Заземление в СКС М.В. Клешнин Конференция журнала LAN

2Содержание О компании Нормативные документы Классификация систем заземления Организация систем заземления Практика заземления в СКС Выводы

О компании ЗАО «Лан Хост» на рынке ИТ с 1992 года Проектирование и реализация решений: Структурированные Кабельные Системы Локальные Вычислительные Сети Системы обработки и хранения информации Системы телефонной связи Системы видеонаблюдения, ОПС, СКД. Системы бесперебойного электропитания Кабельные системы распределения электроэнергии Оборудование ЦОД В настоящее время имеются филиалы в городах: Москва Екатеринбург Тюмень Челябинск С 1992 года накоплен большой практический опыт

Заземление в здании Защитное заземление – для обеспечения электробезопасности электроустановок (ЭУ) Функциональное (рабочее) заземление – для обеспечения работоспособности электрооборудования Организация заземления регламентируется российскими, международными и европейскими нормативными документами Ссылки на основные документы далее в презентации 4

5 Нормативные документы ПУЭ 7-е издание Раздел 1 Глава 1.7 Заземление и защитные меры электробезопасности ГОСТ Р (МЭК ) Заземляющие устройства и системы уравнивания электрических потенциалов в ЭУ, содержащих оборудование обработки информации ГОСТ Р (МЭК ) Заземление оборудования обработки информации ГОСТ Р (МЭК ) Заземляющие устройства и защитные проводники

6 Нормативные документы (2) В отсутствии отечественных стандартов СКС, картина неполная нет четкой связи между СКС и Заземлением В сложившейся ситуации приходится обращаться к европейским и международным документам Требования ГОСТов коррелируются с европейскими нормами: EN «Application of equipotential bonding and earthing in buildings with IT-equipment» (Эквипотенциальное соединение и заземление в зданиях, оснащенных оборудованием ИТ) EN «Installation planning and practices inside buildings» (Планирование и практика инсталляции СКС внутри зданий)

7 Связь ЭМС-директивы и Заземления Европейская Директива по ЭМС Стандарты на компоненты и системы Стандарты по заземлению и инсталляции Эквипотенциальное соединение и заземление Практика инсталляции СКС внутри и между зданиями Излучение в окружающую среду Восприимчивость к внешним ЭМП Система удовлетворяет требованиям по ЭМС

8 Системы распределения электроэнергии (ГОСТ Р , ПУЭ 7 изд. П.1.7.3) T N – C – S Отношение к земле нейтрали трансформатора на подстанции T: нейтраль на трансформаторной подстанции заземлена I: нейтраль на трансформаторной подстанции изолирована Отношение к земле открытых проводящих частей у потребителя T: заземлены, независимо от отношения к земле нейтрали ИП N: присоединены к глухозаземленной нейтрали ИП Устройство нейтрального проводника S: разделенные нулевой рабочий (N) и защитный (PE) проводники C: совмещенный нулевой рабочий и защитный проводник (PEN)

9 Оборудование 1 Оборудование N Главный Распред. Щит Этажный распред. щит L1 L2 L3 PENN PE U U1 U2 ΔUΔU Системы распределения электроэнергии TN-C системаTN-S система Не рекомендуется для зданий с ИТ оборудованием Общие нулевой проводник и проводник защитного заземления Раздельные нулевой проводник и проводник защитного заземления Рекомендуется ГОСТ Р для зданий с ИТ оборудованием

Системы распределения электроэнергии 10 Оборудование 1 Оборудование N Главный Распред. Щит Этажный распред. щит L1 L2 L3 N PE TN-S система Раздельные нулевой проводник и проводник защитного заземления Рекомендуется ГОСТ Р для зданий с ИТ оборудованием

11 T I1+I2=I3I1+I2=I3 In=0 Пример возникновения тока в нейтрали При симметричной резистивной нагрузке ток в проводнике нейтрали равен нулю I2+I3=I1I2+I3=I1 I1+I3=I2I1+I3=I2 I T I31=I32=I33I31=I32=I33 Для третьей гармоники In=3*Iф I I31=I32=I33I31=I32=I33 I31=I32=I33I31=I32=I33 Оборудование с импульсными блоками питания загрязняет нейтраль гармониками тока кратными 3. Эти гармоники суммируются в проводнике нейтрали и увеличивают нагрузку на нейтраль приводя к её перегреву.

