Überspannungsschutz für Rechenzentren

Der Schutz von Rechenzentren vor Blitzeinschlägen ist keine leichte Aufgabe.

Schutz von Stromversorgungsleitungen und Aufrechterhaltung der Energieversorgung:

Die Kontinuität der Stromversorgung in einem Rechenzentrum ist von größter Bedeutung. Rechenzentren verbrauchen enorme Mengen an Energie, nicht nur für den Betrieb der IT-Systeme, sondern auch für die Kühlung der Geräte. Aber nicht alles davon ist richtig geschützt, was bedeutet, dass der Bedarf nach mehr Schutz steigt.

Die meisten Schäden, die durch Blitzeinschläge verursacht werden, betreffen elektrische und elektronische Komponenten durch induzierte Überspannungen auf den in das Gebäude eintretenden Leitungen. Metallrohre (Wasser, Gas usw.) können ebenfalls Überspannungen einführen, während der Mangel an Äquipotential zwischen den verschiedenen Leitungen oder zwischen den verschiedenen Erdverbindungen Probleme verursachen kann, wenn die elektrische Erde und die sogenannte „saubere“ Computererde getrennt sind .

Die Installation von Überspannungsableitern des Typs 1 + 2 kann aufgrund ihrer geringen Restüberspannung eingehende Stromleitungen und empfindliche Stromkreise bei Blitzeinschlägen schützen, jedoch ist die Erdung der in das Gebäude führenden Metallrohre erforderlich, um ein Äquipotentialsystem zu schaffen .

Überspannungsableiter vom Typ 2 werden auch zum Schutz von Computersystemen, Wechselrichtern und empfindlichen Geräten benötigt. Diese Überspannungsableiter müssen in den verschiedenen vor Ort vorhandenen Schaltschränken installiert werden.

Der interne Schutz eines Rechenzentrums muss gemäß dem Konzept der Blitzschutzzonen, LPZ 0A bis Zone LPZ 3, wie in IEC 62305-4 definiert, ausgeführt werden. Die Blitzschutzzone LPZ 0A ist die Zone, in der ein direkter Blitzeinschlag möglich ist, bis zur Zone LPZ 3, in der sich Endgeräte befinden und in der die Restüberspannung niedrig gehalten werden muss, damit diese Geräte sicher bleiben. Es sollten verschiedene Überspannungsableiter installiert werden, um zu verhindern, dass die Energie eines Blitzeinschlags durch das Stromnetz kaskadiert.

Schutz der im Rechenzentrum gespeicherten und verarbeiteten Daten:

Rechenzentren sind anfällig für physische und Cyber-Angriffe. Sie werden durch Einbruchschutzsysteme (Kameras, Präsenzmelder …) und eine ausgeklügelte Überwachung geschützt, die auch vor Blitzen und Überspannungen geschützt werden muss. Diese Systeme befinden sich meist außerhalb der Gebäude und da Rechenzentrumsstandorte oft sehr weitläufig sind, ist ihr Schutz kompliziert.

Die Datenübertragung von außen nach innen erfolgt hauptsächlich über Glasfaserkabel. Diese Art der Verbindung ist immun gegen Überspannung, es gibt jedoch drahtgebundene Verbindungen über mehrpaarige Datenkabel vom Typ Telecom. Diese Arten von leitfähigen Verbindungen sind besonders empfindlich gegenüber indirekten Blitzeinwirkungen und Überspannungen und sollten durch Überspannungsableiter Typ 2 geschützt werden. Koaxialkabelverbindungen sollten entsprechend den verwendeten Frequenzsignalen, Impedanzen, Spannungen und Steckertypen ebenfalls geschützt werden. Überwachungsgeräte, Wärmebildkameras, Identitätskontrollsysteme, Sicherheitsschlösser, Brandmelde- und Einbruchmeldesysteme sollten ebenfalls geschützt werden. Erdungskits können verwendet werden, um Überspannungen von allen Koaxialkabeln wie Außenantennen und Außenüberwachungskameras zu reduzieren. Für sicherheitskritische Geräte, die oft in mehradrigen Kabeln angeschlossen werden, sollten Überspannungsableiter vom Typ 2 verwendet werden. Das Datenschutz-SPD für Koaxial, Ethernet, RS485, RS232, RJ11 usw. muss IEC61643-21 entsprechen.

Schutz von Rechenzentrumsgebäuden:

Hochpunkte wie Kommunikationsantennen oder Schornsteine ​​von Stromaggregaten haben eine hohe Wahrscheinlichkeit, vom Blitz getroffen zu werden. In einem solchen Fall fließt der Blitzstrom über alle leitfähigen Elemente wie Betonarmierungseisen, Metallkonstruktionen oder Metallverkleidungen zur Erde. Zum Schutz vor Blitzschlag muss besonders darauf geachtet werden, dass diese Hochpunkte durch Außenleiter mit der Erde verbunden werden.

Die Installation eines Blitzschutzsystems als Gitterkorbsystem mit Schockpunkten oder mit frühzeitigem Streamer-Luftanschluss ist mehr als ratsam. Diese muss einen Schutzradius vorsehen, der die gesamte Gebäudeoberfläche sowie andere sensible Zonen oder umliegende Gebäude wie Generatoren, Kühlaggregate oder Nebengebäude umfasst, die für das ordnungsgemäße Funktionieren der Zentrale erforderlich sind.

Gut ist die Aufteilung des Blitzstromes über mehrere Ableitungen zwischen Hochpunkten (Maschenschaltung, aktive oder passive Blitzableiter) und Erdungssystem. Dadurch wird der Strom schnell geerdet und der notwendige Trennungsabstand reduziert. Eine gute Verteilung des Blitzstroms über mehrere Leiter reduziert die Induktionswirkung der Leiter innerhalb des Gebäudes. Dies reduziert die induzierte Überspannung durch die Verkabelung des Gebäudes und verringert die Auswirkungen auf Überspannungsableiter, wodurch deren Lebensdauer verlängert wird.