Как сделать контур заземления в серверной

Обновлено: 06.07.2024

В соответствие с действующими техническими нормами (ПУЭ, в частности) основной элемент, обеспечивающий безопасные условия эксплуатации электроустановок – это заземляющее устройство (ЗУ). Большинство специальных приборов защиты, устанавливаемых в цепях питания электросетей, гарантированно срабатывают лишь при его наличии. Поэтому так важно рассмотреть вопрос, что собой представляет типовой контур заземления (ЗК) и как он работает.

Что является заземляющим контуром

Чтобы понять, что такое контурный заземлитель – следует представить его как систему, состоящую из металлических стержней, связывающих их полос и набора медных соединительных проводников. Такая сборная конструкция обеспечивает надежный контакт токопроводящего корпуса электроустановки с фактической землей (почвой).

При выяснении вопроса о том, что является заземляющими контурами, следует понимать, что основной их компонент – это одиночный электрод подходящего размера и сечения, забиваемый в грунт на определенную глубину. Для создания распределенной контурной системы согласно действующим техническим требованиям должна использоваться группа штырей, соединенных между собой металлическими полосами.

Как это работает

Чтобы всем было понятно, для чего нужны контуры заземления – рассмотрим принцип действия составной конструкции. Защитный заземляющий контур работает следующим образом:

За счет качественного монтажа заземляющих жил и хорошего контакта с грунтом металлическая распределенная система обеспечивает идеальные условия для стекания аварийных токов в землю.
Благодаря этому опасный для человека потенциал, появившийся на корпусе электрооборудования во внештатном режиме (при нарушении изоляции фазного провода, например), резко снижается.
Надежное стекание тока в землю обеспечивается низким переходным сопротивлением заземлителя, который является частью защитного контура.

Появление значительных по величине аварийных токов приводит к срабатыванию установленных в питающих цепях устройств защиты (как автоматов, так и предохранителей).

В результате питающая сеть полностью отключается, предотвращая возможные негативные последствия. При подключении контура заземления основное внимание уделяется созданию условий, обеспечивающих эффективный контакт как штырей, так и полос с грунтом.

Из чего состоит заземление

В состав заземляющей системы согласно ее определению (смотрите ПУЭ) входят такие обязательные элементы, как:

Сам ЗК, обустраиваемый на основе металлических уголков площадью поперечного сечения не менее 100 мм квадратных или отдельных штырей диаметром порядка 20 мм.
Комплект специальных проводников (медных шин), позволяющих в жилых домах заземлять электрические приборы.

Обратите внимание: Иногда как отдельный элемент рассматривается заземляющий спуск, обустраиваемый вдоль стены здания (в устройствах защиты от молний, например).

В зависимости от своего расположения относительно здания защитные конструкции могут быть внешними и внутренними. Рассмотрим как нужно обустраивать каждый из представленных видов контуров, чтобы добиться наилучших результатов.

Внешний контур

При обустройстве наружного контура заземления необходимо учитывать качество и состав грунта в месте расположения его элементов. Хозяева самостоятельно отстроенного дома обычно знают, на какой почве он стоит, и сразу могут определить, как она влияет на проводимость. В противном случае потребуется помощь специалистов по геодезии.

При самостоятельном проведении работ важно знать, что грунты бывают:

чисто глинистыми;
суглинистыми;
торфяными;
черноземными;
гравийными и скалистыми.

В реальных условиях в пределах домашнего участка чаще всего встречаются первые два класса почв или их разновидности (суглинок пластичный, глинистые сланцы и подобные им). Для различных типов грунтов их удельные сопротивления имеют следующие значения:

Глина пластичная и мягкий торф – 20-30 Ом·/метр.
Для суглинка с содержанием золы и пепла, а также простой садовой земли этот показатель составляет 30-40 Ом/метр.
Черноземные земли и глинистые сланцы, а также глина полутвердая имеют сопротивление, близкое к значениям 50-60 Ом/метр.

С точки зрения организации внешнего контура заземления эти почвы – самые подходящие, поскольку в них сопротивление растеканию имеет небольшую величину.

Грунты с большими значениями сопротивлений представлены такими видами, как:

Дополнительная информация: Они чаще всего сводятся к искусственному изменению состава почвы. Как пример – добавление в нее раствора поваренной соли.

