Заземление серверной: Заземление серверной: особенности и требования | Полезные статьи

Использование электрического оборудования прочно вошло в нашу жизнь. Электроприборы используются повсеместно: в быту, общественных и коммерческих организациях, фермах, производствах. Представить нашу жизнь без электричества и работающего на нем оборудования уже совершенно невозможно.

Ток в любом оборудовании представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике. Для приборов таким проводником выступают медные или алюминиевые кабели. Но помимо этих металлов многие материалы способны к проведению тока, в том числе и человеческое тело.  Опасным для здоровья и жизни человека является удар током. Он происходит, когда образуется электрическая цепь.

При сбоях в работе любого электрического оборудования существует риск появления напряжения в тех частях устройства, где его не должно быть: в корпусе, креплении, иных деталях.

Такое оборудование становится опасным для человека. Прикосновение к поверхности повлечет за собой удар током. Последствия могут заключаться в легком пощипывании, так и привести к летальному исходу.

Чтобы избежать негативных последствий от сбоя в работе оборудования требуется провести заземление. Эта процедура представляет собой соединение частей оборудования, которые при нормальных условиях функционирования устройства не связаны с проведением тока, с землей.  Заземление состоит из проводника и заземлителя.

Для каждого прибора заземление может подбираться индивидуально, при этом учитываются такие факторы как минимальное сопротивление контура, глубина ввинчивания заземлителей, их количество, разновидности. Все эти меры позволяют не только защитить человека, но и сохранить в целостности устройства.

Заземление также способствует работе оборудования в оптимальных параметрах, которые соответствуют характеристике устройства.

Заземление и зануление: в чем разница?

Содержание

• 1 Заземление и зануление: в чем разница?
• 2 Разновидности заземления
  • 2.1 Особенности выполнения заземления
  • 2.2 Заземление серверного шкафа
  • 2. 3 Заземление трансформаторов тока
  • 2.4 Технологические трубопроводы
  • 2.5 Особые способы заземления

Заземление электрического оборудования возможно двумя способами:

• Защитное заземление: установка заземляющего приспособления и присоединение к нему части электрического объекта.
• Зануление — присоединение частей электроприбора или установки с заземленной нейтралью с нулевым проводом. Этот тип защиты отключает оборудование при наличии повреждений.

Заземлители разделяют на два вида: естественные и искусственные. К первым можно отнести металлоконструкции сооружений, которые соединены с землей.

Искусственными заземлителями выступают стальные штыри, трубы, уголки, ввинченные в землю. Они имеют систему соединений между собой с помощью стальных полос или проволоки. Проводниками между электрическим оборудованием и заземлителями являются шины из стали или меди. Их соединяют при помощи сварки или болтами.

Защитное заземление требуется для такого оборудования как электромашины, трансформаторы, шкафы.

Согласно Правилам Устройства Электроустановок (ПУЭ) занулевание, как преднамеренная защита, используется только в промышленных условиях, и не должоа практиковаться в быту.

Работа со схемой зануления рассчитана на предотвращения короткого замыкания. Именно при возникновении такой ситуации срабатывает автоматическое выключение. На производстве электроустановки имеют хотя бы общий контур заземления.

Защитное заземление и зануление электроустановок позволяет обезопасить жизнь человека при взаимодействии с электрическими объектами, в случае возникновения неполадок в их работе.

Разновидности заземления

По ГОСТу «Электроустановки зданий» выделяются типы заземления, которые имеют буквенные значение, например, TN-S. Первая буква обозначает характер заземления источника питания, вторая буква указывает характер заземления открытых проводящих частей. Если имеется буква через дефис, то она говорит о способе устройства нулевых защитного и рабочего проводников.

Особенности выполнения заземления

Заземление для электрического оборудования, используемого вне бытовых условий, следует предоставить профессионалам.

ГОРИНКОМ является специалистом  в данной сфере, имеют профессиональные знания по заземлению электроустановок, что позволит создать надежные меры по защите и созданию безопасных условий для людей, работающих с таким оборудованием.

Особенности при заземлении:

• Заземление не требуется при напряжении менее 25В переменного тока и показателях постоянного тока меньше 60 В.
• Заземление обязательно для устройств на взрывоопасных предприятиях, а также на установках со всеми видами напряжений переменного и постоянного тока.
• Не производить меры по заземлению можно на невзрывоопасных предприятиях, а также при занулении металлических объектов. Но при этом обязательно для электрооборудования с корпусами, такими как в шкафах или пультах. Заземление в этих случаях обязательно.

