Bereich der antistatischen Erdungsimpedanz für Montagelinien
Das Erdungssystem eines Computerraums ist ein entscheidendes Mittel, um Störungen durch parasitäre kapazitive Kopplung zu verhindern, Geräte und Personal zu schützen und den stabilen und zuverlässigen Betrieb des Computersystems sicherzustellen.
Das Erdungssystem für elektronische Computer ist die einfachste, wirtschaftlichste und effektivste Methode im Anti-Interferenz-Design. Durch die richtige Kombination von Erdung und Abschirmung können Rauschprobleme besser gelöst werden.
Um den sicheren, zuverlässigen und stabilen Betrieb des Computersystems sowie die Sicherheit von Ausrüstung und Personal zu gewährleisten, sollten daher geeignete Erdungssysteme entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen verschiedener Computertypen entworfen werden.
Gemäß der nationalen Norm „Technische Anforderungen an Computer“ werden spezifische Anforderungen an Computer-Erdungssysteme festgelegt. Computerstationen verfügen im Allgemeinen über die folgenden Arten der Erdung:
Gleichstrommasse für das Computersystem; Widerstandswert nicht größer als 1Ω.
AC-Arbeitsboden; Widerstandswert nicht größer als 4Ω.
Sicherheitsschutzboden; Widerstandswert nicht größer als 4Ω.
Antistatische Erdung; Widerstandswert nicht größer als 4Ω.
Blitzschutzerde; Widerstandswert nicht größer als 10 Ω.
Bei der Erdung wird im Wesentlichen ein Punkt in einem Stromkreis oder ein Metallgehäuse über einen Leiter mit der Erde verbunden. Ziel ist es, den Erdungsstromfluss zu erleichtern; Je geringer also der Erdungswiderstand ist, desto leichter kann der Erdungsstrom fließen. Darüber hinaus sollte die Erdung in Computersystemen auch mögliche Schwankungen minimieren, die Rauschen verursachen könnten. Daher ist auch ein geringerer Erdungswiderstand besser.
Beim Umgang mit der Computererdung sind folgende zwei Punkte zu beachten:
Signalstromkreise und Stromversorgungsstromkreise sowie Hochspannungs- und Niederspannungsstromkreise sollten keine gemeinsame Erdungsschleife haben. Empfindliche Schaltkreise sollten isoliert oder abgeschirmt sein, um Störungen durch Erdrückstrom und elektrostatische Induktion zu verhindern.
Im Folgenden werden die Funktionen und Implementierungsmethoden verschiedener Erdungskabel beschrieben:
Die Rolle der Wechselstrom-Arbeitserde: In Computersystemen verwenden viele elektrische Geräte 380 V/220 V Wechselstrom, wie z. B. Computerperipheriegeräte, Transformatoren, Lüfter in Klimaschränken und Wartungsgeräte. Diese müssen nach nationalen Vorschriften geerdet sein, das heißt der Sternpunkt ist geerdet, auch Sekundärerdung genannt. Seine Funktion besteht darin, die persönliche Sicherheit und die Sicherheit der Ausrüstung zu gewährleisten.
In Computersystemen gibt es viele Wechselstromgeräte, aber die sekundäre Erdung dieser Geräte wird oft übersehen, was häufig zu unnötigen Schäden an Personen und Geräten führt.
Spezifische Maßnahmen:
Verbinden Sie den Sternpunkt der externen Komponenten des Computers in Reihe mit isolierten Drähten mit dem Neutralleiter des Verteilerschranks und erden Sie ihn anschließend über eine Erdungsschiene. Bei anderen Wechselstromgeräten wie Klimaanlagen, Frischluftsystemen sowie Frequenz- und Spannungsstabilisierungsgeräten sollten die Sternpunkte entsprechend den elektrischen Spezifikationen unabhängig geerdet werden.
Sicherheitsschutzerdung: Die ordnungsgemäße Erdung aller Gerätegehäuse, einschließlich Motoren und Klimaanlagen, im Computerraum mit dem Boden wird als Sicherheitsschutzerdung bezeichnet. Wenn die Isolierung zusammenbricht, ist die Streuimpedanz zwischen Gehäuse und Erde sehr hoch, sodass die Spannung am Gehäuse im Wesentlichen der Wechselstromversorgungsspannung (220 V) entspricht. Wenn eine Person das Gehäuse berührt und die Isolierung des Körpers zur Erde schlecht ist, fließt ein erheblicher Strom durch den Körper zur Erde, was äußerst gefährlich ist. Durch die Erdung des Gehäuses ändert sich dies völlig. Wenn die Isolierung durchbricht, fließt der Erdungskurzschlussstrom über das Erdungskabel und den menschlichen Körper zur Erde. Weil der Erdungswiderstand sehr klein ist, viel kleiner als der Widerstand des menschlichen Körpers ... Durch einen Erdungswiderstand fließt ein großer Strom in die Erde und schützt so die persönliche Sicherheit.