Контур заземления внутри объекта

При расчете элементов внутреннего контура заземления необходимо учитывать, что смонтированная внутри здания токопроводящая полоса должна охватывать периметр каждого из имеющихся в нем помещений. К открыто проложенной вдоль стен и вблизи от пола заземляющей шине подсоединяются все установленные в них электроустановки и приборы.

Обратите внимание: В небольших по размеру помещениях (в жилых квартирах или частных домах) вместо ЗК монтируется типовой щиток со специальной планкой. Ее принято называть главной заземляющей шиной (ГЗШ).

В этих условиях особое внимание уделяется таким составляющим, как заземляющие проводники (соединители, предназначенные для подключения бытовых приборов и ванны непосредственно к заземлению).

Техника монтажных работ

Грамотный подход к обустройству ЗК состоит в правильности выбора места под него, а также в соблюдении требований действующих нормативов в части проведения основных монтажных работ.

Выбор места под ЗК

Перед устройством контура заземления важно подобрать место для размещения его элементов. Желательно – неподалеку от дома (его обычно рассчитывают устанавливать на удаление не более 2-х метров, что позволит выиграть на длине проводников).
Дополнительная информация: При выборе участка под заземление в первую очередь следует учесть, чтобы эта площадка располагалась на контролируемой хозяином территории.

Для этих целей подойдут такие зоны, как:

участок огорода (кроме грядок с картофелем);
палисадник или клумба;
парковая зона, непосредственно примыкающая к дому.

Если грунт на прилегающей к строению местности имеет высокое удельное сопротивление – допускается установка системы штырей КЗ на более удаленной дистанции.

Обратите внимание: В этом случае придется смириться с излишними расходами на приобретение медных шин.

В любом из рассмотренных случаев при выборе места под ЗК следует предусмотреть все возможные варианты его использования в будущем (пусть даже и в очень отдаленной перспективе). Это позволит избежать ненужных издержек на перенос конструкции в ситуации, когда в данной зоне потребуется разбить детскую площадку, например.

Монтаж контура заземления

В зависимости от выбранной площадки (ее формы и размеров) при монтаже ЗК могут применяться различные схемы. Штыри в нем могут располагаться как в линию, так и в виде треугольника.

Важно! Независимо от используемой схемы, количество вертикально вбиваемых заземлителей должно быть не менее трех штук.

В том случае, когда выбрана треугольная конструкция, порядок обустройства ЗК выглядит следующим образом:

Сначала на этом месте размечается площадка соответствующей конфигурации со сторонами примерно 2,5-3 метра.
Затем вырывается котлован с размерами чуть большими, чем это обозначено разметкой.
Вырытый в земле приямок должен повторять форму равнобедренного треугольника и иметь глубину не менее полуметра (при ширине порядка 50-70 см.).
После этого по углам треугольного котлована с небольшим отступлением от стенок вбиваются три стальных штыря (отрезка арматуры) на глубину не менее 2-х метров.
И, в завершении все они соединятся между собой стальными полосами (делается это посредством сварки, которой в данной ситуации следует отдать предпочтение).

В результате должна получиться конструкция, похожая на приведенную ниже.

Сечения проводов заземления от контура не должно быть менее 12-16 мм квадратных.

Для экономии сил и времени вырывать приямок под штыри можно не полностью. Достаточно будет выбрать землю только из канавок, в которые укладываются затем стальные соединительные полосы. На заключительной стадии сварных работ уже готовый заземлитель присыпается составом с низким удельным сопротивлением (золой или пеплом, например). Со временем содержащиеся в добавках соли растворятся в земле, что обеспечивает снижение сопротивления растеканию аварийного тока.

Параметры заземлителей (вертикальное расположение)

При проведении расчетов контуров заземления вертикального типа необходимо руководствоваться следующей формулой:

Приведенные в ней величины расшифровываются, как указано ниже:

R0 – величина расчетного сопротивления одиночного электрода в Омах.

Рэкв – значение удельного сопротивления почвы, уже рассмотренное ранее в главе о наружном ЗК.

L – длина отдельного электрода, входящего в состав системы заземления.

D – диаметр или соответствующий сечению размер штыря.