Профессионалы обладают специфическими знаниями по особенностям заземления любых объектов, что создаст наиболее безопасные и надежные условия для людей, оградив их от пагубного прямого воздействия электрического тока.

Заземление серверного шкафа

Серверные шкафе предназначены для надежного хранения сетевых и коммуникационных оборудований. Широкое применение получили в коммерческих организациях, где хранение информации и оборудования требует отведения специального места.

Любое электрическое оборудование требует соблюдения норм безопасности, создания условий, которые не приведут к порче имущества и нанесению вреда здоровью, жизни человека.

Одним из требований из «Правил устройства электроустановок»  является заземление.  Эта мера позволяет снять статистический заряд с оборудования и шкафа, совершить уравнивание потенциалов.

Заземление серверного шкафа производится благодаря телекоммуникационной шине, соединенной заземляющим проводником.  Последний должен быть стальным с площадью сечения менее 4 кв. мм. Медная шина с 19″ крепление рекомендуется для оптимальной защиты серверных шкафов.

Установка производится непосредственно в конструкции. Соединение шины происходит к кронштейнам с помощью специальных держателей.

Соединять несколько шкафов проводником нельзя, для этой цели лучше воспользоваться заземленными розетками. Расположить их стоит на расстоянии 3 метров.

Информационное заземление установок и оборудования позволяет обезопасить не только материальные объекты, но и интеллектуальную ценность. Оборудование в виде серверных шкафов предназначено для надежного сбережения необходимой информации.

Заземление трансформаторов тока

Действия по заземлению трансформатора позволяет организовать безопасные условия для функционирования оборудования и работы людей, связанных с обслуживанием системы кабелей.

Заземления в трансформаторах тока требуют все металлические части, в том числе опорных конструкций, различных каркасов, которые могут накапливать заряд.

Для этого используют штыри из стали, которые необходимо вставить в землю в вертикальном положении. Длина такого штыря должна составлять не меньше 4 м, диаметр — более 12 мм.

Ввинченные заземлители необходимо расположить под землей на 80 см — это оптимальный показатель размещения для надежного заземления. Заземлители, расположенные горизонтально, должны быть выполнены из стали с диаметром более 4 мм.

Заземление обязательно должно включать подсоединение к защитному контуру и вторичным обмоткам. Такая особенность отличает заземление трансформатора тока и напряжения. В случае необходимости обезопасить несколько трансформаторов возможно заземление вторичных обмоток каждого общим проводником.

Технологические трубопроводы

Заземление технологических трубопроводов позволяет обезопасить объект от статистического заряда. Процедура проводится с помощью хомута проводника из полосовой стали. Он должен крепко охватывать объект для надежного заземления.

Для заземления следует использовать хомут размерами обхвата сопоставимыми с внешним диаметром трубы.

Кроме того, для этой цели понадобятся заземляющий отвод, крепежные болты, шайбы и гайка. Хомут перед креплением необходимо очистить. Если в непосредственной близости от трубопровода (порядка 10 см) расположены металлические конструкции, то они также требуют заземления.

Особые способы заземления

Одним из усовершенствованных способов заземления для оборудования является модульное заземление. Принцип устройства заключается в закапывании глубинного электрода отрезками, которые называют модулями.

Они представляют собой стальной электрод с напылением из меди. Вкапывание производится с помощью молотка. Количество модулей зависит от необходимой степени заземления. Небольшие габариты модулей позволяют легко доставлять до места установки. Монтаж такой системы заземления довольно прост.

Недостатком такого способа является невозможность применения в твердых и промерзлых грунтах.

Функциональное заземление  — способ заземления оборудования для его нормального функционирования, характеризующийся полным отсутствием электрического потенциала. Для заземления используется функциональный заземляющий проводник и защитный проводник, которые объединяют в один и присоединяют к шине.

Любое заземление позволяет создать комфортные и безопасные условия по эксплуатации электрооборудования. Предотвращает удары тока при возникновении сбоев, неправильной работы устройств.