12 Оборудование 2 Оборудование 1 Влияние помех на приём сигналов TN-C система TN-S система U k1 t U U k2 t U ΔU=U k2 -U k1 S1S1 S2S2 Этажный распред. щит PE ΔU=0

14 Функциональное заземление ГОСТ Р Пункт 3.14 (707.2) Функциональное заземление: Заземление для обеспечения нормального функционирования аппарата, на корпусе которого по требованию разработчика не должен присутствовать даже малейший электрический потенциал (иногда для этого требуется наличие отдельного электрически независимого заземлителя) ГОСТ Р Пункт Функциональное заземление может выполняться путем использования защитного проводника (РЕ-проводника) цепи питания оборудования информационных технологий в системе заземления TN-S. Допускается функциональный заземляющий проводник (FE-проводник) и защитный проводник (РЕ-проводник) объединять в один специальный проводник и присоединять его к главной заземляющей шине (главному заземляющему зажиму)

16 О документе СН В ЧАСТНЫХ документах содержатся требования к сопротивлению проводников заземления: защитное заземление – 4 Ом, выделенное функциональное – 1 Ом СН «Тех. требования к зданиям и помещениям для установки средств ВТ» – составлены под конкретного заказчика (частный документ) «Общие технические требования к зданиям и помещениям для установки оборудования ИТ» - частный документ СН «Инструкция по проектированию зданий и помещений для ЭВМ» – отраслевой стандарт (руководящий документ) В руководящем документе (стандарте) требований к сопротивлению заземления нет!

17 Основные методы устранения ЭМП Выдержка из ГОСТ Р Использование помехоустойчивого оборудования ИТ Электрическое отделение ИТ оборудования от источников возмущения Обеспечение эквипотенциального соединения между оборудованием для соответствующего диапазона частот

18 Электрическое отделение ИТ оборудования от источников возмущения TN-S система К ГЗШ СУП ПК 5ПК 4ПК 6ПК 2ПК 1ПК 3 Этажный щит ПК Панель Коммутатор СВЕТ БЫТ Конд-ры КУХНЯ Панель Коммутатор Этажный щит ПК Этажный распред. щит Зонирование - уменьшение длин электрических и слаботочных кабелей, снижение стоимости системы и улучшение ЭМС Уменьшение количества ПК в группе способствует уменьшению помех и вероятности срабатывания УЗО или Диф. автомата Решение о выделении этажных кроссовых и РЩ – на архитектурной стадии строительства Проекты – в тесном взаимодействии подрядчиков по электрике и слабым токам

20 Меры по обеспечению ЭМС Использовать полноценное экранирование информационных кабелей СКС или кабельных трасс Разделять, разносить силовые и информационные кабели в случае параллельной прокладки Минимизировать длины кабелей Выделять РЩ для ИТ-оборудования Обеспечить эквипотенциальное соединение оборудования для соответствующего диапазона частот Использовать подключение к Системе Уравнивания Потенциалов (СУП =CBN – common bond network) Если уровнять эл. потенциалы невозможно – использовать оптические кабели

21 Заземление монтажного оборудования СКС Все монтажное оборудование СКС подлежит заземлению (лотки, закладные, шкафы/ стойки и т.д.) Лотки заземляются для обеспечения защиты персонала от поражения эл. током в случае замыкания фазных проводников на корпус лотка Для уменьшения общего импеданса СУП При длинах более 50 м лоток заземляется в нескольких точках через нерегулярные интервалы

22 Все конструктивный в монтажном шкафу должны быть заземлены на заземляющую шину шкафа Шкаф подключен к заземляющей шине в этажной распределительной комнате Заземление в монтажном шкафу

23 Заземление коммутационных панелей Каждая ком. панель должна индивидуально заземляться через штатный VDE-болт или зубчатую шайбу Заземление STP-гнезда на корпус панели обеспечивается надежным контактом с неокрашенной стороной панели

24 Практика заземления оборудования СКС Экранированные линии заземляются: со стороны шкафа: гнездо->панель->шкаф->РЩ, со стороны розетки: гнездо->шнур->ПК->РЩ–автоматически! Контакт с экраном кабеля 360 Автоматический зажим кабельного экрана Подпруж. контакт с экраном вилки ком. шнура Малое переходное сопротивление

25Выводы Проекты СКС - в тесном сотрудничестве с архитекторами и электриками Единая «земля» для всех проводящих конструкций здания и инженерных систем в целях электробезопасности и ЭМС Проводники защитного (PE) заземления цепи питания ИТ-оборудования выполняют задачи защитного и функционального заземления Кабельный экран, непрерывный по всей длине тракта, заземляется на заземляющую шину в монтажном шкафу В случае проблем с ЭМС следует перейти на TN-S или оптические кабели Требования стандартов обязательны как для экранированных, так и для неэкранированных СКС

26 ЗАО «Ланхост» М.В. Клешнин Москва Бол. Новодмитровская д. 14 стр.1 Бизнес центр Новодмитровский, офис 204 Тел: (495) ЗАО «Ланхост» М.В. Клешнин Москва Бол. Новодмитровская д. 14 стр.1 Бизнес центр Новодмитровский, офис 204 Тел: (495) Спасибо за внимание !