ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Miti sulla messa a terra e sull'UPS. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Protezione delle apparecchiature dal funzionamento di emergenza della rete Recentemente, a causa della diffusa diffusione delle apparecchiature elettroniche, del rapido sviluppo delle tecnologie di rete, del commercio elettronico e della crescita annuale del fatturato monetario in questo settore, un numero crescente di aziende nel mercato russo riconosce che le perdite finanziarie e di immagine derivanti dalle apparecchiature informatiche i guasti stanno diventando così evidenti e la questione di garantire il loro funzionamento senza problemi diventa una delle massime priorità. Uno studio condotto dalla London Business School e dalla società di consulenza IT Connect ha rilevato che le interruzioni tecnologiche costano alle aziende di tutto il mondo 48 miliardi di dollari in perdite dirette ogni anno /1/. Sorge una domanda ragionevole: cosa è necessario fare esattamente e quali soluzioni tecniche dovrebbero essere implementate per garantire il corretto livello di prestazioni e immunità al rumore di tali dispositivi. Nel nostro Paese, a causa della rapida introduzione della tecnologia dell'informazione in quasi tutte le aree di attività, il personale addetto alla manutenzione dei sistemi di ingegneria degli edifici non era preparato per un cambiamento così rapido della situazione, quindi sono state rapidamente "soluzioni semplici" ai problemi emergenti trovato. Si stanno diffondendo su larga scala i gruppi di continuità (UPS) e si sta lavorando anche per sviluppare e installare un “sistema di messa a terra pulito” per computer e apparecchiature di rete. Sfortunatamente, tali misure tecniche non solo non risolvono i compiti loro assegnati, ma nella maggior parte dei casi portano all’effetto opposto. In altre parole, le soluzioni tecniche prese in prestito dagli specialisti russi dai loro colleghi stranieri sono necessarie, ma lungi dall'essere sufficienti, e quindi spesso si rivelano non solo errate dal punto di vista del funzionamento senza problemi, ma anche pericolose (dal punto di vista punto di vista della sicurezza elettrica e antincendio). Miti sull'UPS Il principale malinteso sull'installazione di gruppi di continuità si riduce al concetto predicato dalla maggior parte delle aziende russe che offrono dispositivi simili e correlati sul mercato. In generale, questo concetto si riduce all'affermazione che l'UPS “salva” tutti i problemi esistenti e possibili futuri nel sistema elettrico. A questo proposito, è necessario ricordare che, nonostante il costante miglioramento tecnico dei dispositivi prodotti, la funzione principale dei gruppi di continuità è quella di proteggere le apparecchiature da lunghe interruzioni dell'alimentazione elettrica. Allo stesso tempo, il compito principale assegnato ai sistemi di continuità è l'affidabilità risultante, che implica: una garanzia di sicurezza dei dati, sicurezza delle apparecchiature, nonché una garanzia di protezione contro i tempi di inattività. La pratica di ispezione dei sistemi di continuità in una serie di edifici per uffici a Mosca, nonché gli standard internazionali e la documentazione normativa su questo argomento (IEC, IEEE, ANSI, IEC) dimostrano che per portare a termine tutti i compiti assegnati, è necessario condurre un'ispezione su vasta scala del sistema di alimentazione elettrica dell'edificio. Oltre ai controlli standard obbligatori: resistenza di isolamento, resistenza del circuito a fase zero, controllo della funzionalità degli interruttori automatici, è necessario ispezionare l'impianto elettrico dell'edificio per errori nell'implementazione del sistema di messa a terra (che porta al verificarsi delle correnti di dispersione), nonché eseguire il monitoraggio a lungo termine di tensioni e correnti, analizzare il sistema di protezione contro i fulmini esistente e il sistema di protezione contro i fulmini e le sovratensioni di commutazione. Cosa serve? In primo luogo, la presenza di correnti di dispersione nel sistema di alimentazione dell'edificio porta alla distorsione dell'immagine sui monitor dei computer, al malfunzionamento delle apparecchiature e alla perdita di informazioni durante la trasmissione dei dati sulla rete. In secondo luogo, un sistema di protezione contro i fulmini e contro le sovratensioni implementato in modo errato in determinate circostanze (a seguito di un fulmine diretto e/o remoto) è quasi sicuro che porterà al guasto fisico delle apparecchiature elettroniche. Nella nostra pratica, si è verificato un caso in cui un gruppo di continuità installato in un edificio per uffici e che alimentava un gruppo di consumatori elettrici critici spesso e irragionevolmente passava all'alimentazione dalle batterie. Il monitoraggio a lungo termine della tensione di alimentazione dell'UPS non ha mostrato deviazioni significative dalla norma. Inoltre, è stato effettuato un esame della messa a terra protettiva e dei sistemi di messa a terra. Durante