Заземление серверного шкафа

Когда слышишь про заземление серверного шкафа, многие думают: 'А, кинул медную жилу на арматуру — и дело с концом'. Вот это и есть главная ошибка, из-за которой потом горят порты, плавают логи и никто не может понять, откуда берутся фантомные сбои. На деле, это целая система, где важен и контур, и сечение, и точки подключения, и даже качество самого шкафа. Если корпус некачественный, краска толстая, а точка контакта под болтом залита краской — всё, толку от такого заземления ноль. Приходилось видеть, как вроде бы всё подключено, а разность потенциалов между двумя стойками в одном ряду доходила до вольта. Ищи потом, почему оборудование глючит.

Почему это не 'железка в земле', а система

Начну с основ, которые почему-то постоянно упускают. Заземление серверного шкафа — это не самостоятельная операция. Это звено в цепи: контур здания — главная заземляющая шина (ГЗШ) — шина в серверной — шкаф. Если на каком-то этапе нарушена проводимость, вся система нерабочая. Часто сталкивался с тем, что при монтаже новых стоек в уже работающем ЦОДе, их просто болтами прикручивали к полу, а заземляющий провод цепляли куда придётся. Вроде шкаф стоит, провод есть. Но если этот провод сечением 2.5 мм2 висит на хлипком болтике на шине, которая уже забита под завязку, о какой стабильности может идти речь?

Тут важно понимать разницу между защитным заземлением (для безопасности людей) и функциональным (для работы аппаратуры). Для серверного шкафа критично именно функциональное. Оно должно отводить высокочастотные помехи, которые создаёт само оборудование. Поэтому одножильный провод — не всегда лучший выбор, иногда нужна шина или даже оплётка с большей поверхностью для ВЧ-токов. Это не теория, а практика: после замены плетёной шины на стандартный кабель в одной из инсталляций, уровень помех на сетевом оборудовании заметно снизился.

И ещё один нюанс — материалы. Шкаф должен иметь подготовленную, зачищенную точку для подключения заземления, часто с специальной меткой или площадкой. Видел модели, где под краской скрывался слой диэлектрического покрытия — и контакта не было. Сейчас некоторые производители, например, OOO Ханчжоу Хэнгу Технолоджи (их сайт — hzhg.ru), в описании своих серверных стоек прямо указывают на наличие подготовленных точек заземления с контактными площадками, очищенными от покрытия. Это важная деталь, которая говорит о понимании проблемы на уровне производства. Компания, кстати, занимается не только стойками, но и электротехническим оборудованием и металлоизделиями с покраской, то есть может контролировать качество поверхности на всех этапах.

Типичные косяки на монтаже и как их ловить

Самый частый промах — пренебрежение переходным сопротивлением. Берёшь тестер, меряешь сопротивление между шиной заземления в комнате и корпусом шкафа. В идеале — доли Ома. На практике же часто видишь 1-2 Ома, а то и больше. Причина? Плохой контакт. Окислы, краска, слабая затяжка. Один раз нашли проблему, когда монтажник для 'надёжности' смазал болт графитовой смазкой, убив тем самым контакт напрочь.

Вторая ошибка — создание 'петли'. Когда шкаф заземлён и через кабельный ввод, и через отдельный провод, и через конструкцию пола. Получаются замкнутые контуры, которые становятся антеннами для наведения помех. Особенно это актуально для старых помещений, где полы залиты с армирующей сеткой, соединённой с общим контуром. Лучшая практика — одна основная точка подключения к шине, желательно максимально коротким путём. Все остальные металлические соединения (кабельные трассы, трубы) должны быть изолированы от шкафа, либо тоже подключены к той же точке, но без создания колец.