Поделиться:

• Предыдущая записьПереносное заземление

Советы айтишникам по заземлению серверной

Меня зовут Андрей Гребеник, я инженер-электрик. За свою карьеру я проектировал и строил сети электроснабжения для Колэнерго и РТРС, строил и запускал базовые станции Билайн, проектировал и строил системы электроснабжения и заземления для АТС Ростелеком.
Я хотел бы поделиться с вами назначением системы заземления, способами ее развертывания, типичными ошибками при этом и возможными последствиями.

Зачем нужно правильное заземление в серверной?

Конструкция заземления в серверной влияет на безопасность оборудования и жизни человека. Правильно организованное заземление помогает:

• Избежать искажения информации при передаче по сети;
• Защита оборудования во время грозы;
• Сохранение жизни и здоровья человека в случае повреждения оборудования.

Проектирование, конструирование и эксплуатация заземляющих устройств — узкоспециализированная область, и специалистам в области информационных технологий не нужно в ней детально разбираться. Однако полезно понимать основные принципы: это позволит эксплуатировать оборудование, не привлекая для каждой задачи электриков.

Что такое заземление?

В физике заземление означает установление контакта между чем-либо и землей. В какую сторону не так важно. Земля похожа на бездонную бочку для электрического напряжения. В точке заземления мы получаем электрический потенциал, равный нулю. Именно на этом основаны принципы заземления для электробезопасности и защиты от помех.

Есть проблема — земля плохо проводит электрический ток, поэтому приходится либо создавать несколько точек соприкосновения, либо создавать большую контактную поверхность.

Основной характеристикой заземляющего устройства является сопротивление протеканию тока. Для заземления ИТ-оборудования обычно требуется сопротивление не более 4 Ом, а иногда и ниже. Производители оборудования часто выдвигают это требование.

Часть, контактирующая с землей, называется проводом заземления. Чаще всего его обеспечивают забиванием или закапыванием металлического элемента в землю. Тем не менее, можно использовать и другие варианты, например, проложенный в земле стальной водопровод.

Схема заземления оборудования

Однажды я участвовал в строительстве заземляющего устройства для серверной в строительной компании. Комната стояла на слое насыпного грунта толщиной 1-1,5 метра, под которым лежала твердая скала. Мы вбили в землю десять стержней и получили сопротивление 100 Ом — в 25 раз больше требуемого. Нас спасло то, что мы нашли на участке колодец с водой и смогли подключиться к находящейся в нем трубе. В итоге мы получили сопротивление с двукратным запасом прочности.

Из этого следует урок: если вам нужно заземление, вам не обязательно копать землю или забивать стержни. Осмотреться; может уже есть к чему подключиться. Подойдет арматурный бетонный фундамент, металлический каркас здания, но не линии отопления или газоснабжения.

IT-специалисты обычно не строят системы заземления самостоятельно. Однако, если вы участвуете в процессе в качестве клиента, вот три принципа, которые вам помогут:

• Чем толще материал заземления, тем дольше они будут работать. Обычно их изготавливают из углеродистой стали, уголков и круглых стержней, реже используют трубы. Минимальная стандартная толщина L-образного крыла 4 мм, диаметр вертикального электрода 16 мм, диаметр горизонтального заземлителя 10 мм. Если сэкономить на толщине металла, то из-за ржавчины заземление быстрее придет в негодность. Поэтому материал, используемый проектировщиками и строительной компанией, должен быть проверен.
• Лучше иметь один 10-метровый электрод, чем два 5-метровых. Если позволяет почва, вбейте металлическую часть как можно глубже. Земля с глубиной увлажняется и, соответственно, лучше проводит электрический ток. Следовательно, один длинный электрод даст лучшие результаты, чем два электрода половинной длины. В каменистом грунте, конечно, это будет невозможно, а вот в песчаном — вполне. Года три назад я строил заземляющие устройства в жилом домашнем комплексе. Там моя слесарная бригада поставила своего рода рекорд — им удалось загнать стальную деталь на глубину 15 метров.
• Расстояние между соседними выводами должно быть как минимум вдвое больше их длины. Заземляющие отведения, расположенные рядом друг с другом, перекрывают зону действия и вместе дают худший результат, чем при удалении друг от друга. Вбивать стержни рядом друг с другом — пустая трата сил и денег.

Электробезопасность

В сетях низкого напряжения основным видом защиты от поражения электрическим током является отключение источника питания. Заземление само по себе не используется для защиты, только как дополнительная мера. Тем не менее, это полезно, поскольку снижает напряжение поражения электрическим током.

