Použití společné soustavy pospojování a zemnění v budovách vybavených zařízeními informační technologie

Při návrhu vnitřních instalací je provedení pospojování a zemnění většinou předmětem projektu silnoproudých rozvodů. V současných budovách však provedení pospojování a zemnění má podstatný význam nejen z hlediska zajištění bezpečnosti dle ČSN 33 2000-5-54 ed.3, tak jak to řeší návrh silnoproudých rozvodů ale také pro zajištění bezporuchového chodu informačních technologií tak jak je uvedeno v ČSN EN 50310 ed.3 z roku 2011 a v ČSN 33 2000-4-444. Proto je nutno při návrhu pospojování a zemnění těsně spolupracovat mezi projekcí silnoproudých rozvodů a rozvodů informačních technologií. Totéž ale platí při návrhu hromosvodní ochrany a stínění proti LEMP ( tj. elektromagnetickému účinku bleskového proudu) tak jak to požaduje ČSN 62305-4 ed.2.

Struktura norem řešící soustavu uzemnění a pospojování v rozvodech do 1.000V a rozvodech informačních technologií Přehled základních norem pro zřizování uzemnění a pospojování v soustavě napětí do 1.000V:

• Základním normou pro zřizování soustavy uzemnění a pospojování, řešící tuto problematiku z pohledu bezpečnosti elektrických zařízení je ČSN 33 2000-5-54 ed.3
• Upřesnění požadavků na zajištění bezpečnosti je uvedeno v: ČSN 33 2000-4-41 ed.2 Příloha NB (informativní)
• Zřizování uzemnění pro účely svedení bleskových proudů je řešeno v: ČSN EN 62305-3 ed.2 kap.5.4
• Funkční uzemnění a pospojování pro ochranu zařízení informačních technologií pro zajištění jejich bezporuchového provozu je uvedeno v: ČSN EN 50310 ed.3
  Tato norma stanoví požadavky na uzemňovací soustavu a pospojování v budovách ve kterých se uvažuje s instalací zařízení informační technologie aby se tato zařízení a propojovací kabeláž chránili před elektrickými riziky.
• Zřizování uzemnění a pospojování pro ochranu elektronických zařízení proti rušení ve vazbě na funkci SPD řeší ČSN 33 2000-4-444 Tato norma stanoví požadavky a doporučení k tomu, aby se jejich aplikací zabránilo elektromagnetickému rušení. Je určena pro navrhování, instalaci a údržbu elektrických rozvodů.
• Koordinace požadavků na uzemnění a pospojování s požadavky na celkovou ochranu prostorů před LEMP (elektromagnetický impulz vyvolaný bleskem) spolu s funkcí SPD je řešena v ČSN EN 62305-4 ed.2
  Tato norma obsahuje informace pro návrh, revize, údržbu a zkoušení elektrických a elektronických ochranných systémů uvnitř staveb, která jsou schopna snížit rizika poruch způsobených LEMP. Norma poskytuje metodické pokyny pro spolupráci projektanta elektrického systému a projektanta elektronického systému. Nepočítá ale detailním návrhem elektrických a elektronických systémů.

Vysvětlení pojmů a slovník s pojmy z této oblasti je uveden v ČSN IEC 60050-195.

Je vidět, že oblast uzemňování a pospojování se v současné době stává velmi důležitou právě v souvislosti se zajišťováním bezporuchového chodu zařízení informačních technologií a elektronických zařízení vůbec. Je to však oblast velmi široká, přesahují svým rozsahem jednu přednášku. Zde je proto řešena pouze část a to srovnání názvosloví
ve výše uvedých normách a bod 4, vazba ČSN EN 50310 ed.3 na základní normu
ČSN 33 2000-5-54 ed.3.

Názvosloví a zkratky používané v oblasti uzemňování a pospojování
V době zpracování toho příspěvku nebyla ještě schválena konečná verze ČSN 33 2000-5-54 ed.3, a proto užití anglických zkratek v konečné verzi se může mírně lišit. V přednášce již bude užito konečné verze normy.

V normalizaci se v současné době projevuje snaha o sjednocení termínů a s tím i používání jednotných (většinou anglických) zkratek pro tyto termíny v celé Evropě. I když názor na tuto tendenci může být různý, myslím, že používání jednotných zkratek je velmi potřebné.

Při používání norem v jedné jazykové verzi je možno zajistit používání pro jednu skutečnost jednoho termínu (i když ano to se vždy nedaří). V mnoha případech je ale nutno použít normu, která zatím nebyla přeložena a pak často vzniká pochybnost při přesném překladu termínů i při použití normy ČSN 60050-195. To se objevuje hlavně při spojování více oblastí činnosti například právě u silnoproudu a slaboproudu. Pro jednu věc se pak může užívat různých termínů případně národních zkratek.

