Центры обработки данных (ЦОД) относятся к объектам критической инфраструктуры, где непрерывность работы и сохранность данных имеют первостепенное значение. Любые аварийные воздействия, включая атмосферные перенапряжения и прямые удары молнии, способны привести к серьёзным последствиям — от повреждения оборудования до полной остановки сервисов. Именно поэтому молниезащита ЦОД рассматривается как обязательный элемент инженерной безопасности, а не дополнительная опция.
В данной статье рассмотрены ключевые принципы построения молниезащиты для дата-центров, действующие стандарты, типовые схемы токоотводов и заземления в ЦОД, а также наиболее распространённые ошибки проектирования, которые допускаются на практике.
Почему молниезащита критична для дата-центров
Современные ЦОД содержат высокочувствительное электронное оборудование: серверы, системы хранения данных, сетевые коммутаторы, ИБП, дизель-генераторы, системы охлаждения и автоматизации. Даже удалённый разряд молнии способен индуцировать опасные импульсные перенапряжения в силовых и сигнальных линиях.
Основные риски при отсутствии корректной молниезащиты:
- выход из строя серверного и сетевого оборудования;
- повреждение ИБП и систем распределения питания;
- сбои в системах мониторинга и диспетчеризации;
- потеря данных и нарушение SLA;
- возникновение пожаров и вторичных аварий.
Комплексная молниезащита ЦОД должна учитывать как прямые удары молнии, так и наведённые перенапряжения, передающиеся по кабельным трассам и заземляющим проводникам.
Нормативные стандарты молниезащиты ЦОД
Проектирование молниезащиты дата-центров выполняется в соответствии с международными и национальными стандартами. Наиболее применяемыми являются:
- IEC 62305 — базовый международный стандарт по защите от молнии;
- IEC 61936-1 — требования к электроустановкам;
- ISO/IEC 27001 — информационная безопасность (в части физической защиты);
- EN 50539 — устройства защиты от импульсных перенапряжений;
- национальные строительные и электротехнические нормы.
Согласно IEC 62305, молниезащита ЦОД должна проектироваться как система, включающая внешнюю и внутреннюю защиту, а также корректно организованное заземление в ЦОД.
Внешняя молниезащита: молниеприемники и токоотводы
Внешняя молниезащита предназначена для перехвата прямого удара молнии и безопасного отвода тока в землю. Она включает:
- молниеприемники (стержневые, тросовые или сетчатые);
- токоотводы в дата центрах;
- заземляющее устройство.
Молниеприемники размещаются таким образом, чтобы полностью перекрывать защищаемый объём здания ЦОД. Для современных дата-центров часто применяются активные и комбинированные системы, учитывающие архитектурные особенности кровли и инженерных надстроек.
Подробные решения и примеры реализации можно рассмотреть в материале Молниеприемники и токоотводы для дата центров, где показаны практические схемы защиты объектов с повышенными требованиями к надёжности.
Токоотводы в дата-центрах: требования и схемы
Токоотводы в дата центрах служат для передачи тока молнии от молниеприемника к заземляющему устройству. Их проектирование требует особого внимания, так как ошибки в этой части системы часто становятся причиной вторичных повреждений.
Ключевые требования к токоотводам:
- минимальное сопротивление и отсутствие резких изгибов;
- кратчайший путь до заземления;
- равномерное распределение тока между несколькими токоотводами;
- механическая и коррозионная стойкость.
Для крупных ЦОД рекомендуется использование нескольких параллельных токоотводов, равномерно распределённых по периметру здания. Это снижает плотность тока и уменьшает электромагнитное воздействие на внутренние инженерные системы.
Заземление в ЦОД как основа молниезащиты
Заземление в ЦОД играет ключевую роль не только в молниезащите, но и в общей электробезопасности объекта. Все элементы системы должны быть объединены в единую систему уравнивания потенциалов.
Правильное заземление в дата-центре включает:
- контур внешнего заземления здания;
- функциональное заземление ИТ-оборудования;
- заземление ИБП, ДГУ и систем охлаждения;
- уравнивание потенциалов металлоконструкций.
Сопротивление заземляющего устройства должно соответствовать требованиям стандартов и учитывать высокие токи молнии. Использование отдельных, не связанных между собой контуров заземления является серьёзной проектной ошибкой.
Внутренняя молниезащита и защита от перенапряжений
Даже при идеальной внешней защите опасные импульсы могут проникать внутрь ЦОД по кабельным линиям. Поэтому внутренняя молниезащита включает:
- устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП);
- экранирование кабельных трасс;
- корректную прокладку силовых и слаботочных линий;
- зональную концепцию молниезащиты (LPZ).
Применение зон LPZ позволяет поэтапно снижать уровень перенапряжений от точки ввода электропитания до серверных стоек.
Типичные ошибки проектирования молниезащиты ЦОД
На практике часто встречаются ошибки, которые значительно снижают эффективность системы:
- отсутствие комплексного расчёта рисков;
- недостаточное количество токоотводов;
- раздельные системы заземления без уравнивания потенциалов;
- игнорирование внутренней молниезащиты;
- использование неподходящих материалов и сечений проводников;
- отсутствие регулярного контроля и измерений.
Подобные ошибки могут свести к нулю инвестиции в дорогостоящее оборудование и привести к авариям, которые не покрываются страховыми обязательствами.
Заключение
Молниезащита ЦОД — это сложная инженерная система, требующая профессионального проектирования, строгого соблюдения стандартов и комплексного подхода. Только правильное сочетание молниеприемников, токоотводов в дата центрах, корректного заземления в ЦОД и внутренней защиты от перенапряжений обеспечивает реальную безопасность дата-центра.
Инвестиции в качественную молниезащиту позволяют минимизировать риски простоев, сохранить оборудование и обеспечить стабильную работу критически важных цифровых сервисов в любых погодных условиях.
