EMI'nin EMI'nin Gerçek Maliyeti

Elektromanyetik müdahale (EMI) sadece veri merkezi operatörleri ve adash için teorik bir endişe değildir; bu nedenle finansal bir ticaret zemininde veya bir sağlık sisteminde yolsuzlukla ilgili olarak yapılan bir veritabanında yapılan bir işlemden dolayı, EMI ve tabakasının fiziği üzerinde ölçülebilen bir işlemdir.

Modern veri merkezleri, güç katlarını daha küçük ayak izine yükselterek, yüksek frekanslı geçiş güç malzemeleri, yoğun sunucu dizileri ve yüksek hızlı seri bağlantıları tüm elektromanyetik alanları birbirine bitişik taksi ve arka uçaklara bölerek oluşturur. Aynı zamanda, ekipman her zamankinden daha hassastır: modern işlemciler bunları daha düşük gerilim eşiğiye dönüştürür ve bunları daha yüksek emisyon seviyelerinin kombinasyonu haline getirir.

Data Centers'da Elektromanye Müdahalenin Temelleri

Bir veri merkezi bağlamda EMI, taşıyıcı güç malzemeleri, UPS dönüştürücüleri, soğutma fan motorlarını ve hatta yüksek hızlı sinyalizasyonları, elektrik sistemleri inşa etmek, elektrik sistemlerinden gelen geçicileri ve hatta bakım personeli tarafından getirilen ekipmanları içerir.

Bir veri merkezinde kritik ayrım, güç hatları, zemin yolları veya sinyal kabloları boyunca seyahat eden EMI) ile aynı anda tüm tesislerde, ekipmanlarını etkileyen ve [[Döneticileri) ile aynı anda yönlendirmeyi gerektirir.

Sol öngörülemeyen, EMI birkaç gözlemlenebilir semptomlarda ortaya çıkıyor: ağ arabirimleri, disk okuma / yazma hataları, testlerde yeniden üretilemeyen sistem kilitleri ve güç tedarik verimliliğinin kademeli bozulması.Bu belirtiler genellikle yazılım hataları veya donanım kusurlarına yol açıyor, pahalı ve bulanıklaştırıcı çevrimlere yol açıyor.

Tipik bir Server Odasının Elektromanyetik Çevresi

Tipik bir sunucu odası onlarca güç kaynağı içeriyor, her biri 50 kHz ve 1 MHz arasında frekanslarda geçiş dönüştürücü olarak çalışıyor.Bu dönüştürücüler megahertz aralığına iyi uzatabilecek harmonikler üretiyor. Soğutma fanları, özellikle kablolar önerilen uzunlukları aşıyorsa veya kablolar için paralel olarak çalışırsa, bellek otobüsleri ve PCIe şeritleri.

Ekipmanın kendisi dışında, tesis altyapısı EMI profiline katkıda bulunur. Şaşırtıcı olmayan güç malzemeleri, özellikle eski çift katlı birimler, nötr ve zemin iletkenlerine önemli geçiş gürültülerini enjekte edebilir. Aydınlatma topları, asansör motorları ve HVAC makineleri, binadaki yapısal çelik bile düzgün bir şekilde muhafaza edilemez bir anten olarak hareket edebilir.

Strateji One: Grounding and Bonding Architecture

EMI yönetimi için en etkili müdahale, doğru tasarlanmış bir zemin ve bağ altyapısıdır. Grounding bu bağlamda iki farklı amaç hizmet eder: Hata akımları için düşük hacimli bir yol sağlar ve sinyal gerilimi için istikrarlı bir referans uçağı oluşturur. Zemin referansı gürültülü veya yüksek bir şekilde engellenirken, sistemdeki her sinyal müdahaleye karşı hassas hale gelir.

Star Grounding Versus Me Grounding

Geleneksel Telekomünikasyon zemini, her kabinin ve ekipman parçasının tek bir noktaya geri getirilmesini sağlar.Bu yaklaşım, düşük frekanslı (above 1 MHz) ile ortak bir frekans kaynağı olan, düşük hacimli bir zemin iletkenleri oluşturmak için zemine uygun bir şekilde yapılır.Bu genellikle her bir çerçevede işaret referans çubuğunu monte eder.

Bir sinyal referans ızgara, genellikle bakır bağlayıcı veya iki ayaklı bir ızgara tarafından inşa edilmiş, birden fazla noktadaki elektrot sistemine bağlı olarak, tüm ekipman için düşük yüklemeli referans uçağı sağlar. Kabin çerçeveleri bu ızgaraya konulmuş olan iletkenler ile bağlanmıştır.

