Uzemljenje i izjednačenje potencijala je vrlo važno od samog početka izgradnje objekata. U objektima, gdje se nalazi velik broj energetskih instalacija, može doći do kvara na električnom dijelu opreme ili strojeva. Tada se obično stvara potencijal prema zemlji a time i visok napon dodira. Primarna uloga uzemljenja i izjednačenja potencijala je zaštita života ljudi i životinja u slučaju takvog kvara na električnom dijelu opreme.
Sekundarna uloga dobrog uzemljenja i izjednačenje potencijala je EMC zaštita.
EMC (ElectroMagnetic Compatibility) se bavi međusobnim elektromagnetskim utjecajem električnih uređaja. Dakle, elektromagnetska kompatibilnost znači dopušten utjecaj između uređaja i utjecaj od drugih, a da ne ugrožavaju njihovo normalno funkcioniranje u predviđenom vijeku trajanja. Prema tome, u određenom okruženju, uređaji u pogonu prenose utjecaje jedni na druge i mogu izdržati očekivane vanjske utjecaje.
S EMC zaštitom postići ćemo veću pouzdanost i sposobnost djelovanja aktivne opreme.
Kako se broj elektroničkih uređaja stalno povećava, potrebno je uzeti u obzir, prilikom planiranja, propise i standarde koji se odnose na EMC (elektromagnetska kompatibilnost) i EMI (elektromagnetske smetnje). Tema elektromagnetska kompatibilnost postaje sve važnija zbog vidljivo sve viših graničnih frekvencija mrežnih instalacija u strukturnom kabliranju (cat.7A -1200 MHz kao npr. HSEKP422HB).
Moramo biti u skladu sa sljedećim standardima:
- EN 50081: Elektromagnetska kompatibilnost (EMC) – Izvorna norma za emisiju smetnji
- EN 50082: Elektromagnetska kompatibilnost (EMC) – Izvorna norma za otpornost na smetnje
- EN 55022: Granične vrijednosti i mjerni postupci pri smetnjama prouzrokovanim radio valovima na uređajima informatičke tehnologije
- EN 50310: Primjena mjera za izjednačenje potencijala i uzemljenje u zgradama s uređajima informatičke tehnologije
Izjednačenje potencijala
Izjednačenje potencijala ima sigurnosni i EMC aspekt. U svakom se objektu ili zgradi mora ugraditi sabirnica za glavno izjednačenje potencijala (Schrack artikl: BS900200) koja povezuje sljedeće dijelove:
- cijevi i slične metalne dijelove unutar zgrade (vodovod, plinovod i dr.)
- sve metalne dijelove zgrade ili konstrukcije (čelični nosači, armatura u betonu)
- komunikacijske metalne ormare za strukturno kabliranje i energetski razvod
- metalne kabelske kanale
- instalacije za zaštitu od groma i dr.
Standard EN 50310
Standard EN 50310 za uzemljenje sustava zahtijeva sustav za napajanje TN-S, ako se radi o objektu s velikim brojem telekomunikacijskih ili računalnih uređaja (a koji objekt to danas nije – obiteljska kuća za obitelj s troje djece imati će i do 10-ak raznih računala!). Izgradnja TN-S sustava sprječava pojavu lutajućih struja u instalaciji i uređajima. U takvom postrojenju po PE vodiču (i oklopu IT kabela) ne teku lutajuće struje. Tek na početku instalacije (KPMO) je dopuštena veza između N i PE vodiča kao i vodiča za izjednačenje potencijala.
Na donjoj slici su prikazana dva karakteristična slučaja u dvije vrste instalacija TN-S i TN-C. Struje izjednačenja u TN-C sustavu koje teku i preko oklopa podatkovnog kabela će u osnovi sadržavati i više harmoničke članove koji će pak uz podatkovne kabele biti pravi izvor smetnji. U TN-C instalacijama ćete tako imati neočekivane ispade podatkovnih veza koje gotovo sigurno nećete moći „uloviti“. Na ovaj način instalater pasivnog ožičenja-mreže informacijskih uređaja preuzima na sebe probleme koje mu je uzrokovao električar!