l'ispezione sono stati individuati errori grossolani nell'implementazione dei sistemi di cui sopra; dopo che sono stati eliminati e resi conformi ai requisiti della documentazione normativa nazionale e internazionale, il numero di frequenti commutazioni dei gruppi di continuità alle batterie è diminuito drasticamente. Sulla base di ciò, possiamo concludere che i moderni UPS di media e alta potenza sono altamente sensibili all'aumento e alle variazioni di tensione tra i sistemi di messa a terra di lavoro e di protezione causati da Poiché tutti i fattori di cui sopra influenzano direttamente o indirettamente l'affidabilità richiesta di tutti i sistemi e apparecchiature elettroniche , si può sostenere che solo dopo aver completato l'intera gamma di misure tecniche è consigliabile sviluppare un sistema di alimentazione ininterrotta e decidere sull'installazione di determinati tipi di UPS, a seconda della natura e della potenza dei carichi installati nell'edificio , nonché in modo da garantire il livello di affidabilità richiesto. Miti sulla messa a terra A differenza dei sistemi di continuità, il cui utilizzo è un ulteriore mezzo per garantire l'affidabilità, la messa a terra ha principalmente la funzione di proteggere le persone dalle scosse elettriche e garantisce anche la sicurezza antincendio di edifici e strutture. Al giorno d'oggi, viene sempre più suggerito che per il normale funzionamento delle apparecchiature informatiche, delle reti di informazione e dei sistemi di comunicazione, è necessario utilizzare una messa a terra separata, "pura", isolata dal sistema generale di messa a terra di protezione dell'edificio. Tuttavia, l’implementazione di queste soluzioni non solo è errata e porta al guasto dei dispositivi elettronici, ma in alcuni casi è pericolosa per la salute e la vita delle persone. Per sfatare questo mito, consideriamo una situazione semplice. Supponiamo che per mettere a terra le apparecchiature informatiche in qualsiasi stanza sia stato installato un sistema di messa a terra "pulito", ovvero tutti gli involucri metallici delle apparecchiature informatiche, della rete e di altri dispositivi sono collegati a un circuito di terra dedicato che non è collegato al sistema di messa a terra di protezione dell'edificio (Fig. 1.).
Pertanto, quando l'apparecchiatura è alimentata con una tensione di 220 V, la massima corrente di cortocircuito che scorre attraverso la linea danneggiata sarà: Questa corrente non sarà sufficiente a far scattare l'interruttore installato sulla linea danneggiata. Se sulla linea è installato un interruttore automatico con una corrente nominale di 16 A, per disattivare rapidamente la corrente di cortocircuito, deve funzionare un rilascio elettromagnetico, il cui valore di impostazione è compreso tra 45 e 100 A o più. Di conseguenza, quando circola una corrente di 15,7 A, il dispositivo di protezione semplicemente “non capirà” che la corrente che lo attraversa è il risultato di un'emergenza nel sistema di alimentazione e non scollegherà la linea danneggiata. Quando le persone toccano il corpo di tali apparecchiature elettriche, ricevono energia; inoltre, i cavi di collegamento di piccola sezione e gli elementi di interfaccia delle apparecchiature si surriscaldano intensamente. Il riscaldamento si verifica a causa della differenza di potenziale tra l'involucro e gli schermi dei cavi di rete, quindi la corrente scorre attraverso di essi, il che può portare al loro guasto e incendio. Il potenziale che si creerà sul corpo dell’apparecchiatura può essere facilmente calcolato come segue: , pertanto, quando una persona tocca il corpo, si creerà una differenza di potenziale pari a 157V e attraverso la persona scorrerà una corrente (la cui resistenza, in media, è di 1 kOhm): Sebbene la scossa elettrica dipenda da molti fattori (lo stato del sistema nervoso, lo stato della pelle, ecc.), tuttavia dai calcoli è ovvio che con una corrente non rilasciata di 20-30 mA /7/, una corrente di 155 mA che fluiscono attraverso il corpo umano sono fatali. Allo stesso tempo, esistono metodi di messa a terra che soddisfano tutti gli standard, sono sicuri e riducono le potenziali differenze tra gli alloggiamenti delle apparecchiature elettroniche e gli oggetti vicini collegati a terra, oltre a garantire un funzionamento stabile delle apparecchiature. L'idea principale è che tutte le parti messe a terra delle apparecchiature, conduttori di protezione neutri, condotte di comunicazione metalliche, parti metalliche dell'intelaiatura dell'edificio, parti metalliche dei sistemi centralizzati di ventilazione e condizionamento dell'aria, dispositivi di messa a terra del sistema di protezione contro i fulmini, conduttori di messa a terra della messa a terra di lavoro, le guaine metalliche dei cavi di telecomunicazione e di rete devono essere abbinate al sistema principale di equalizzazione del potenziale (Fig. 2.). Per il collegamento al sistema principale di equalizzazione potenziale, tutte le parti specificate devono essere collegate al bus di terra principale /3/.
