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Considerazioni sul sistema di messa a terra dei Data Center

Il sistema di messa a terra non può essere semplicemente considerato una sorta di assicurazione contro eventuali danni causati da fulmini. In realtà si tratta di un sistema attivo e funzionante il cui scopo è appunto quello di proteggere persone e apparati da possibili danni. Una corretta messa a terra è essenziale per garantire la massima efficienza dei sistemi. Se non correttamente dissipate dal sistema di messa a terra, le sovratensioni possono infatti provocare disturbi elettrici, deteriorare la qualità dei segnali dei dati, causare la perdita di pacchetti e ridurre la velocità di throughput e l’efficienza complessiva della rete. I risultati di alcuni studi di settore indicano che i danni riconducibili a un collegamento di messa a terra improprio degli apparati di comunicazione sono nell’ordine di 500 milioni di dollari all’anno, derivanti principalmente dalla perdita di proprietà e apparati colpiti da fulmini. L’Information Technology Industry Council ha affermato che la messa a terra è il fattore più importante per garantire un funzionamento affidabile delle reti. I costi per riparare componenti o apparati danneggiati possono essere molto alti, soprattutto se si tratta di schede circuiti complesse che possono essere riparate solo da personale specializzato e richiedono generalmente un’interruzione delle attività.
Secondo l’IEEE un sistema di messa a terra CA tradizionale non è generalmente sufficiente per proteggere gli apparati di rete da possibili danni. Gli infortuni alle persone causati da scosse elettriche riconducibili a una messa a terra impropria possono provocare terribili sofferenze e richiedere cure molto costose. Inoltre, occorre tenere presente che il calore generato da improvvise sovratensioni che trovano un percorso ad alta resistenza verso terra possono può essere causa anche di possibili incendi

Normative per la messa a terra dei Data Center

I requisiti per la messa a terra dei Data Center sono descritti nei seguenti documenti:

  • TIA-942, Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers (Standard per le infrastrutture di telecomunicazione dei Data Center): questo documento definisce i metodi pratici richiesti per garantire la continuità elettrica TIA-942 di tutti gli elementi dei rack e per collegare correttamente a terra i rack e gli apparati installati sui rack. Questa è l’unico standard che si riferisce specificatamente ai Data Center.
  • J-STD-607-A-2002, Commercial Building Grounding (Earthing) and Bonding Requirements for Telecommunications (Messa a terra degli edifici per uso commerciali e requisiti di collegamento per i sistemi di telecomunicazione): questo standard fornisce indicazioni sulla messa a terra dei sistemi usati per le telecomunicazioni. Questa normativa prevede che il pozzetto di messa a terra esterno sia collegato alla barra principale (TMGB: Telecommunicatio Main Groundind Busbar) collettrice della messa a terra principale, tutti le sale tecniche saranno dotate poi di barre secondarie (TGB: Telecommunication Grounding Busbar) collegate a quella principale con cavo in rame di sezzione opportuna.
  • per le telecomunicazioni. Questa normativa prevede che il pozzetto di messa a terra esterno sia collegato alla barra principale (TMGB: Telecommunicatio Main Groundind Busbar) collettrice della messa a terra principale, tutti le sale tecniche saranno dotate poi di barre secondarie (TGB: Telecommunication Grounding Busbar) collegate a quella principale con cavo in rame di sezione opportuna.
  • IEEE Std 1100 (IEEE Emerald Book), IEEE Recommended Practice for Powering and Grounding Electronic Equipment (Prassi consigliate per l’alimentazione e la messa a terra degli apparati elettrici): questo standard fornisce ulteriori informazioni dettagliate su come progettare il sistema di messa a terra per i locali IT tramite una rete CBN (common Bonding Network). Questo tipo di rete è costituito da più elementi in metallo intenzionalmente e accidentalmente interconnessi allo scopo di garantire i collegamenti e la messa a terra necessari all’interno dell’edificio che ospita gli apparati per le telecomunicazioni. Questi componenti comprendono aste in acciaio strutturale o rinforzato, piombature in metallo, conduttori di distribuzione dell’alimentazione CA, rack di cavi e conduttori di collegamento. La rete CBN è collegata al gruppo di elettrodi di messa a terra situato all’esterno dell’edificio tramite la barra di messa a terra.

Caratteristiche del sistema di messa a terra dei Data Center

Lo scopo di un sistema di messa a terra è quello di creare un percorso a bassa impedenza verso terra per scaricare le sovratensioni e le tensioni transitorie, provocate da fulmini, sovra correnti e cariche elettrostatiche, riducendo al minimo gli effetti dannosi di queste situazioni. I sistemi di messa a terra ottimali devono avere le seguenti caratteristiche:

Sistema di messa a terra tipico dei Data Center

  • Devono essere dedicati, ovvero ciascuna connessione deve essere progettata in modo corretto. L’affidabilità deve essere elevata a livello di tutti i componenti del sistema.
  • Devono poter essere ispezionabili.
  • Devono essere dimensionati in modo idoneo.
  • Devono essere configurati in modo da allontanare le correnti pericolose dagli apparati.
  • Devono essere collegati a tutti i componenti in metallo del Data Center (Figura a destra).