Umsetzungsmaßnahmen:
Die Sicherheitserdung im Computerraum besteht darin, alle Server-Racks mit mehreren isolierten Drähten in Reihe zu schalten und sie dann über eine Erdungsschiene (mehradriges geflochtenes Kabel) mit der Erde zu verbinden.
Andere Geräte im Computerraum, wie z. B. Klimaanlagen, werden separat angeschlossen.
Die Gleichstrommasse des Computersystems wird auch Logikmasse genannt.
Damit der Computer ordnungsgemäß funktioniert, müssen alle elektronischen Schaltkreise auf einem stabilen Basispotential, dh einem Nullpotential-Referenzpunkt, arbeiten. Beim Entwurf der Gleichstromerdung ist es wichtig, die Rauschspannung zu eliminieren, die entsteht, wenn Strom durch eine gemeinsame Erdungsimpedanz fließt. Wir lassen den DC-Boden nicht schweben; Stattdessen verbinden wir es mit der Erde, d. h. die digitalen Schaltkreise im Computer sind auf dem gleichen Potenzial mit der Erde verbunden, wobei der Widerstandswert nach den Anforderungen des Kunden bestimmt wird.
In Systemen, die eine Gleichstrom-Erdungsverbindung zur Erde verwenden, sollte auch ein gutes Sicherheitserdungssystem vorhanden sein. Darüber hinaus sind in vielen Computersystemen die Gleichstromerdung und die Sicherheitserdung des Server-Racks getrennt, was bedeutet, dass sie innerhalb des Computerraums voneinander isoliert sind. Dadurch entsteht ein nieder{2}}Widerstandspfad für die Ableitung hochfrequenter-Störungen zur Erde sowie ein nieder-Widerstandspfad für die Entladung statischer Elektrizität aus dem Gehäuse.
DC-Erdungsanschluss und Auswahl:
Serienerdung: Mehrpunkterdung. Bei der Reihenerdung werden die Gleichstrom-Erdungskabel jedes Geräts im Computersystem in Reihe mit der Kupferfolie verbunden, die als Gleichstrom-Erdungskabel verwendet wird. Es ist zu beachten, dass der in diesem Fall verwendete direkte Leiter ein mehradriges Geflecht oder ein Kupferband ist und vom Gehäuse isoliert sein sollte.
Parallele Erdung: Einzelpunkterdung. In Computersystemen wird ein mehradriges, abgeschirmtes, flexibles Kabel zum Anschluss an das Kupfererdungskabel verwendet, wobei Isoliermaterial unter dem Kupferblock platziert wird.
Blitzschutzerdung. Blitze sind ein natürliches atmosphärisches Entladungsphänomen. Die Entladungsgeschwindigkeit des Blitzes ist sehr hoch, und auch die Änderung des Blitzstroms ist sehr drastisch. Wenn sich eine Gewitterwolke zu entladen beginnt, steigt der Blitzstrom stark an und erreicht bei einem Blitzeinschlag 200–300 kA. Die zerstörerischen Auswirkungen von Blitzen lassen sich grundsätzlich in drei Kategorien einteilen. Die erste Kategorie ist die Wirkung direkter Blitzeinschläge, bei denen der Blitz direkt in ein Gebäude oder eine Ausrüstung einschlägt und Schäden verursacht. Die zweite Kategorie sind die sekundären Auswirkungen von Blitzen, die allgemein als induzierter Blitz bezeichnet werden. Damit sind die Effekte gemeint, die durch die magnetische und elektrostatische Wirkung des Blitzstroms entstehen. Dies äußert sich darin, dass sich das vom Blitzstrom erzeugte elektromagnetische Feld zusammen mit dem Strom selbst drastisch verändert. Darüber hinaus kann elektrostatische Induktion sehr hohe Spannungen (bis zu Hunderttausende Volt) an Metallgegenständen oder Stromkreisen induzieren und so Geräte und Personal ernsthaft gefährden. Bei der dritten Kategorie überträgt der Blitzstrom Hochspannung über elektrische Leitungen und Rohre in Gebäude und erzeugt so ein Phänomen, das als potenzielle Einleitung bekannt ist und natürlich äußerst gefährlich ist.