Uygulamalı Kontrol Listesi

  • Tüm kabin çerçevelerinin, özel bir zemin iletkeni olan sinyal referans ızgarasına bağlı olduğunu, sadece raf cıvataları aracılığıyla değil.
  • Ağın bina çelikine ve ana zemin elektrot sistemine minimum iki noktada bağlandığını sağlayın.
  • Özellikle üretici talimatları tarafından gerekli olmadıkça, veri merkezindeki ayrık zemin receptacles'ten kaçının, çünkü ekipman şasi ve referans ağı arasındaki potansiyel farklılıklar yaratabilirler.
  • Herhangi bir kabin çerçevesinden ana zemine kadar bu kadar engeli doğrulamak için her yıl bir zemin test cihazı kullanın, 60 Hz'da 0.1 ohm'un altında.

Strateji Two: Kablo Yönetimi ve Ayrılma

Zavallı kablo yönetimi, işletim veri merkezlerindeki EMI problemlerinin en yaygın ve en önlenebilir nedenidir. Güç kabloları ve veri kabloları aynı yarışlarda veya kablo tepsilerinde rotalanırken, elektromanyetik darbe neredeyse kaçınılmazdır. Bir güç kablosu taşıyan manyetik alan, bir geçiş gücü tedarik eden akımları ortak modlarda yaygın olarak yönlendirir.

Ayrılma Mesafeleri

TIA-942 ve BICSI-002 gibi endüstri standartları, 20 amfajı taşıyan kablolara özel bir rehberlik sağlar.Genel kural, veri kabloları genişletilmiş yüklerle paralel olarak, 10 feet'den daha az yükleyen güç kablolardan minimum 2 inçlik bir şekilde ayrılmalıdır.

90 derece açılarındaki güç kabloları ve veri kabloları kabul edilebilir ve ayrım gerektirmez, geçiş temizdir ve kablolar birlikte paketlenmez. manyetik alan darbesi paralel maruz kalmanın uzunluğuna göre orantılıdır; perpendicular geçiş aslında sıfır darbeye sahiptir.

Shielded Cabling veches

Shielded twisted-mate (STP) düzgün bir şekilde sonlanmış konektörler ile şarj edilir, ancak kalkanı her iki uçta zemine bağlarsa ve bağlantı noktasının sabit bir şekilde sabitlenmesi gerekir.In Shield endere tıkladıktan sonra, herhangi bir kritik bağlantıya karşı korumayı etkili bir şekilde ihmal etmemelidir.

Fiber optik taksi için, EMI, lifin kendisi konusunda endişe verici değil, ancak her sonunda elektronik hassas kalır. 100 MHz'de koruyucunun Fiber-to-copper media dönüştürücüleri genellikle bakır tarafında filtreleme ile çalışırlar. Medya dönüştürücüleri en az 100 MHz'de minimum 20 dB'ye göre belirtmelidir.

Strateji Üç: Güç ve Signal Paths için EMI Filtreleme

Filtreler, yüksek frekanslı gürültüyü yaparken düşük frekanslı gücü veya sinyal enerjisini geçmek için tasarlanmış pasif bir ağdır. Veri merkezi uygulamaları sırasında filtreler, DC güç dağıtımlarında, sensörler ve kontrol devreleri için kullanılan bir akış ağıdır.

Güç Hattı Filtreler

AC analarına bağlanan her ekipman, güç kaynağına kontrollü bir şekilde engellenmelidir. Çoğu kaliteli güç kaynağı iç filtreleme içerir, ancak yüksek çözünürlüklü ortamlarda, dış filtreler, ekstra dayanıklılık sağlayabilir. Tipik tek fazlı:0EMI filtresi, 12 inç içinde enerji kaynağının yaklaşık 12 inç içinde, yüksek çözünürlükte 40-60 dB'ye sahiptir).

Daha büyük veri merkezlerinde üç fazlı güç dağılımı için, 0:0)harmonik filtreler ve aktif güç durumları), yapılan emisyonları UPS sistemlerinden ve büyük sunucu kümelerinden azaltabilir. Bu cihazlar toplam harmonik bozulmayı azaltır (THD) ve tesis elektrik dağıtım sistemi boyunca geçiş gürültünün yayılımını engelleyebilir.

