Як дата-центри реалізують системи DC заземлення
Як впровадити систему заземлення постійного струму в дата-центрі
Впровадження системи заземлення постійного струму (DC Grounding System) в дата-центрі є важливим для забезпечення безпеки та надійності системи постійного струму, запобігання електричним аваріям та ризикам електричних ударів, а також зменшення електромагнітних перешкод. Нижче наведені кроки та ключові аспекти впровадження системи заземлення постійного струму:
1. Зрозуміння цілей заземлення постійного струму
Безпека: Система заземлення постійного струму запобігає наявності напруги на корпусах обладнання, що уникне ризику електричних ударів.
Стабільність: Шляхом підключення системи постійного струму до землі зберігається стабільність напруги, що зменшує коливання напруги та захищає чутливе електронне обладнання.
Електромагнітна сумісність (EMC): Заземлення допомагає зменшити електромагнітні перешкоди (EMI), забезпечуючи, що комунікація та передача даних в межах дата-центру не будуть порушено.
2. Вибір відповідного методу заземлення
Дата-центри зазвичай використовують один із двох методів заземлення постійного струму:
Заземлення від'ємного полюса: Це найпоширеніший метод, при якому від'ємний контакт системи постійного струму підключається до землі, а додатний контакт залишається плавучим. Заземлення від'ємного полюса широко використовується, оскільки відповідає більшості стандартів комунікаційного обладнання та зменшує ризик корозії на додатному контакті.
Заземлення додатного полюса: У деяких спеціалізованих застосуваннях може бути обрано заземлення додатного полюса. У цьому конфігурації додатний контакт підключається до землі, а від'ємний контакт залишається плавучим. Заземлення додатного полюса менш поширено в дата-центрах, але може бути використано в певних промислових середовищах.
Примітка: У межах одного дата-центру повинен бути використаний лише один метод заземлення, щоб уникнути складності та потенційних проблем з безпекою, пов'язаних зі змішаними системами заземлення.
3. Проектування мережі заземлення
Основний заземлювальний електрод: Це початкова точка всієї системи заземлення, зазвичай складається з металевих стержнів, пластин або сіток, закопаних в землю. Основний заземлювальний електрод має мати низьку опір, щоб забезпечити добре провідність. Опір заземлення повинен бути якомога нижчим, зазвичай менше 5 ом.
Шина заземлення: Шина заземлення — це металевий провідник, який збирає всі заземлювальні дроти від обладнання постійного струму. Вона зазвичай встановлюється всередині розподільних шаф або батарейних шаф, забезпечуючи надійне підключення всіх пристроїв до системи заземлення.
Заземлення обладнання: Всі пристрої постійного струму (такі як акумулятори, прямокутники та блоки розподілу постійного струму) повинні бути підключені до шини заземлення через заземлювальні дроти. Площа поперечного перерізу заземлювальних дротів повинна бути достатньо великою, щоб провести максимальний аварійний струм.
4. Забезпечення сполучності системи заземлення
Вибір заземлювальних дротів: Заземлювальні дроти повинні бути виготовлені з матеріалів, які мають низьку опір та стійкість до корозії, таких як мідь або лужена мідь. Площа поперечного перерізу дротів повинна вибиратися згідно з максимальним струмом та вимогами до аварійного струму обладнання, забезпечуючи безпечне проводження струму під час аварій.
Перевірка заземлювальних з'єднань: Всі точки заземлення повинні регулярно перевірятися, щоб забезпечити, що вони не зламані, не кородовані або не погано підключені. Для вимірювання опору системи заземлення можна використовувати мультиметр або тестер опору заземлення, забезпечуючи, що він залишається в безпечному діапазоні.
5. Захист від блискавок
Система заземлення постійного струму в дата-центрі також повинна враховувати захист від блискавок. Блискавки можуть ввести високі напруги через електромережі або інші шляхи, що може завдати шкоди обладнанню. Тому на входах дата-центру повинні бути встановлені пристрої захисту від гальмувальної напруги (SPD), а заземлювальні контакти цих пристроїв повинні бути підключені до основного заземлювального електрода, щоб забезпечити, що струми від блискавок швидко розсіюються в землю.
6. Ізоляція систем заземлення постійного та змінного струму
Системи заземлення постійного та змінного струму повинні проектуватися окремо, щоб уникнути взаємного втручання. Хоча обидві системи в кінцевому підсумку підключаються до одного основного заземлювального електрода, вони повинні фізично розділятися при фактичному проводі, щоб уникнути входження струмів змінного струму в систему постійного струму, що може становити загрозу безпеці.
7. Моніторинг та обслуговування
Моніторинг опору заземлення: Можна встановити пристрої моніторингу опору заземлення, щоб постійно контролювати опір системи заземлення. Якщо опір перевищує заданий поріг, система спрацює сигнал тривоги, що спонукатиме обслуговуючий персонал до перевірки та вирішення проблеми.
Регулярне обслуговування: Система заземлення повинна регулярно обслуговуватися, включаючи перевірку стану заземлювальних дротів, очищення навколо заземлювальних електродів та тестування опору заземлення. Це особливо важливо в вологих або дощових середовищах, де продуктивність системи заземлення може бути вплинута, що потребує більш частих перевірок.
8. Дотримання відповідних стандартів та нормативів
При впровадженні системи заземлення постійного струму важливо дотримуватися національних та галузевих стандартів та нормативів, таких як:
GB 50054-2011: "Кодекс проектування низьковольтового розподілу"
GB 50174-2017: "Кодекс проектування дата-центрів"
IEC 62595: "Проектування систем живлення дата-центрів"
NFPA 70: "Національний електричний код" (діє в США)
9. Розгляньте резервне проектування
Для підвищення надійності системи можна спроектувати резервні шляхи для системи заземлення постійного струму. Наприклад, можна встановити декілька заземлювальних електродів в різних місцях або використовувати подвійні шини заземлення, щоб забезпечити, що система залишається в роботі, навіть якщо один з шляхів заземлення вийде з ладу.
10. Навчання та процедури роботи
Персонал, який працює в дата-центрі, повинен отримати навчання з принципів та вимог до обслуговування системи заземлення постійного струму. Крім того, слід розробити детальні процедури роботи, щоб забезпечити правильну роботу системи заземлення під час звичайного обслуговування та виправлення аварій, уникнувши потенційних ризиків безпеки через невірні дії.
Висновок
Впровадження системи заземлення постійного струму є критичним для забезпечення безпеки та стабільної роботи системи постійного струму в дата-центрі. Шляхом правильного проектування системи заземлення, вибору правильного методу заземлення, забезпечення сполучності та надійності, а також дотримання відповідних стандартів та нормативів, можна ефективно покращити електричну безпеку та електромагнітну сумісність дата-центру.