Основная проблема — старые сети, где заземление предусмотрено только на трансформаторе, а в здании нет заземления. По пути от трансформаторной подстанции нулевой провод набирает потенциал, поэтому металлические корпуса устройств могут начать «пережимать». Это может быть трудно решить. Давайте посмотрим на варианты.

Минимальное решение — обеспечить меру под названием «выравнивание потенциалов». Это когда нейтральный провод на вводе в здание подключается ко всем металлическим конструкциям, до которых можно добраться – ко всем металлическим трубам, входящим в здание, стержням арматуры фундамента, воздуховодам. Было бы идеально обеспечить «повторное заземление», подключив провод заземления в этой точке, но это зависит от доступного бюджета.

Хорошо, когда перед установкой нового оборудования уже подготовлено помещение, проведены линии электроснабжения и заземления. Так же хорошо иметь возможность сделать все самому — мы выполняем все необходимые работы с соблюдением регламента. Гораздо сложнее, когда приходится иметь дело с тем, что есть, а существующие линии и оборудование не всегда соответствуют требованиям безопасности. В этом случае есть два варианта:

• Если проложен пятижильный кабель (трехфазное подключение) или трехжильный кабель (однофазное подключение), для заземления используем кабельный ввод.
• Если кабель четырехжильный или двухжильный, риски слишком высоки, и мы скорее выйдем из проекта. В случае повреждения нулевого провода корпуса оборудования будут находиться под напряжением.

Защита от помех

Помехи в ИТ-оборудовании вызываются многими причинами: короткими замыканиями в линиях электроснабжения, ударами молнии поблизости или работающим рядом мощным оборудованием. Электромагнитные волны шумового сигнала накладываются на полезный информационный сигнал, вызывая ошибки при передаче данных и сбои в работе оборудования.

Основным способом защиты от помех при использовании заземления является экранирование кабелей и оборудования металлическими оболочками. Кабель экранирован металлической оболочкой, а оборудование защищено металлической оболочкой. Затем экраны заземляются.

Способ заземления экрана зависит от пропускной способности сети. На скорости до 10 Мбит/с экран заземляется в одной точке, а на более высоких скоростях — в нескольких точках.

Еще одна проблема, которую часто упускают из виду, — это помехи в самих проводниках системы заземления. Это можно увидеть в системах, где используются заземляющие проводники с замкнутым контуром. В таких петлях внешнее электромагнитное поле наводит напряжение, создающее помехи. Из этого наблюдения следуют две рекомендации:

• Заземление должно быть организовано один раз из одной точки. Таким образом, в заземляющих проводах не будет образовываться замкнутых контуров.
• Длина проводников заземления должна быть минимальной. Чем длиннее проводник, тем сильнее в нем наведенные помехи.

Защита от перенапряжения

Кратковременное перенапряжение (бросок) возникает при включении и выключении электрооборудования во время ударов молнии. Мощное электромагнитное поле распространяется по проводам электроснабжения, медным линиям передачи данных и даже заземлителям. Следовательно, в оборудовании индуцируется избыточное напряжение, и оно выходит из строя.

Вот несколько методов защиты:

• Экранирование.
• Использование устройств защиты от перенапряжений (устройств защиты от кратковременных перенапряжений).
• Использование гальванической развязки.

Ограничители перенапряжения представляют собой газоразрядные или полупроводниковые устройства, которые с одной стороны подключаются к защищаемому оборудованию, а с другой к земле. В случае перенапряжения срабатывает устройство защиты от перенапряжения и отводит ток на землю. Здесь особенно важно строго соблюдать правила подключения оборудования и рекомендации производителя. Неправильное использование не только не защитит оборудование, но и создаст угрозу для оборудования, подключенного к той же сети.

Схема подключения УЗИП

Поэтому, если ничего нельзя сделать по правилам или нормам, лучше использовать альтернативные виды защиты, например — гальваническую развязку цепей. Для линий связи это означает использование оптоволоконных кабелей вместо медных — оптическое волокно не проводит электричество, а значит защищает от перенапряжения в линиях связи.

Хотите вовремя узнавать об отключении электроэнергии на вашем оборудовании, превышении трафика и других проблемах в вашей серверной? Попробуйте платформу DCImanager.

