Estructura de puesta a tierra para Data centers
¿Qué es un sistema de puesta a tierra?
Un sistema de puesta a tierra, también conocido como sistema de aterrizaje o sistema de tierra, es un conjunto de componentes y procedimientos diseñados para proporcionar una referencia de voltaje cero para los circuitos eléctricos y ofrecer un camino seguro para las corrientes de falla.
Seguridad Personal: Proporciona un camino seguro para que la corriente de falla fluya hacia la tierra, reduciendo el riesgo de electrocución para las personas en caso de fallas del sistema. Pedrito, me electrocutaste no se escucha cuando tenemos un sistema de puesta a tierra.
Protección del Equipo: Ayuda a proteger los equipos eléctricos y electrónicos de sobrecargas y picos de voltaje que podrían dañarlos.
Estabilidad del Sistema: Mantiene una referencia de voltaje constante para los sistemas eléctricos, mejorando la estabilidad y el rendimiento de los dispositivos conectados.
Reducción de Interferencias: Minimiza las interferencias electromagnéticas y reduce el ruido en los sistemas de comunicación y control.
Disipación de Cargas Estáticas: Facilita la disipación de cargas electrostáticas acumuladas, previniendo descargas que podrían dañar equipos sensibles.
Cumplimiento Normativo: Cumple con las regulaciones y normas de seguridad eléctrica que requieren sistemas de puesta a tierra adecuados en instalaciones eléctricas.
Principios básicos de la puesta a tierra
Un sistema de puesta a tierra típicamente incluye los siguientes componentes:
- Electrodo de Tierra: Una varilla metálica, placa, o red enterrada en el suelo que establece la
conexión física con la tierra. - Conductor de Tierra: Un cable que conecta el sistema eléctrico al electrodo de tierra.
- Conexiones a Equipos: Puntos de conexión en los equipos y estructuras metálicas para asegurar
que estén conectados al sistema de puesta a tierra.
Los data centers necesitan la garantía eléctrica de un buen sistema, pues cuentan con equipos que necesitan alta disponibilidad. El precio de los switches, servidores u otros equipos, pueden comprometerse por un problema de tierra. Es importante considerar en tus diseños la instalación de una estructura profesional de tierra.
Esta barra se instala en las paredes de los data centers o dentro de los gabinetes. Cada cable de los equipos debe ir a esta barra, logrando así la conexión principal. Debemos apretar correctamente los terminales y utilizar cobre 99%.
Uno de los cables va conectado a unas barras de 6 pies dentro de la tierra. Esta barras son roscadas y tienen la capacidad de interconectarse para lograr una mayor área. Dependiendo de la profundidad de las barras, logramos la resistencia ideal para nuestra necesidad. En los datacenters, la resistencia ideal es menor de 1 Ohmio.
Los cables desnudos se utilizan para triangular la estructura de barras de cobre. Estas se interconectan con 2 métodos que vamos a detallar más adelante, la fusión caliente y los conectores mecánicos a presión. Esta conexión tiene un conector mecánico.
Al interconectar las demás líneas de cobre el método de fusión en caliente utiliza cobre, pólvora y un fundente especial para homogeneizar la fusión.
En esta estructura se coloca el molde de fusión con los elementos mencionados. La fusión necesita precaución para el técnico que trabaje en el campo. Cada uno de estos cables va a una barra enterrada como mencionabamos anteriormente.
Triangulación de tierras.
Normas y estándares
Estándares Internacionales
- IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers): Proporciona guías y estándares para la
puesta a tierra en sistemas eléctricos, incluyendo los datacenters. - IEC (International Electrotechnical Commission): Establece normas internacionales que aseguran
la seguridad y funcionalidad de los sistemas de puesta a tierra.
Normativas Locales
Cada país puede tener sus propias normativas y códigos eléctricos que deben seguirse. Estas
normativas aseguran que los sistemas de puesta a tierra cumplan con los requisitos de seguridad específicos de la región.
Conectores a presión
La fusión en frío, o crimpado, utiliza presión mecánica para unir los metales. Este método no
requiere calor, sino herramientas de compresión que aplican fuerza para deformar los componentes
metálicos y crear una conexión eléctrica.
Beneficios
Ventajas de las Fusiones en Frío:
Simplicidad: El proceso es relativamente simple y no requiere equipo especializado.
Rapidez: Generalmente es más rápido que la fusión en caliente.
Seguridad: Al no involucrar calor, reduce los riesgos de seguridad relacionados con quemaduras y fuego.
Desventajas y Desafíos Asociados
Durabilidad: Las conexiones pueden ser menos duraderas y más susceptibles a la corrosión si no se aplican correctamente.
Conductividad: La conductividad puede no ser tan alta como en las fusiones en caliente, especialmente si la presión aplicada no es uniforme.
Fiabilidad: Las conexiones pueden aflojarse con el tiempo debido a vibraciones o cambios de temperatura.
Conclusiones
Un buen sistema de puesta a tierra es fundamental para la seguridad y eficiencia de cualquier instalación eléctrica. La elección de materiales adecuados, el diseño cuidadoso y el mantenimiento regular son esenciales para su éxito.
Recomendaciones para la Implementación y Mantenimiento de Sistemas de Puesta a Tierra
- Realizar Estudios Previos: Evaluar las condiciones del suelo y otros factores ambientales.
- Seguir Normativas y Estándares: Asegurar el cumplimiento con los estándares locales e internacionales.