Signal Line Filtreler ve Ferritler

Gürültü kaynaklarından uzaklaşamayan sinyal kabloları için, ferrite chokes basit ve maliyet etkin filtreleme çözümü sağlar. Ferrite beads yüksek frekanslı yaygın-kahraman akımları istenmeyen frekanslarda daha iyi durumdayken, 100 kHz ve 10 MHz arasında frekanslara göre daha uygundur.

Maksimum verimlilik için, ferritler kablonun sonunda yer almalıdır ( müdahalenin yapıldığı yer) veya kurbanın sonunda (ailenin hassas ekipmana girmesi). Çoğu zaman kablonun ferrite çekirdeğinin düşmesiyle birlikte, bir kablonun üç kez geçtiği bir ferrite çekirdeği aracılığıyla dokuz kez ortaya çıktı.

Kalıcı olarak yüklenen sinyal kabloları için, [[0|inline sinyal filtreleri, kablolanmış konutlarla[Döneticiler ile] daha öngörülebilir performans, klipler ve ferritlerden daha fazla kullanılabilir. Bu filtreler hem ortak hem de diferansiyel-mode filtreleme içerir ve RS-485, Ethernet ve analog sensör girişleri dahil olmak üzere çeşitli sinyal arayüzleri için kullanılabilir.

Strateji Four: Ekipman Layout ve Zoning

Bir veri merkezi içindeki ekipman fiziksel düzenleme, EMI ortamında doğrudan bir etkiye sahiptir. Yüksek seviyede radiated emisyonlar üreten ekipman, en hassas olan ekipmanlardan fiziksel olarak ayrı olmalıdır.Bu ilke, İZFLT:0)electromanyatik zoning,) olarak bilinen, askeri ve havacılık uygulamalarında iyi kurulmuştur, ancak genellikle ticari veri merkezlerinde göz ardı edilir.

EMI Bölgesi oluşturmak

Tüm ekipmanlarını üç kategoriye sınıflandırmak için başlayın: [DÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜye Olmayanlar, Güç dağıtım birimleri, soğutma için büyük motor sürücüleri, [DÜye Olmayanlar, Ağ Anahtarları, sunucu anneleri), ve buna bağlı ekipman[DÜye Olmayanlar)[DÜye Olmayanlar, yüksek performanslı dağıtım çerçeveleri, kablo yönetimi).

Uygulamada, bu, UPS sistemleri ve PDU dönüştürücüleri mümkün olduğunda ayrı bir elektrik odasında taşımanız anlamına gelir, aynı açık zeminde sunucu kabinleri olarak değil.Eğer UPS ekipmanları etkin koruma sağlamak için birden çok noktada yer almalıdır.

Kabin ve havalandırma dikkate alınır

Yüksek emisyonlu ekipman içeren kabinler, veri merkezinin zemininin perimeterine yerleştirilmelidir, merkezde değil. Bu, arka cephelere ve 3 ayağına karşı açılan satırlara kadar dağılmalı (FLT:1) ve elektromanyetik izolasyona izin verir.

Kabin kapıları ve panellerde aydınlatmak, üreticinin belirtilen sınırları aşarak etkili bir şekilde tehlikeye atabilir.ETHFLT:0) Tüm bunlar, 1/20'nin yüksek tavanını açarak,% 40'ın altında genellikle yeterli bir yuva anten olarak hareket edebilir..)

Strateji Beş: Çevre Shielding ve Faraday Cage Design

EMI kaynakları veri merkezine dışlandığında veya iç emisyonlar o kadar şiddetli olduğunda, iyonlama ve filtreleme yetersizdir, yapısal koruyucular gerekli olabilir. Bir Faraday kafesi olarak adlandırılan, dış elektromanyetik alanlardan izole edilmiş bir hacim yaratır.

Malzemeler ve İnşaat

Veri merkezi kalkanı için en yaygın inşaat malzemesi:0)Çelik levhanın 14-16 ölçüm kalınlığında uzatılması gerekir[Dön ve tavan dahil olmak üzere, kablolarda gömülü olan bakır ağ geçidi, çeliklerin en yaygın noktalarıdır.[DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD) ve tavanları etkili hale getirmek için.

Tam oda kalkanının pratik olması için, kalkan ekipman kabinleri yerelleştirilmiş bir alternatif sağlar. İyi tasarlanmış bir kalkanlı dolap, kablo girişi için 40-60 dB'ye kadar değer verir.Bu kabinler dış müdahaleden tek bir ekipman bulundurmak için yeterlidir.

