|
Главная » 2008 » Декабрь » 1 » Преимущества экранированной СКС
17:20 Преимущества экранированной СКС |
Давайте рассмотрим преимущества экранированной структурированной кабельной системы (СКС) и ответим на следующие наиболее часто задаваемые инсталляторами вопросы по оптимальным методам электрического соединения и заземления компонентов такой системы.
• В каких местах следует заземлять компоненты экранированной СКС?
• Как понять, подходит или нет уже имеющаяся си-стема заземления для экранированной СКС?
• Как определить, существуют ли для данной рабочей станции проблемы с заземлением, и если да, то как с ними бороться?
Категория 6А с экраном и без
Для большинства соединений в ЦОДах и горизонтальной кабельной системе (для подключения рабочих станций и недорогого электронного оборудования) предпочтительной средой передачи остается медь — медные кабели просто терминировать и инсталлировать в полевых условиях. С целью снижения межкабельных наводок были специально разработаны решения категории 6А на основе неэкранированного витопарного кабеля (Unshielded Twisted-Pair — UTP). В них используются инновации не только в конструкции кабеля — в частности, увеличено расстояние между кабелями и уменьшен шаг скрутки витых пар, — но и в конструкции коннекторов — механизмы подавления перекрестных наводок реализованы на уровне печатной платы и пр.
Для подавления межкабельных наводок в экранированных системах категории 6А используется совсем другой подход, основанный на создании вокруг кабельных компонентов экрана из фольги и/или из оплетки. Эти экраны обеспечивают весьма значительный запас (относительно требований спецификаций IEEE 802.3an) по такому параметру, как PSAACRF (Power-Sum AACRF) и фактически исключают влияние межкабельных наводок. Запас по указанному параметру у экранированных систем, как правило, минимум на 20 дБ выше, чем у UTP-систем. Столь сильное снижение межкабельных наводок достигается как в случае индивидуального экранирования всех витых пар кабеля, так и в случае использования единого экрана из фольги вокруг всех пар.
Более высокая степень подавления межкабельных наводок экранированными кабелями исключает также необходимость в дорогостоящем и трудоемком полевом тестировании этих наводок. Кроме того, экраны из фольги обеспечивают невосприимчивость к электромагнитным и радиопомехам и затрудняют «прослушивание» канала неавторизованными пользователями. Повышенная защищенность информационной среды важна, например, для правительственных организаций или казино.
Важность электрического соединения и заземления
Общая целостность системы электропитания и заземления критически важна для обеспечения высокой надежности работы всего сетевого оборудования, однако очень часто люди приходят в замешательство оттого, что не знают, как правильно заземлять и электрически соединять между собой отдельные компоненты экранированной кабельной системы.
Основной целью заземления кабельной системы является создание надежной цепи для выравнивания потенциалов и возврата результирующих выбросов тока к своему источнику. Распространенными причинами возникновения переходных напряжений и электрических выбросов в цепях могут стать удары молнии, токи повреждения систем электропитания, включение и выключение различных двигателей, активация устройств защиты от выбросов напряжения и электростатический разряд (Electrostatic Discharge — ESD). Искажение информационных сигналов может произойти, когда между заземленными концами кабельного экрана возникнет разность потенциалов, которая, в свою очередь, вызовет протекание электрического тока по экрану кабеля и заземляющей шине.
Чтобы в полной мере реализовать преимущества любой СКС, как экранированной, так и неэкранированной, необходимо обеспечить целостность системы заземления и электрического соединения компонентов (далее, для краткости, системы заземления). Ниже приводятся основанные на положениях стандартов TIA-942, ANSI J-STD-607-A и IEEE Std 1100-2005 (The Emerald Book, «Зеленая книга IEEE») принципы правильного конструирования системы заземления в ЦОДах. Итак, названная система должна:
• создаваться в соответствии со специальным проектом — каждое соединение рассчитывается таким образом, чтобы надежно отводить на землю возможные токи;
• соединять с контуром заземления все металлические компоненты ЦОДа (корпуса оборудования, монтажные стойки/шкафы, фальшполы, лестничные кабельные лотки и лотки других типов, водяные насосы, трубопроводы, стальные несущие конструкции здания и т. д.);
• легко поддаваться визуальному контролю и обеспечивать простой доступ ко всем компонентам с целью осмотра и тестирования;
• обеспечивать правильную работу устройств защиты от бросков напряжения для оборудования ИТ и цепей электропитания;
• соответствовать требованиям всех местных электротехнических правил и норм и иметь сертификат одной из национально-признанных тестовых лабораторий.