Т – расчетное расстояние от условного центра каждого из электродов до земной поверхности.

Для того чтобы получить требуемое значение сопротивления R0 (согласно ПУЭ оно не должно превышать 30 Ом) следует подбирать входящие в формулу переменные величины.

Обратите внимание: В случае если из-за особенностей грунта в данной местности установка вертикальных стержней невозможна – расчет величины сопротивления производится по формуле для горизонтальных заземлителей.

Перед тем как рассчитать ЗК следует учитывать, что для монтажа горизонтальной конструкции потребуется намного больше усилий и затрат по времени (а также значительных расходов медного материала). Кроме того, обустроенное таким способом заземление очень чувствительно к погодным условиям.

Именно поэтому считается, что лучше потратиться на обустройство вертикальных стержней, чем пытаться преодолеть недостатки горизонтальных заземляющих систем.

Тестирование

По завершении монтажных работ необходимо протестировать контур заземления на нормируемые показатели. Для испытания потребуются точные измерительные приборы, не всегда имеющиеся в распоряжении пользователя.

Проверка контура заземления

В отсутствие требуемого оборудования следует воспользоваться простейшими способами, один из которых описан ниже (он подходит только для частного дома).

Во-первых, нужно взять достаточно мощную нагрузку (такую как утюг, например, с потреблением порядка 2-4 кВт). Во-вторых, необходим специальный переходник с обычной розеткой на одном из концов (второй из них выполняется в виде двух отдельных проводов). Далее, один из них следует оформить в виде изолированного одиночного контакта, а на конце второй сделать толстую петлю.

После этого необходимо подсоединить полученную петлю к свободной колодке на заземляющей шине в щитке. Одиночный изолированный контакт следует воткнуть в фазную клемму розетки, ближайшей к нему (нарушать порядок подключения концов переходника к фазе и земле ни в коем случае нельзя). После всех этих манипуляций нагревательный прибор окажется включенным в питающую цепь через сопротивление самодельного контура заземления. Затем нужно измерить напряжение в сети посредством мультиметра при включенном утюге и без него.

Небольшая разница в показаниях двух описанных измерений означает, что изготовленный заземлитель вполне работоспособен. Если же они отличаются очень намного – контур придется доработать (увеличить количество штырей, например).

О том, как проверить наличие правильного заземления мультиметром, мы рассказывали в соответствующей статье!

Подводя итог всему сказанному, обратим внимание на рекомендации, которыми делятся опытные мастера:

Перед началом монтажных работ желательно подготовить чертеж будущей конструкции, который может понадобиться при дальнейшей эксплуатации. При его наличии легче восстановить в памяти схему расположения штырей.
Отрезки электродов допускается вбивать не только в угловых точках треугольника. Их можно располагать как в линию, так и по дуге. Главное, чтобы суммарное сопротивление растеканию тока, создаваемое всей цепочкой, не превышало 3-4-х Ом.
Если оно больше нормируемого значения, то систему придется доработать, добавив в нее еще пару стержней.
При отсутствии опыта самостоятельной проверки сопротивления заземления — лучше всего пригласить специалиста.

После ознакомления со всеми тонкостями процесса сборки и тестирования ЗК, попытаться изготовить его своими руками может каждый желающий.

Видео по теме

Для того чтобы в совершенстве освоить процесс обустройства систем заземления специалисты советуют ознакомиться с примерами расчета ЗК, которые в большом количестве представлены в Интернете. Помимо информационных сайтов рекомендуется просмотреть видео по теме,представленные ниже:

После ознакомления с этими материалами будет понятно, как произвести расчет посредством онлайн калькулятора, а также как изготовить и проверить защитное сооружение.

ГОСТ Р 57875-2017

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ И ЗАЗЕМЛЕНИЕ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ЦЕНТРАХ

Telecommunications. Bonding and earthing of ICT equipment in telecom centres

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 480 "Связь"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 480 "Связь"

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений европейского стандарта ЕТСИ ЕН 300 253*, версия 2.2.1 (июнь 2015 г.) "Техника моделирования эксплуатационных условий. Заземление и схемы соединения оборудования информационных технологий с напряжением питания минус 48 В в телекоммуникационных центрах и центрах обработки данных" (ETSI EN 300 253 V2.2.1 (06.2015) "Environmental Engineering (ЕЕ); Earthing and bonding of ICT equipment powered by -48 VDC in telecom and data centres", NEQ)

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2018 г.

