสูงสุด

4. รับประกันความต่อเนื่องของระบบกราวด์

• การเลือกสายกราวด์: สายกราวด์ควรทำจากวัสดุที่มีความต้านทานต่ำและทนต่อการกัดกร่อน เช่น ทองแดงหรือทองแดงเคลือบดีบุก พื้นที่ตัดขวางของสายควรเลือกตามความต้องการของกระแสไฟฟ้าสูงสุดและการผิดพลาดของอุปกรณ์ เพื่อรับรองการนำไฟฟ้าที่ปลอดภัยระหว่างการผิดพลาด

• การตรวจสอบการเชื่อมต่อกราวด์: จุดเชื่อมต่อกราวด์ทั้งหมดควรตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้แน่ใจว่าไม่หลวม ไม่กัดกร่อน หรือเชื่อมต่อไม่ดี สามารถใช้เครื่องวัดมัลติมิเตอร์หรือเครื่องวัดความต้านทานกราวด์เพื่อวัดความต้านทานของระบบกราวด์ เพื่อให้แน่ใจว่าอยู่ในช่วงที่ปลอดภัย

5. การป้องกันฟ้าผ่า

ระบบกราวด์ DC ในศูนย์ข้อมูลควรมีการพิจารณาการป้องกันฟ้าผ่า การฟ้าผ่าสามารถนำแรงดันไฟฟ้าสูงผ่านสายไฟฟ้าหรือทางอื่น ๆ ซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์เสียหาย ดังนั้นควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันสัญญาณไฟฟ้าเกิน (SPDs) ที่จุดเข้าของศูนย์ข้อมูล และปลายกราวด์ของอุปกรณ์เหล่านี้ควรเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดกราวด์หลัก เพื่อให้แน่ใจว่ากระแสไฟฟ้าจากฟ้าผ่าจะถูกกระจายลงพื้นดินอย่างรวดเร็ว

6. การแยกระบบกราวด์ DC และ AC

ระบบกราวด์ DC และ AC ควรวางแผนแยกกันเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนซึ่งกันและกัน แม้ว่าทั้งสองระบบจะเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดกราวด์หลักเดียวกัน แต่ควรแยกทางกายภาพในการติดตั้งจริง เพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้า AC จากการเข้าสู่ระบบ DC ซึ่งอาจเป็นอันตราย

7. การตรวจสอบและการบำรุงรักษา

การตรวจสอบความต้านทานกราวด์: สามารติดตั้งอุปกรณ์ตรวจสอบความต้านทานกราวด์เพื่อตรวจสอบความต้านทานของระบบกราวด์อย่างต่อเนื่อง หากความต้านทานเกินค่าที่กำหนด ระบบจะส่งสัญญาณเตือน กระตุ้นให้เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาตรวจสอบและแก้ไขปัญหา

การบำรุงรักษาประจำ: ระบบกราวด์ควรได้รับการบำรุงรักษาระยะเวลา รวมถึงการตรวจสอบสภาพของสายกราวด์ การทำความสะอาดรอบๆ อิเล็กโทรดกราวด์ และการทดสอบความต้านทานกราวด์ นี่เป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือฝนตก ซึ่งประสิทธิภาพของระบบกราวด์อาจได้รับผลกระทบ ต้องการการตรวจสอบบ่อยครั้ง

8. การปฏิบัติตามมาตรฐานและกฎระเบียบที่เกี่ยวข้อง

เมื่อติดตั้งระบบกราวด์ DC จำเป็นต้องปฏิบัติตามมาตรฐานและกฎระเบียบของประเทศและอุตสาหกรรม เช่น:

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" (ใช้ในสหรัฐอเมริกา)

9. พิจารณาการออกแบบสำรอง

เพื่อเพิ่มความเชื่อถือได้ของระบบ สามารออกแบบเส้นทางสำรองสำหรับระบบกราวด์ DC ตัวอย่างเช่น สามารถติดตั้งอิเล็กโทรดกราวด์หลายตัวที่ตำแหน่งต่างๆ หรือใช้บัสบาร์กราวด์คู่ เพื่อให้แน่ใจว่าระบบยังทำงานได้แม้เส้นทางกราวด์หนึ่งเส้นทางจะล้มเหลว

10. การฝึกอบรมและขั้นตอนการทำงาน

พนักงานดำเนินการศูนย์ข้อมูลควรถูกฝึกอบรมเกี่ยวกับหลักการและการบำรุงรักษาของระบบกราวด์ DC นอกจากนี้ ควรจัดทำขั้นตอนการทำงานอย่างละเอียดเพื่อให้แน่ใจว่าระบบกราวด์ถูกดำเนินการอย่างถูกต้องในระหว่างการบำรุงรักษาประจำและการจัดการข้อผิดพลาด หลีกเลี่ยงอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากการทำงานผิดพลาด

สรุป

การติดตั้งระบบกราวด์ DC เป็นสิ่งสำคัญในการรับประกันความปลอดภัยและความเสถียรในการทำงานของระบบพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงในศูนย์ข้อมูล โดยการออกแบบระบบกราวด์อย่างเหมาะสม เลือกวิธีการกราวด์ที่ถูกต้อง รับประกันความต่อเนื่องและความเชื่อถือได้ และปฏิบัติตามมาตรฐานและกฎระเบียบที่เกี่ยวข้อง สามารปรับปรุงความปลอดภัยทางไฟฟ้าและความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของศูนย์ข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