Etkililik Test

Ekranlama etkinliği, kurulumdan sonra doğrulanmalıdır. Standart test yöntemi, [[Dönetici:0)IEEE 299-2006 , bir akış ve kablosuz bantlar dışında bir anten kullanır ve birden fazla frekansta ölçüm yapmak için aşağıdakiler için anahtar frekanslar içerir.[Döneticiler için 3 ).Intenuation will 100 dB (güç hattı harmonik), 1 MHz (switching güç kaynağı gürültü), 100 MHz (FM yayın ve kablosuz bantlar ve 1 GHz (teller ve Wi-Fi bantları)[Düzücükler ve Wi-Fi bantları)[Diziler için 40 dB'yi test etmek gerekir.

Yıllık veya yarı-annual test önerilir çünkü kapı gazketi sıkıştırması, deniz eklemlerinde korozyon ve tesislerin penetrasyonları için değişiklikler. alg.-field Prodüksiyon ve spektrum analizörü) ile ilgili sızıntı noktaları tam IEEE 299 testinden sonra tespit edebilir ve herhangi bir tesis değişikliğinden sonra yapılmalıdır.

Strateji Six: Çevre Kontrolleri ve İzleme

Sıcaklık, ısı ve partikül kirliliği gibi çevresel faktörler genellikle hafife alınan şekillerde EMI ile etkileşime girer. Low nem, yakın elektronikleri bozan geniş kapsamlı EMI olayları olarak deşarj edebilir. Yüksek sıcaklık, koruyucu gazketleri ve filtre kapasitörlerin bozulmasını hızlandırır.

Nem ve Statik Discharge

Yüzde 40 ile 60 arasında korelatif nem korumak (ESD) elektrostatik deşarjı kontrol etmek için kritiktir (ESD) Yüzde 30'un altında, statik suçlamaların kendi setlerini personel ve ekipman üzerinde bir araya gelmesi ve ortaya çıkan deşarj, veri veya hasar giriş devrelerini bozabilecek geniş bir elektromanyetik darbe oluşturur.

Statik dissipatif zeminler ve bileğin kistleri hedef aralığında ne kadar süre korunamayacağı alanlarda gereklidir. Zeminler tehlikeli seviyelere kadar direnç göstermeli.0)1 megohm ve 100 megohms)

EMI Events için İzleme

Kalıcı EMI izleme, görev-kırık veri merkezlerinde daha yaygın hale geliyor. Stratejik konumlara yerleştirilen geniş alan araştırmaları ağı ve ağ geçidine yerleştirildi; ana güç beslemeleri, sunucu zeminin periferik yerinde ve hassas ekipmana vedash'a karşı daha yaygın hale geliyor; elektromanyetik ortama gerçek zamanlı görünürlük sağlar.

Modern izleme sistemleri zaman geçtikçe EMI seviyeleri, operatörlerin ekipman değişiklikleri, bakım faaliyetleri veya yıldırım grevleri gibi dış olayları ilişkilendirmelerine izin verir. Bu tarihsel veriler, aksi takdirde yazılım veya yapılandırma sorunlarına atfedilebilecek sorunlar için paha biçilmezdir. Bazı sistemler başarısız bir güç tedariki veya soğutma fanı ile ilgili belirli frekans imzasını bile belirleyebilir, tahmin edici bakım onarımını sağlar.

EMI'nin tesis binası yönetim sistemi (BMS) veya veri merkezi altyapı yönetimi (DCIM) platformu ile birlikte bir çevre koşulları göz önüne alındığında, Operatörler, 1 mikrosaniye kadar daha uzun süre boyunca eşiği ve otomatik uyarılar alabilir.

Strateji Seven: Ekipman Seçimi ve Satın Alma

Birçok EMI problemi, doğrulanmış elektromanyetik uyumluluk (EMC) performansı ile ekipman belirterek tedarik aşamasında engellenebilir.Veri merkezinde bulunan her ekipman bir İLFLT:0) B (CEP) ile Marking (FLT) veya ABD pazarı için uygun, U.S. pazarı için, $ 15 bir Sınıf A dijital cihaz olarak uyumludur. Sınıf A limitleri Sınıf B (konsucu cihazı ile) sınırlarından daha az katıdır.

Ancak, tek başına uyum işaretleri yeterli değildir. Üreticilerin EMC performansı genellikle gerçek dünya yükleme ortamlarını yansıtmayan idealize koşullar altında ölçülür. Organizasyonlar kritik altyapıyı kullanan kuruluşlar, [[0)manufacturer-elied EMC test raporları).