Oltre a queste caratteristiche, è indispensabile che tutti i conduttori di messa a terra siano in rame, che tutti i componenti utilizzati siano approvati da un laboratorio di test come UL e che vengano rispettate tutte le disposizioni in materia di sicurezza elettrica. Per garantire un funzionamento ottimale del sistema di messa a terra nel tempo, è preferibile usare connettori a pressione anziché quelli meccanici.
Questo tipo di connettori utilizza viti di fissaggio per tenere i conduttori in posizione, quindi, in caso di vibrazioni (causate da ventole o apparati che generano vibrazioni) non è possibile escludere il rischio che la vite si allenti o cada. Le connessioni allentate possono raggiungere resistenze elevate e provocare guasti in caso di sovratensione. I connettori a pressione invece si deformano, ma non si allentano. La struttura di messa a terra deve seguire un flusso logico, ad esempio dallo chassis degli apparati al rack o dal rack all’infrastruttura di messa a terra del Data Center, quindi alla rete TGB locale, che alimenta la dorsale di collegamento degli apparati di telecomunicazione (TBB) e che è a sua volta collegata alla barra TMGB nel locale principale collegata a terra.

Considerazioni sul sistema di messa a terra dei Data Center Lan & Wan Solutions

Aspetti principali del sistema di messa a terra dei Data Center

Chassis degli
apparati
Seguire sempre le indicazioni per la messa a terra fornite dal produttore degli
apparati al momento dell’installazione.
Continuità tra rack
e armadi
1) I componenti hardware vengono generalmente forniti con rack che possono essere collegati tra di loro mediante bulloni. I rack non sono progettati per essere usati come sistemi di messa a terra.
2) I rack devono essere montati utilizzando rondelle di messa a terra perforanti, che devono essere inserite sotto alla testa del bullone e tra il dado e il rack per garantire la continuità elettrica necessaria.
3) È inoltre necessario montare una barra di messa a terra lungo l’intera superficie del rack e collegarla alla guida posteriore con viti filettanti per garantire un contatto ottimale tra le parti in metallo.
Messa a terra dei
rack/armadi
1) Usare un conduttore di collegamento #6 AWG o di dimensioni maggiori per collegare ciascun rack o armadio all’infrastruttura di messa a terra del Data Center con la fascetta di messa a terra.
2) Non collegare i rack o gli armadi in serie.
Infrastruttura di
messa a terra del
Data Center
Il metodo migliore per creare un’infrastruttura di messa a terra consiste nel creare una griglia di conduttori in rame su elementi centrali da 0,6 -3 m (2 -10 piedi del pavimento flottante) che coprano l’intera superficie del locale.
Barra di messa a
terra del locale
telecomunicazioni
1) Usare un conduttore #1 AWG o di dimensioni maggiori per collegare
l’infrastruttura di messa a terra del Data Center alla rete TGB.
2) È generalmente preferibile usare capocorda a pressione in rame a due fori, perché queste tipologie di componenti sono irreversibili e non si allentano se sottoposti a urti o vibrazioni.
Barra di
collegamento del
locale
comunicazioni
1) La rete TBB (Telecommunication Bonding Backbone) deve essere installata come conduttore continuo evitando sezionamenti se possibile.
2) Evitare di inserire i conduttori di messa a terra in condutture metalliche.
3) La rete TBB deve sempre essere presente anche nel caso in cui le tubazioni in acciaio e in metallo dell’acqua vengano collegate al sistema di messa a terra per sicurezza.
Sbarra col lettrice
di messa a terra
principale degli
apparati di
telecomunicazione
La barra TMGB deve essere collegata alla messa a terra degli apparati di servizio (alimentazione) che sono a loro volta collegati alla terra (elettrodi di messa a terra).

Ispezioni di routine del sistema di messa a terra

Le aree aziendali critiche dovrebbero idealmente adottare un piano che preveda l’ispezione annuale o semestrale di tutti i punti dell’infrastruttura di messa a terra. Un’ispezione sistematica di tutte le linee permette di identificare preventivamente possibili problemi quali connessioni allentate o corrose, etichette mancanti, conduttori danneggiati/tagliati/rimossi, e nuovi componenti in metallo che devono essere collegati alla rete CBN (Common Bonding Network). Per semplificare l’ispezione è consigliabile usare connettori, sbarre collettrici e conduttori end-to-end che permettano l’ispezione visiva delle connessioni.

Certificazioni Lan & Wan Solutions

Lan & Wan Solutions

Lan & Wan Solutions frequentando il programma di formazione AMP ACT I – II – III ha conseguito la certificazione per l’installazione dei prodotti: TE Connectivity – Enterprise, con la qualifica di NDI Registered Designer & Installer.

Lan & Wan Solutions è pertanto abilitata ad installare, certificare i sistemi di cablaggio TE Connectivity Enterprise e rilasciare le garanzie previste dal Warranty Programme 2014.

Certificazioni

Lan & Wan Solutions ha completato i programmi di formazione APC by Schneider Electric ottenendo le qualifiche:

  • Premier Partner
  • Business Networks
  • Cooling
  • IT Power
  • Industry & Infrastructure Secure Power
  • Software

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