Введение

Настоящий стандарт разработан с частичным применением положений европейского стандарта ЕТСИ ЕН 300 253.

Объекты стандартизации - это внутренние соединения системы заземления, систем уравнивания потенциалов и систем электропитания оборудования информационных технологий с напряжением питания минус 48 В в телекоммуникационных центрах и центрах обработки данных с целью обеспечения электробезопасности, взаимоустойчивости к помехам и электромагнитной совместимости.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к заземлению и соединениям систем уравнивания потенциалов для оборудования информационных технологий с напряжением питания минус 48 В постоянного тока, соответствующего требованиям ГОСТ Р 55950, с целью обеспечения его установки, эксплуатации и технического обслуживания.

Настоящий стандарт определяет необходимые условия обеспечения:

- устойчивости к помехам из-за взаимного влияния сигналов;

- устойчивости к внешним электромагнитным влияниям.

Требования к оборудованию информационных технологий и его установке подлежат согласованию сторонами (например, поставщиком и покупателем). Процедура достижения соглашения изложена в приложении А.

Требования настоящего стандарта не распространяются на требования электробезопасности и электромагнитной совместимости, предъявляемые к самому оборудованию информационных технологий.

Требования настоящего стандарта не распространяются на установку оборудования информационных технологий вне телекоммуникационных центров и центров обработки данных, например в общественных зданиях, включая места размещения оконечного оборудования у абонента.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ Р 55950-2014 Телекоммуникации. Нормы на параметры интерфейсов систем электропитания. Интерфейс постоянного тока.

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

главный заземляющий зажим (шина) (main earthing terminal): Зажим [шина], являющийся(аяся) частью заземляющего устройства и обеспечивающий(ая) присоединение нескольких проводников с целью заземления.

заземляющий проводник (earthing conductor): Проводник, создающий электрическую цепь или ее часть между данной точкой системы или электроустановки, или оборудования с заземлителем (заземляющим электродом).

заземляющий электрод (earth electrode): Проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с Землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, например бетон.

защитный заземляющий проводник (protective earthing conductor): Защитный проводник, предназначенный для защитного заземления.

защитный проводник (РЕ) [protective conductor (identification: РЕ)]: Проводник, предназначенный для целей безопасности, например для защиты от поражения электрическим током.

земля (earth): Часть Земли, которая находится в электрическом контакте с заземлителем и электрический потенциал которой не обязательно равен нулю.

3.1.7 источник питания (установка питания) (power supply): Комплекс оборудования, преобразующий электрическую энергию внешней сети переменного тока или собственных резервных источников в электроэнергию требуемого качества для питания телекоммуникационного оборудования и оборудования ИКТ.

нейтральный проводник (N) (neutral conductor): Проводник, присоединенный электрически к нейтральной точке и используемый для распределения электрической энергии.

3.1.9 оборудование ИКТ: Оборудование, разработанное для информационно-коммуникационных технологий.

Примечание - Это подобно оборудованию информационных технологий (ИТ, IT), но фокусируется, прежде всего, на коммуникационных технологиях. Это включает Интернет, беспроводные сети, сотовые телефоны и другие коммуникационные носители.

3.1.11 общая система уравнивания потенциалов; ОСУП (common equipotential bonding system, common bonding network; CBN): Система уравнивания потенциалов, обеспечивающая одновременно защитное уравнивание потенциалов и функциональное уравнивание потенциалов.

Примечание - Это набор металлических компонентов, которые намеренно или случайно соединены, чтобы сформировать основную сеть уравнивания потенциалов в здании. Эти компоненты включают в себя: стальные элементы конструкции каркаса здания или арматурные стержни, металлическую инфраструктуру, кабелепроводы питания переменного тока, защитные заземляющие проводники, кабельные желоба открытого типа и провода и шины системы уравнивания потенциалов. ОСУП всегда имеет ячеистую топологию и соединена с сетью заземления.