Questo accordo riduce al minimo le interferenze derivanti dal flusso di corrente attraverso il sistema di messa a terra in modalità di emergenza, garantendo così il funzionamento affidabile delle apparecchiature e la sicurezza delle persone. In questo caso, attraverso la linea danneggiata scorrerà una corrente significativamente maggiore (determinata dalla resistenza del circuito a fase zero), che consentirà al rilascio elettromagnetico dell'interruttore di disconnettere rapidamente la linea danneggiata e la corrente che scorre per questo breve tempo attraverso il sistema di terra si diffonderà in modo uniforme e non causerà interferenze dovute alla presenza di un sistema di equalizzazione potenziale. Va ricordato che durante il normale funzionamento nessuna corrente deve circolare attraverso il sistema di terra. Esistono tuttavia diverse possibili fonti di disturbo nel sistema di terra, si tratta di sovratensioni causate da fulmini diretti e/o remoti, nonché da commutazioni nel sistema di alimentazione, inoltre possono verificarsi danni ai circuiti di misura e ai circuiti dei relè protezione e automazione. Non bisogna inoltre sottovalutare le correnti di dispersione sulle strutture metalliche e sulle tubazioni di un edificio. Se il computer si trova in una stanza con cavi che corrono lungo le pareti, dietro il soffitto o sotto il pavimento con correnti di dispersione che causano un aumento del livello del campo magnetico, l'immagine sul monitor potrebbe essere notevolmente distorta ("fluttuante" o "faretra"). Ci sono casi in cui l'immagine è coperta da macchie colorate di varie tonalità, e talvolta l'immagine scompare completamente o parzialmente per alcuni secondi e appare di nuovo. Naturalmente, lavorare dietro un monitor del genere è impossibile e dannoso. Il flusso di correnti attraverso il sistema PE dell'edificio, e quindi attraverso gli schermi protettivi dei cavi di interfaccia e di rete dei computer, può causare guasti e blocchi delle reti informatiche e l'impossibilità del normale funzionamento di altre apparecchiature elettroniche e d'ufficio. Tali problemi sorgono a causa dei cambiamenti di potenziale nel sistema di messa a terra di protezione, che a sua volta è il sistema potenziale di riferimento per le apparecchiature informatiche. Inoltre, le sovratensioni causate da fulmini diretti e/o remoti, così come le commutazioni del sistema di alimentazione, possono provocare disturbi che fluiscono attraverso il sistema potenziale di riferimento dell'edificio; tali disturbi hanno frequenze diverse (da pochi Hz a decine di MHz). e quindi in Un sistema di messa a terra realizzato secondo il principio del punto singolo (Fig. 2) si possono verificare interferenze significative causate da fenomeni di risonanza nei conduttori di protezione. Per sopprimere le interferenze ad alta frequenza, il sistema principale di messa a terra protettiva può essere integrato installando una messa a terra funzionante (funzionale). Va tuttavia ricordato che la messa a terra funzionale serve solo a garantire il funzionamento dell'apparecchiatura, ma in nessun caso a garantire la sicurezza elettrica. Pertanto, è severamente vietato utilizzare una messa a terra funzionante come unico sistema di messa a terra. Letteratura
Pubblicazione: cxem.net Vedi altri articoli sezione Protezione delle apparecchiature dal funzionamento di emergenza della rete. Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo. Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica: Pelle artificiale per l'emulazione del tocco
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