И третье — визуальная проверка. Кажется ерундой, но нужно просто посмотреть. Заземляющий провод не должен быть внатяг, он не должен касаться острых кромок (со временем перетрётся), клемма не должна болтаться. Часто в пылу монтажа на это не обращают внимания, а через полгода вибрация от вентиляторов ослабляет контакт. Лично предпочитаю использовать кабельные наконечники с контргайкой или зубчатыми шайбами.

История из практики: когда тишина обманчива

Был у нас проект, небольшой серверный шкаф на 6 юнитов в офисе. Смонтировали, заземлили на шину в электрощитке, всё проверили тестером — сопротивление в норме. Оборудование запустилось, работает. Но через пару недель начались странности: раз в несколько дней 'падала' сетевая карта на одном из серверов, требовалась перезагрузка. Логи ничего не показывали.

Стали копать. Оказалось, что заземление было выполнено правильно, но... сама шина в щитке была подключена к контуру здания проводом, который шёл рядом с силовым кабелем, питающим кондиционер в соседнем помещении. При запуске компрессора возникал мощный импульс, наводивший помеху. Проблему решили перекладкой заземляющего проводника и установкой отдельной шины для ИТ-оборудования. Вывод: даже правильно выполненное заземление серверного шкафа может быть скомпрометировано плохой общей инфраструктурой здания.

Этот случай хорошо показывает, что работа не заканчивается на измерении сопротивления постоянному току. В идеале нужен замер импеданса на разных частотах, но такое оборудование есть не всегда. Поэтому важно хотя бы визуально оценить трассу заземляющего проводника: что соседствует с ним, нет ли параллельных силовых линий на длинных участках.

Оборудование и материалы: на чём не стоит экономить

Здесь правило простое: всё, что относится к цепи заземления, должно быть надёжным и рассчитанным на длительную работу. Медные шины, латунные или омеднённые клеммы, провод с достаточным сечением (для стойки с активным оборудованием я бы не опускался ниже 10 мм2). Экономия на десять рублей на кабеле может вылиться в тысячи на устранении последствий сбоя.

Интересный момент с самими шкафами. Качественный шкаф, как продукт комплексного производства, часто уже является частью хорошей системы. Если производитель, как та же OOO Ханчжоу Хэнгу Технолоджи, сам занимается металлоизделиями и порошковой покраской, у него есть возможность технологически обеспечить чистую контактную площадку. То есть слой краски наносится так, чтобы в нужном месте его не было. Это лучше, чем потом зачищать напильником, рискуя повредить антикоррозионное покрытие. На их сайте в разделе серверных стоек можно увидеть, что они предлагают комплексные решения, а это часто означает, что они думают и о таких нюансах, как точки заземления.

Также стоит обратить внимание на аксессуары. Готовые заземляющие комплекты с шинами, проводами и клеммами — хороший вариант, так как они спроектированы для совместной работы. Самодельные же сборки из того, что было под рукой, — всегда лотерея.

Вместо заключения: философия надёжности

По большому счёту, отношение к заземлению серверного шкафа — это лакмусовая бумажка общего подхода к инфраструктуре. Если на этом этапе идут на компромиссы, значит, и на других будут. Это та самая 'невидимая' работа, результат которой не виден, пока всё работает. Но когда начинаются проблемы, искать их причину сложнее всего.

Поэтому мой подход — делать это один раз, но тщательно. Перепроверять контакты, измерять сопротивление не только после монтажа, но и через некоторое время эксплуатации, учитывать соседство с другим оборудованием. И главное — не считать эту операцию формальностью. Это такой же важный системный компонент, как источник бесперебойного питания или система охлаждения. Без него всё остальное может оказаться на волоске от сбоя.

И да, если выбираешь шкаф, стоит смотреть не только на цену и количество юнитов. Наличие продуманной точки для заземления серверного шкафа, качество сборки и материалы — это те детали, которые в долгосрочной перспективе окупаются сторицей. Потому что тишина в серверной — это хорошо. Но тишина, которая означает стабильную работу, а не затишье перед бурей, — ещё лучше.