Při současném rozšiřování přeshraniční spolupráce se nelze ubránit používání cizojazyčných schémat. Jestliže značky jsou mezinárodní, jejich popisy jsou dané mezinárodní normou (už dávno neoznačujeme stykače S ale K) i zkratky by měly být mezinárodní. Jednou z prvních norem zavádějí anglické zkratky byl soubor ČSN EN 62305.

Základní terminologie:

Společná soustava pospojování a zemnění v budovách se zařízeními informačních technologií dle ČSN EN 50310 ed. 3
Norma ČSN EN 50310 ed.2 byla vydána v 08/2011 a nahrazuje platnou ČSN EN 50310 ed.2:2006. Norma zapadá do celého konceptu standardů souvisejících s informačními technologiemi, postavených hlavně na souborech ČSN EN 50174 a ČSN EN 50173. Stanoví požadavky a doporučení pro pospojovací a uzemňovací soustavu v budovách, ve kterých se uvažuje s instalací zařízení informačních technologií.V mnohém je provázaná se souborem ČSN EN 62305, konktrétně pak s poslední částí ČSN EN 62305-4 ed.2, která je zatím často opomíjená.

V zásadě se odvolává na základní normu řešící uzemnění tj. ČSN 33 2000-5-54 ed.3.
Z velké části jsou její ustanovení obsažena i v ČSN 33 2000-4-444.

Cílem je:

• minimalizovat na zařízeních a propojovací kabeláži, rizika daná přepětími,
• poskytnout prostředí pro spolehlivý provoz informačních technologií vč. dostatečné odolnosti proti EMI přenášeném uzemňovací soustavou.

Zde je uveden pouze výběr požadavků podstatných pro základní návrh pospojování a uzemnění v administrativních budovách s informačními technologiemi, z pohledu projektanta silnoproudé části, který navrhuje i soustavu hromosvodní a uzemňovací.

Typy uzemňovacích soustav
Evropské normy rozlišují tyto typy uzemňovacích soustav:

• Typ A – hvězdicová
• Typ B – kruhová
• Typ C – místní síť
• Typ D – síťová soustava
  (viz dále obr. 1)

Ke každému z těchto typů je navíc zpracováno doporučení k jeho "zdokonalení" při dodatečné montáži informačních technologií.

Na obrázku jsou uvedeny jednotlivé typy uzemňovacích soustav vč. doporučených "zdokonalení" ve vztahu k informačním technologiím.

Obecně platí, že uzemňovací soustava typu B je lepší než typ A, typ C je lepší než typ B a typ D je lepší než typ C.

Doporučeným řešení je typ D – síťová soustava. Ta se ale dá realizovat většinou jen při výstavbě budovy nebo při rozsáhlých rekonstrukcích.

Pro specifické aplikace je vhodný konkrétní typ soustavy. To je nutno řešit podrobně pro konkrétní situaci, dle požadavků norem a technické specifikace.

Typy uzemňovacích soustav

Provedení společné soustavy pospojování a uzemnění (CBN)
CBN spojuje pospojování a uzemnění v budově.
Konfigurace soustavy pospojování se určí rozdílně v různých okamžicích budování:

• Při výstavbě budovy – společná soustava pospojování CBN nebo síťová soustava nebo zdokonalená síťová soustava. Jejich provedení zasahuje do konstrukce stavby;
• Při instalaci v budově – CBN a místní síťová soustava;
• Pří dílčí instalaci – místní síťová soustava;

Pro vybudování základní CBN musí být využity všechny kovové části budovy, kovové instalace, konstrukce budovy, výztuže betonu atd. Výztuže v betonu musí být provařeny a mít výstupy ze stěny na propojení s CBN (viz. také ČSN EN 62305-4).

Příklady provedení CBN jsou uvedeny na obrázcích:

Konfigurace CBN pro informační technologie v budově

Konfigurace CBN pro informační technologie v rámci datového centra (na úrovní skříní)

Zdokonalená soustava pospojování (kombinace CBN a síťové soustavy MESH-BN) uvnitř budovy

Požadavky na provedení pospojování k vyrovnání potenciálů

• Všechny vodiče musí vyhovovat požadavkům ČSN 33-2000-5-54 ed.3.
• Doporučuje se spíše využívat náhodných vodičů (konstrukce budovy) než jedno-duchých vodičů pospojování.
• Vodiče pospojování pro vyrovnání potenciálu mají být co nejkratší (nemají být delší než 6m) a měly by být vzdáleny od sebe minimálně 0,15m.

Příklad propojení pospojování a síťové soustavy pospojování.

Problematika budování společných uzemňovacích soustav a pospojování pro rozvody nn, ochranu proti LEMP, ochranu rozvodů informačních technologií a ostatních slaboproudých rozvodů je velmi složitá a vyžaduje úzkou spolupráci projektantů obou oborů. Správný návrh soustavy CBN, hromosvodu a uzemnění v budově nelze udělat bez podrobné znalosti konfigurace nasazení informačních technologií a slaboproudu vůbec, v této budově.

Článek je ukázkou sborníku L.P.Elektro č.51