U TNC instalacijama čak ako i na nekom mjestu instalacije razdvojite zaštitni i nul vodič i dobijete TN-C-S sustav koji danas ispravno radi, nikada nećete biti sigurni da neki „genijalac“ neće opet zajedno spojiti zaštitni i nul vodič u tom revidiranom dijelu instalacije. Električna oprema će raditi, ali vaša IT oprema će doživljavati neočekivane smetnje kako je već objašnjeno. I tko će biti pozvan na odgovornost? Naravno IT specijalista koji je radio mrežu. I on će odrađivati problem koji je prouzrokovao električar, a kojega jednostavno neće moći riješiti, jer IT specijalisti se ne petljaju u „jaku struju“.
Jedino rješenje je da se koristi ili optika ili optičko razdvajanje opreme. Naravno neki uređaji to imaju u sebi i onda čak niti u TNC mrežama nećete imati problema ove vrste. Zato svaki podatkovni kabel i sučelja koja vežu uređaje moraju imati optičko razdvajanje. Jedino u tom slučaju nećete imati problema s ispadima podatkovnih prijenosa u TN-C sustavu.
Nadamo se da je ovo zorno objašnjenje pomoglo shvaćanju zašto standard traži TN-S sustav i kakvim se rizicima izlažete zanemarujući provjeriti radi li se o TN-C ili TN-S sustavu napajanja instalacije.
Instalacija IT kabelskog sustava
Svaka električna instalacija danas, osim klasičnih energetskih instalacija, također uključuje i instalaciju strukturnog kabliranja i komunikacijske opreme. To znači da se moraju poštovati standardi i pravilnici o EMC (elektromagnetskoj kompatibilnosti). Sve komponente jedne strukturne mreže moraju biti povezane na sabirnicu za izjednačenje potencijala. U komunikacijskom ormaru svi prespojni paneli (HSERG246GP ili HSER0xy0GS) moraju biti dobro uzemljeni (zero dc resistance) s metalnim komunikacijskim ormarom. Svi elementi u komunikacijskom ormaru su povezani na zajedničku sabirnicu uzemljenja ormara. To vrijedi i za vrata i ostale metalne dijelove, koji su možda izolirani (DS428080-A). Izjednačenje potencijala se izvodi za oklopljene i neoklopljene sustave (UTP i STP).
Oklopljen sustav
Novi TOOLLESS LINE RJ45 moduli omogućuju automatsko povezivanje na izjednačenje potencijala (360° – EMC zaštita). Schrack RJ45 utični moduli (tip HSEMRJ6GWx) takvom izvedbom ispunjavanju zahtjeve iz standarda EN 50310.
Poboljšana učinkovitost EMC zaštite uređaja postiže se PE-priključkom preko električne mreže i uzemljenog panela (HSER0240GS).
IT ožičenje i kabeli za napajanje
Sve informacije o polaganju kabela glede tipa instalacije opisane su u standardu EN 50174-2.
Najbolji je slučaj kad je oklopljen energetski i oklopljen mrežni kabel, jer je razmak između njih najmanji. Primjer lošeg i dobrog polaganja energetskih i mrežnih kabela je vidljiv na donjoj slici (parapetni kanal).
EMC zaštita mrežnih kabela
Sve komponente (donja slika) su na istom potencijalu = 0V.
Na taj način se izbjegavaju eventualni tokovi struje. Na istom potencijalu su povezani:
- PE električne mreže
- metalni dijelovi zgrade
- metalne instalacije (vodovod, grijanje,…)
- svi metalni ormari i IT oprema u njima (DS428010-A)
- ormari
- prespojni paneli
- oklop mrežnih kabela (HSEKP423Hx)
Kad govorimo o EMC zaštiti, važno je spomenuti i faktor Alien Crosstalk – međusobni elektromagnetski utjecaj između kabela. Kod neoklopljenih kabela dolazi do izrazitih međusobnih utjecaja ako su kabeli položeni jedan do drugog 15m i više. Posebno treba pripaziti ako se radi o prijenosu visokih frekvencija i velikim brzinama prijenosa podataka (klase EA -10Gb ethernet). (HSEKP423HA – certificirani kabel)