Yüksek-EMI bölgelerinde veya hassas yüklerde kurulacak ekipman için, [[DÜDİMELİĞİ:0) SİVE-STD-461)) veya eşdeğer endüstriyel standartlarda, bağışıklık için 61000-6-2 (FLT:3) ek bir koruma marjına sahiptir.

Güç Kalite Özellikleri

Güç malzemeleri, tam yük aralığı boyunca eşit olan harmonik güç faktörü düzeltmesi ile belirtilmelidir.(D)Irakt PFC tasarımları) pasif PFC altında harmonik bozulma tercih edilir, çünkü çiftlerin tam yük aralığındaki harmonikleri aktif olarak azaltırlar.

DC destekli ekipman için, gerilim dalgalanması nominal gerilimin bir yüzdesi olarak belirtilmelidir.ETHFLT:0)Ripple herhangi bir işletim durumunda% 1 zirveyi geçmemelidir). Yüksek ripple seviyeleri dijital devrelerdeki zamanlamayın ve veri bağlantıları üzerindeki etkili sinyal-toğunu azaltabilir.

Uygulama Yolump ve Öncelik

Hiçbir veri merkezi, bu stratejilerin tümünü aynı anda uygulayabilir ve birkaç tesisin burada açıklanan her müdahaleye ihtiyacı vardır. Anahtar, EMI yönetiminin ekipman ve elektromanyetik ortamın eleştirelliğine karşılaştırılmasıdır. Özel bir laboratuvarda bir ürün kümesinin bir üretim veritabanı kümesinden farklı gereksinimleri vardır.

Aşağıdaki önceliklendirme çerçevesi, operatörlerin tüm kaynakları etkin bir şekilde tahsis etmelerine yardımcı olur:

  1. [FONT:0) İlk öncelik[DÜDÜDÜDÜDÜDÜ: 1): Doğru zemin ve bağ eksiklikleri. Başka bir müdahale fakir bir zemin referansı için telafi edemez.
  2. [FONT:0)İkinci önceliği[Dönem: Adres kablo yönetimi ve ayrılık. Bu, en uygun maliyetli müdahaledir ve ölçülebilir bir gelişme sunar.
  3. [FONTD:0)Üçüncü önceliği[[Dönemli: Güç beslemeleri ve ayrımı mümkün olmayan kritik sinyal kabloları üzerine filtreleme.
  4. [FONT:0)Dört önceliği[[Dönetici: Gürültü kaynakları ve hassas ekipman arasında ayrım yapmak için ekipman düzeni Yeniden yapılandırın.
  5. [FONT:0)Fifth önceliği[[[Dönetici: EMI seviyelerinin ilk dört adımdan sonra sorunlu kaldığı belirli bölgeler veya kabinler için yapısal kalkanlama.
  6. [FONT:0)Sixth önceliği[[[Dönetici: EMI seviyelerini takip etmek ve önceki müdahalelerin etkinliğini doğrulamak için sürekli izleme.

Sonuç: Sürekli Uygulama Olarak EMI Yönetimi

Veri merkezlerinde elektromanyetik müdahaleyi yönetmek ve sunucu odaları tek zamanlı bir tasarım görevi değil, sürekli operasyonel bir disiplindir. Her ekipman yükseltmesi ile elektromanyetik çevre değişiklikleri, her kablo yönlendirme değişikliği ve tesis elektrik veya mekanik altyapıya her değişiklik. İki yıl önce kümes veya yüksek frekanslı ticaret sunucularının ekinden sonra sessiz bir ortam olabilir.

En dirençli veri merkezleri, EMI yönetimine altyapı operasyonlarının entegre bir parçası olarak, belgelenmiş prosedürler, eğitimli personel ve spektrum analizörleri, yakın saha araştırmaları ve zemin temizleme testörleri gibi teşhis araçlarına erişim sağlar. Düzenli denetimler zeminleme görevlerinin yanı sıra süreklilik sağlamalıdır.

Burada vedash'u tanımlayan stratejileri uygulamak; Doğru zemin ve bağ kurmak, disiplinli kablo yönetimi, stratejik filtreleme, düşünceli ekipman düzeni, çevresel kalkanlama, sürekli izleme ve bilgilendirici ekipman tedariki ve geliştirme;organizasyonlar, modern dijital operasyonların talep ettiği güvenilirlik ve performans seviyelerini elde edebilir.

EMI yönetim standartları hakkında daha fazla okuma için, danışmanlık:0)IEEE 299-2006 koruyucu etkinlik testi için), [[ENDÜS:2)BICSI-002 veri merkezi tasarımı standart[DDDDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜye Olmayanlar İçin Tıklayınız.