Кроме того, чтобы минимизировать разность потенциалов между любыми точками кабельной системы, рекомендуется выполнять полное электрическое соединение системы в масштабе всей сети. Для этого необходимо обеспечить электрическую целостность конструкций стоек и шкафов, соединение оборудования и коммутационных панелей со стойками/шкафами, а также соединение всех стоек/шкафов с телекоммуникационной шиной заземления (Telecommunications Grounding Busbar — TGB). Подключение стоек/шкафов к шине TGB может осуществляться посредством ячеи-стой магистрали заземления (Mesh Common Bonding Network — MCBN). Также необходимо подключить телекоммуникационную систему заземления к распределительному щиту переменного тока, обслуживающему оборудование ИТ данной комнаты (такое подключение способствует выравниванию потенциалов в точках заземления оборудования ИТ и оборудования систем электропитания, обслуживающих это ИТ-оборудование). Наконец, важно использовать соответствующие соединительные и заземляющие компоненты (такие, как прозрачные крышки, идентификационные ярлыки, заземляющие провода зеленого цвета), которые упрощают визуальный контроль состояния системы заземления.
Приемы мастеров
Чтобы гарантировать должную производительность экранированной СКС, необходимо выполнить дополнительное соединение экранов кабелей с другими компонентами кабельной системы. Экран из фольги экранированной СКС категории 6А уже обеспечивает улучшенные характеристики передачи системы за счет существенного ослабления нежелательных межкабельных наводок. Правильные же соединение и заземление такой СКС дополнительно защищают витые пары от внешних помех, позволяя отводить наводимые в непрерывных экранах из фольги токи на расположенные по обоим концам кабеля приемопередатчики.
Соединение кабеля с коммутационной панелью
Для правильного соединения экрана кабеля с коммутационной панелью рекомендуется следующее:
1. Подсоедините все экраны (из фольги и/или из оплетки) информационного кабеля к экранированному модулю разъема, обеспечивающему надежное круговое (на 360°) экранирующее терминирование.
2. Прищелкните модуль разъема к полностью металлической коммутационной панели, обеспечивая тем самым надежный электрический контакт между модулем и непокрашенными элементами панели.
3. Используя крепежные изделия типа саморезов, прикрепите коммутационную панель к стойке; саморезы прорезают прочные финишные покрытия в отверстиях стоек под резьбу, а мелкая насечка на нижних сторонах головок саморезов удаляет краску с поверхности коммутационной панели под головками саморезов, что гарантирует надежный электрический контакт между коммутационной панелью и стойкой.
4. Обеспечив электрическую целостность конструкций стоек и шкафов, можно переходить к последнему этапу — соединению стоек/шкафов с главной шиной заземления или размещаемой под фальшполом ЦОДа магистралью MCBN.
Подсоединив кабели к коммутационной панели, можно переходить к работе с другими компонентами системы заземления и соединения.
Заземление экрана кабеля
Инсталляторы СКС часто спрашивают, должны ли они заземлять оба конца экранированного кабельного канала?
Типичный канал экранированной СКС соединяет рабочую станцию с коммутатором и состоит из двух коммутационных шнуров и горизонтального участка. Такой канал берет свое начало в ЦОДе или в телекоммуникационной комнате, где коммутатор, коммутационная панель и соединяющий их экранированный коммутационный шнур должны иметь надежное электрическое соединение со стойкой. Стойка соединяется с телекоммуникационной системой заземления, а та, в свою очередь, — с системой электропитания.
Заканчивается канал в розетке рабочей станции. Монтируемый к корпусу рабочей станции кабельный экран экранированного шнура можно соединить с заземлением системы электропитания переменного тока посредством проводящих частей корпуса самой рабочей станции, однако при этом потенциал заземляющего провода в розетке переменного тока не должен отличаться от потенциала телекоммуникационной системы заземления.
Чтобы снизить величину токов, протекающих по проводу «земля», клеммы заземления всех систем электропитания переменного тока должны быть объединены вместе и соединены с одним и тем же заземляющим электродом (Grounding Electrode System — GES) — в соответствии с требованиями Национального электрического кодекса США, здание может быть оснащено только одним таким электродом. Такой подход позволяет снизить разность потенциалов, которая может существовать между заземлением системы электропитания переменного тока и телекоммуникационной системы.
Альтернативный подход состоит в использовании между розетками и рабочими станциями коммутационных шнуров UTP и в надежном заземлении лишь одного конца экранированного кабельного канала (в ЦОДе). При этом конец кабельного канала в рабочей области остается незаземленным. Преимуществом такого подхода является существенное снижение риска образования контуров в системе заземления с протекающими по ним высокими контурными токами. Однако этот подход снижает уровень защиты кабельного канала от внешних помех, таких, как межкабельные наводки, EMI и RFI, ухудшая тем самым характеристики передачи кабельной системы. Его обычно используют в тех случаях, когда невозможно гарантировать отсутствие разности потенциалов между различными точками системы заземления.