DCImanager используется для управления серверами, коммутаторами, сетями и PDU:

• Собирает статистику по потреблению ресурсов сервером IPMI

Заземление серверной стойки | Как сделать, требования и многое другое

Технический блог /
ИТ-инфраструктура
/
Дата центр
/
Стойки и шкафы
/
Стойка для ИТ-сервера

/ Знакомство с заземлением серверной стойки

Заземление играет важную роль в доступности центра обработки данных. Центры обработки данных становятся все более энергоемкими, и скачки напряжения являются распространенной проблемой. Даже на большом расстоянии удар молнии может вызвать скачок напряжения, который может пройти по кабелям и повредить ИТ-оборудование. Надлежащее заземление защищает от этих событий.

Когда большинство людей думают о заземлении (или «заземлении» в британском английском), они думают о создании прямого пути к земле, по которому передается электрическая энергия. Системы заземления центров обработки данных не ограничиваются электрическими нормами и позволяют отводить вредный ток от чувствительного ИТ-оборудования. Как правило, системы заземления включают заземляющую шину, которая обеспечивает удобное центральное расположение для заземления оборудования. Кроме того, перед заземлением компоненты в стойке или шкафу должны быть соединены вместе. Лучшие в своем классе шкафы, такие как шкафы Enconnex, поставляются с предварительно склеенными компонентами.

Электрический ток также протекает там, где есть разница электрических потенциалов. Выравнивание электрического потенциала минимизирует ток. Поэтому стойки, шкафы и другие металлические компоненты в центре обработки данных должны быть соединены с системой заземления, чтобы снизить риск возникновения скачков напряжения.

Требования к заземлению серверной стойки

Американский национальный институт стандартов (ANSI) и Ассоциация телекоммуникационной отрасли (TIA) разработали стандарт ANSI/TIA-9.42 для стандартизации инфраструктуры центров обработки данных и обеспечения высокого уровня доступности. Он содержит требования к телекоммуникациям центра обработки данных, электрической и механической инфраструктуре, включая заземление.

Центры обработки данных получают сертификацию ANSI/TIA-942 в соответствии с одним из четырех рейтинговых уровней. Уровень 1 является самым базовым, с одной линией распределения питания без резервирования на каждую серверную стойку и минимальной защитой от физических событий. Заземление не требуется, хотя может быть желательно выполнить требования производителей оборудования.

На другом конце спектра находится уровень 4, предназначенный для центров обработки данных, используемых финансовыми учреждениями, организациями здравоохранения и другими организациями, которым требуется максимальная доступность. Он определяет несколько независимых активных линий распределения питания для поддержки ИТ-оборудования и защиты от большинства физических событий. Это создает отказоустойчивый центр обработки данных, в котором нет единой точки отказа, которая может привести к простою. Заземление необходимо в центре обработки данных уровня 4.

Как заземлить серверную стойку

Многие организации не заземляют свои серверные стойки и шкафы, даже если у них есть шины заземления и общая сеть заземления (CBN). Некоторые неправильно заземляют свои стойки и шкафы. Распространенной ошибкой является последовательное соединение стоек, что может привести к тому, что весь ряд стоек окажется под напряжением во время скачка напряжения. Кроме того, окрашенные компоненты могут не обеспечивать непрерывность, поэтому при соединении стоек с системой заземления следует использовать специальное оборудование для прокалывания краски. Enconnex применяет эту технику во многих своих стойках и шкафах.

Заземление и соединение требуют тщательного планирования и выполнения, чтобы быть успешными. Стандарт ANSI/TIA-942 содержит спецификации в разделе, посвященном заземлению. Все металлические компоненты должны быть надлежащим образом соединены с системой заземления, и заземление должно быть установлено до прокладки любых других кабелей.

Следует ли заземлять серверные стойки?

Следует ли заземлять серверные стойки? Ответ зависит от рекомендаций производителя вашего ИТ-оборудования и требований к времени безотказной работы вашего центра обработки данных. Во многих случаях соединение ваших стоек и шкафов с системой заземления является разумным решением, которое значительно снижает риск повреждения и простоя из-за скачков напряжения.

Enconnex может помочь вам с заземлением серверной стойки

Enconnex предлагает полный ассортимент стоек и шкафов, отвечающих широкому спектру требований. Наши специалисты по инфраструктуре центров обработки данных могут помочь вам разработать стратегию подключения наших шкафов к вашей системе заземления.