Ochrona przepięciowa lokalnych sieci komputerowych

Ochrona przepięciowa lokalnych sieci komputerowych
Publikacja w ISE.pl Źródło: Adam Hardt, Firma A.H. Sp.j.
Dla instalacji komputerowych, głównymi zewnętrznymi źródłami sygnałów zakłóceniowych są
wyładowania atmosferyczne oraz przepięcia wewnętrzne, powstające w wyniku wyłączania i załączania
dużych obciążeń w sieci zasilającej.
Zastosowanie ograniczników przepięć klasy III (D)
Dla instalacji komputerowych, głównymi zewnętrznymi źródłami sygnałów zakłóceniowych są
wyładowania atmosferyczne oraz przepięcia wewnętrzne, powstające w wyniku wyłączania i załączania
dużych obciążeń w sieci zasilającej. Mogą one wywoływać zarówno chwilowe przekłamania w
przetwarzanych sygnałach, jak również powodować trwałe uszkodzenia elementów i modułów w sprzęcie
komputerowym.
Obserwacje wykazały, iż bez zastosowania odpowiednich układów ochronnych, czułe urządzenia
elektroniczne znajdujące się w obszarze o promieniu 1,5 km od miejsca uderzenia piorunu mogą ulec
zniszczeniu. W przypadku bezpośredniego trafienia piorunu w obiekt, wartości szczytowe napięć
indukowanych w różnorakich pętlach przewodów ułożonych wewnątrz budynków mogą osiągnąć wartości
od kilku do nawet kilkudziesięciu kV. Szczególnie ważne jest zabezpieczenie pracujących w centrach
obliczeniowych serwerów i współpracujących z nimi hubów. Uszkodzenie jednego z tych elementów sieci
może spowodować zakłócenia w pracy lub nawet unieruchomienie części sieci komputerowej pracującej w
danym obiekcie.
Rys. 2. Zagrożenie przepięciowe w systemie komputerowym spowodowane niewłaściwym prowadzeniem okablowania
Szczególną uwagę należy zwrócić na wzajemne prowadzenie różnego rodzaju instalacji. Jeżeli przewody
zasilające i sygnałowe nie zostały poprowadzone w przewodzącym kanale, to należy je ułożyć możliwie
blisko siebie i prowadzić drogą jak najkrótszą. Unikamy w ten sposób tworzeni dużych pętli z przewodów,
w których mogłoby się wyindukować napięcia o znacznych wartościach.
Wartości napięć indukowanych w pętlach utworzonych z przewodów zasilających linii sygnałowych zależą
od rodzaju przewodów, ich wzajemnego usytuowania i pola powierzchni pętli. Mogą one osiągać
amplitudy od kilkudziesięciu kV – a tym samym doprowadzić do zniszczenia włączonego w daną pętlę
sprzętu komputerowego. W niektórych przypadkach, nawet zastosowanie UPS-u w torze zasilania nie
zapobiegnie uszkodzeniom sprzętu komputerowego. Dopiero prawidłowe wyrównanie potencjałów
wszystkich instalacji dochodzących do komputera zabezpiecza nas przed tego rodzaju zagrożeniami.
Projektując kompleksowe rozwiązanie ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej dla obiektu
wyposażonego w sieć komputerową należy uwzględnić aspekty techniczne i ekonomiczne. Ta
kompleksowość sprawia, że każdy obiekt wymaga indywidualnego podejścia, np. koszt ochrony może
przewyższać wartość chronionych urządzeń ale dzięki temu zapewniona zostaje ciągłość pracy systemu
komputerowego, która w tym przypadku stanowi kryterium nadrzędne. W przypadku rozległych
systemów komputerowych (z uwagi na długość linii zasilających i sygnałowych), występuje niekiedy
konieczność zastosowania dodatkowych elementów ograniczających przepięcia, instalowanych
bezpośrednio przy odległym urządzeniu.
Ograniczniki przepięć klasy D instalowane w puszkach lub kanałach natynkowych chronią pojedyncze,
wybrane urządzenia lub grupę urządzeń w danym pomieszczeniu. Stanowią one końcowy stopień ochrony
eliminując pojawiające się w sieci przepięcia indukowane.
Ochronę przed przepięciami występującymi pomiędzy przewodem fazowym a przewodem neutralnym
zapewnia zastosowanie elementu zmiennooporowego – warystora. Skoki potencjału przewodu
ochronnego PE ogranicza odgromnik gazowany. Zapewnia to galwaniczne oddzielenie przewodów N i PE
oraz ogranicza zbędne zadziałanie wyłączników różnicowoprądowych.
Ograniczniki przepięć typu PO D mogą być instalowane w typowych puszkach podtynkowych lub w
puszkach rozdzielczych systemów kanałowych. Ograniczniki przepięć typu ZPO D Mosaic (z blokadą lub
bez) mogą być montowane w systemach kanałowych DLP firmy Legrand.
I na koniec uwaga:
Ograniczniki przecięć klasy III(D) stanowią jedynie uzupełnienie podstawowej ochrony
przeciwprzepięciowej obiektu realizowanej za pomocą ograniczników klasy I(B) i II(C). Montaż
ograniczników klasy III(D) jako jedynego stopnia ochrony przepięciowej w obiekcie, z uwagi na ich
niewielką odporność udarową jest bezzasadny. Dopiero zastosowanie wielostopniowej ochrony
przeciwprzepięciowej pozwala do minimum ograniczyć ryzyko uszkodzeń drogiego sprzętu
komputerowego oraz uniknąć strat pośrednich wynikających np. z utraty danych czy też przerw w pracy.