Обеспечение целостности цепей заземления
Чтобы быть уверенным в оптимальной работе экранированной (да и неэкранированной) кабельной системы, необходимо, как по окончании ее инсталляции, так и в ходе дальнейшей эксплуатации, ежегодно или раз в полгода визуально контролировать не только правильность заземления и соединения отдельных компонентов СКС, но и состояние конструкции системы заземления в целом. Последовательный осмотр линий системы в соответствии с разработанным рабочим заданием обеспечивает раннее выявление потенциальных проблем, включая ослабление или коррозию соединений; отсутствие ярлыков; порчу, обрыв или удаление соединительных проводников; обнаружение новых металлических компонентов, требующих соединения с магистралью заземления.
С целью облегчить осмотр системы заземления инсталлируйте коннекторы, шины заземления и проводники таким образом, чтобы можно было легко осуществлять визуальный контроль качества электрических соединений. Осматривать шину (шины) заземления следует в определенной логической последовательности: например, от обследования соединений между корпусами оборудования и стойкой переходите к изучению соединения между стойкой и инфраструктурой заземления ЦОДа, а затем — к осмотру локальной телекоммуникационной шины TGB. Последняя соединяется с главной телекоммуникационной шиной заземления (Telecommunications Main Grounding Busbar — TMGB), которая, в свою очередь, через электрический щиток соединяется с электродом заземления и связывает воедино все телекоммуникационные магистрали заземления. Осмотрите все места сращивания соединительных и заземляющих проводников для проверки их надежной опрессовки, а ярлыки — чтобы удостовериться в соблюдении всех правил маркировки системы заземления.
Тестирование заземления рабочей станции
Завершив визуальный контроль системы заземления ЦОДа, можно переходить к осмотру примыкающего к устройствам пользователя участка кабельной системы, а именно той ее части, которая обеспечивает подключение рабочей станции к сети. Если между системой заземления ЦОДа и заземлением рабочей станции существует разность потенциалов, то образуется контур заземления, по которому будет протекать электрический ток.
Для проверки наличия такого контура заземления используют цифровой универсальный мультиметр, позволяющий измерять разность потенциалов между контактом «земля» электрической розетки и экраном информационной розетки, служащей для подключения рабочих станций. Одним щупом мультиметра прикасаются к экрану информационной розетки, а другим — к контакту «земля» электрической розетки и снимают показание мультиметра. Если (как указано в приложении Annex D стандарта ANSI J-STD-607-A) прибор показывает разность потенциалов менее 1В, то можно ожидать, что в стационарных условиях конечное устройство будет работать должным образом. Если показание мультиметра составляет 1В или более, это свидетельствует о существовании проблемы контура заземления, что может приводить к ошибкам передачи данных или повреждению оборудования. Чтобы исключить это, надо проверить качество подключения элементов к единому электроду заземления.
Хорошее заземление — залог высокой производительности
Таким образом, чтобы обеспечить должный уровень производительности кабельной системы и защитить дорогостоящее оборудование, необходимо реализовать структурированное заземление в масштабе всей экранированной СКС. Такое заземление очень важно для любой экранированной кабельной системы, включая систему категории 6А, которую широко используют для сетей 10GBase-T. Как уже отмечалось, основным преимуществом применения экранированной СКС категории 6А для приложений 10GBase-T является отличное подавление такими системами межкабельных наводок.
Однако требования к заземлению и соединению экранированной кабельной системы категории 6А должны быть более строгими. В телекоммуникационной комнате или ЦОДе необходимо правильно соединить экран кабеля с модулем разъема, заземлить коммутационные панели и обеспечить инсталляцию инфраструктуры заземления в пределах технического помещения и всего здания. Что касается зоны рабочих станций, то здесь важно гарантировать равенство потенциала «земли» силовой розетки потенциалу телекоммуникационной «земли».
Система заземления — это нечто большее, чем просто защита от удара молнии. Это активно функционирующая система, обеспечивающая защиту персонала и оборудования за счет минимизации вредного воздействия выбросов тока и переходных напряжений. Будучи реализованной в соответствии со стандартными принципами, такая система способствует повышению надежности работы сетей, основанных на высокопроизводительных экранированных СКС, и обеспечивает максимальную производительность приложений 10GBase-T..
|
|
Просмотров: 2207 |
Добавил: mgorovenko
|
|
|
| Календарь |
| « Декабрь 2008 » |
| Пн |
Вт |
Ср |
Чт |
Пт |
Сб |
Вс |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | | 29 | 30 | 31 | |
|