3.1.12 сетчатая изолированная система уравнивания потенциалов; СИСУП [MESHed Isolated Bonding Network (MESH-IBN)]: Тип СУП, в которой компоненты СУП (например, шкафы оборудования) соединены между собой, образуя собственную изолированную ССУП.

Примечание - Это может, например, быть достигнуто многократными соединениями между корпусами шкафов или присоединением всего оборудования к металлической сетке, смонтированной ниже оборудования. Эта металлическая сетка, конечно, изолирована от ОСУП. Если необходимо, металлическая сетка может включать вертикальные расширения, приводящие к приближению к Клетке Фарадея. Размер ячеек сетки должен быть выбран согласно частотному диапазону электромагнитной среды.

3.1.13 сетчатая система уравнивания потенциалов; ССУП [MESHed Bonding Network (MESH-BN)]: Построение сети уравнивания потенциалов, в которой все взаимодействующее оборудование, шкафы, стативы, щиты, корпуса оборудования и обычно обратный провод питания постоянным током, связаны вместе, а также во многих точках связаны с ССУП.

сеть заземляющих электродов (earth-electrode network): Часть заземляющего устройства, состоящая только из соединенных между собой заземляющих электродов.

3.1.15 сеть уравнивания потенциалов; СУП [Bonding Network (BN)]: Набор соединенных проводящих структур, который обеспечивает "электромагнитный экран" для электронных систем и персонала на частотах от постоянного тока до низкой радиочастоты.

Примечание - Термин "электромагнитный экран" обозначает любую структуру, способную отражать, блокировать или препятствовать проходу электромагнитной энергии. В целом СУП не должна быть соединена с землей, но у всех СУП, которые рассматриваются в настоящем стандарте, будет соединение с землей.

3.1.16 системный блок (system block): Функциональная группа оборудования, работа и производительность которой зависит от его соединения с одной общей СУП.

уравнивание потенциалов (equipotential bonding): Электрическое соединение проводящих частей для достижения эквипотенциальности.

3.1.18 эквипотенциальная поверхность в виде сетки (bonding mat): Система уравнивания потенциалов, элементы которой связаны в виде металлической сетки.

Примечание - Сетка может быть расположена ниже или выше набора оборудования, составляющего системный блок.

3.1.19 IT, TN-C, TN-S и ТТ системы: Используемые буквенные обозначения имеют следующий смысл:

Первая буква устанавливает наличие или отсутствие заземления токоведущих частей источника питания:

Т - непосредственное присоединение одной точки токоведущих частей источника питания к земле.

I - все токоведущие части источника питания изолированы от земли или одна из токоведущих частей заземлена через большое сопротивление.

Вторая буква указывает на заземление открытых проводящих частей электроустановки или на наличие связи между открытыми проводящими частями и заземленной токоведущей частью источника питания:

Т - открытые проводящие части заземлены независимо от наличия или отсутствия заземления какой-либо токоведущей части источника питания;

N - открытые проводящие части имеют непосредственное соединение с заземленной токоведущей частью источника питания.

Дано: обычная комната (не серверная). В ней стоит серверный шкаф, который нужно заземлить. Розетки в комнате евро стандарта (с усиками заземления). Вот, вроде и всё. как мне представляется, нужно организовать связь между корпусом шкафа и заземлением розетки. Но как это грамотно сделать?

серверный шкаф
здравствуйте, посоветуйте серверный шкаф для 2 серверов, 1 tower ш230 х д380 х в450 и HP 2)ш380 х.

Как правильно заземлить системник?
Подключал системник, коснулся батареи, не слабо так ударило током. Проверил пробником, есть.

Как правильно заземлить минус питания (общий провод)?
Сделал сенсорные кнопки типа как во вкладке на МК ATMiko16, и что заметил, если я глухо заземляю.

если по уму, то заземлять не с розеткой, а с контуром заземления, и не проводом, а металлической шиной, покрашенной в зеленый цвет с желтыми полосками, и это все должно быть видимо (не спрятано под обоями\штукатуркой e.t.c.)

а если абы как - то трехпроводным кабелем, земляной посадить на корпус шкафа.

То есть взять просто стандартный кабель от системника, обрезать один конец, и прикрутить земяной провод к корпусу. а оставшиеся два провода будут просто болтаться? Это как-то уж совсем "абы как"
.

Читайте также: