Diseño y Normatividad de Sistemas de
Puesta a Tierra para Data Center
(Grounding & Bonding)
I.E. OSCAR F. OLIVERA D.
NORMAS Y MARCO LEGAL
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
A nivel general, los sistemas de puesta a tierra se deben diseñar para asegurar que, cuando ocurra una falla a tierra, los potenciales tanto en el terreno como en los conductores conectados, estén bajo los límites apropiados.
Las normas y reglamentos definen los límites y consideraciones técnicas que se deben cumplir y explican cómo los sistemas se pueden diseñar para ajustarse a ellos. Incluyen además formulaciones para realizar los cálculos necesarios o una guía detallada sobre aspectos prácticos.
NORMAS
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
• BAJA TENSIÓN: NEC / NTC 2050 / RETIE / IEC 60364 • BAJA TENSIÓN: NEC / NTC 2050 / RETIE / IEC 60364 • DISTRIBUCIÓN: ANSI C2 / IEEE 1410 • SUBESTACIONES: IEEE 80 / IEEE 837 • DISTRIBUCIÓN: ANSI C2 / IEEE 1410 • SUBESTACIONES: IEEE 80 / IEEE 837 • GENERACIÓN: IEEE 665 • TELECOMUNICACIONES: UIT / EIA / TIA / MOTOROLA • GENERACIÓN: IEEE 665 • TELECOMUNICACIONES: UIT / EIA / TIA / MOTOROLA • PROTECCIÓN CONTRA RAYOS: IEC 62305 / NTC 4552 • EQUIPO ELECTRÓNICO: IEEE 1100 / IEC 61000-5-2 • PROTECCIÓN CONTRA RAYOS: IEC 62305 / NTC 4552 • EQUIPO ELECTRÓNICO: IEEE 1100 / IEC 61000-5-2 • MEDICIONES: IEEE 81 / IEC 61557 • TIERRAS TEMPORALES: IEC 61230 / IEEE 1048 • MEDICIONES: IEEE 81 / IEC 61557 • TIERRAS TEMPORALES: IEC 61230 / IEEE 1048
SISTEMA DE PUESTA A TIERRA (SPT)
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
SPT: Conjunto de elementos conductores de un sistema eléctrico específico, sin interrupciones ni fusibles; que conectan los equipos eléctricos con el terreno o una masa metálica.
Comprende la puesta a tierra y la red equipotencial de cables que normalmente no conducen corriente.
Fuente: Presentación Minminas – Favio Casas
SISTEMA DE PUESTA A TIERRA (SPT)
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
SU FUNCIÓN ES DOBLE: • Generar una vía adecuada de retorno a la fuente de
energía, con una impedancia lo suficientemente baja a través de los conductores de tierra; para que durante una falla, fluya por este camino una corriente suficiente para asegurar que el dispositivo de protección haga su trabajo.
• Limitar a un valor seguro, el nivel de potencial en todas las
estructuras metálicas a las cuales puedan tener acceso personas y animales, bajo condiciones de operación normales y anormales del circuito.
OBJETIVOS DE LOS SPT
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• Principalmente los SPT deben garantizar seguridad al personal durante fallas eléctricas o descargas.
• Garantizar que no circulen corrientes por los conductores de puesta a tierra.
• Garantizar un camino de retorno al punto neutro para las fallas a tierra y discriminar cortocircuitos de fallas a tierra
• En estado estacionario, los SPT disminuyen las tensiones de objetos metálicos que se expongan a inducciones de objetos energizados o por estática.
• El Operador de Red de distribución quede conectado a tierra y el usuario también.
• Durante descargas atmosféricas, los SPT deben proporcionar una vía segura para el paso de la corriente eléctrica del rayo; conservando la equipotencialidad de toda la instalación.
OBJETIVOS DE LOS SPT
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GARANTIZAR LA SEGURIDAD DE LAS PERSONAS
GARANTIZAR LA SEGURIDAD DE LAS INSTALACIONES
GARANTIZAR LA COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA
CONCEPTOS
IMPORTANTES
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EQUIPOTENCIALIDAD
• Consiste en establecer una conexión conductiva directa entre la tierra de protección y todos los elementos conductores expuestos que pudieran quedar energizados bajo una condición de falla.
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EQUIPOTENCIALIDAD
Prevenir la posibilidad de una diferencia de potencial peligrosa que surja entre conductores adyacentes ya sea bajo condiciones normales o anormales.
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AISLAMIENTO
• Generar una impedancia lo suficientemente elevada para asegurar que no exista o se límite el flujo de corriente a causa de un diferencial de potencial en un cuerpo, elemento o sistema
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Frente a contactos directos
• Impedir el contacto, usando el aire como aislante
• Permitir el contacto con mucha precaución usando elementos aislantes (solo personal competente para ello)
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Frente a contactos indirectos
• Garantizar equipotencialidad: Todo elemento conductivo expuesto, que pueda estar energizado o que pueda ser tocado, deberá equipotencializarse con la tierra.
Principio universal de protección eléctrica desde hace más de 100 años.
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SPT Vs SEGURIDAD ELECTRICA
Garantizar equipotencialidad ante cualquier eventualidad eléctrica:
• Fallas del aislamiento a tierra de los equipos
• Descargas eléctricas atmosféricas
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SPT Vs SEGURIDAD ELECTRICA
La equipotencialidad se logra:
• Uniendo todo lo conductivo expuesto, al SPT
• Utilizando conductor de tierra (polo a tierra) en los equipos y gabinetes
• Reduciendo las caídas de tensión en los cables de tierra durante el evento a controlar
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QUE EXIGE EL
RETIE SOBRE LOS SPT
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
Que exige el RETIE en SPT
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ARTÍCULO 15 Cualquier instalación eléctrica debe disponer de un SPT En cualquier punto normalmente accesible a personas, éstas no deben quedar con riesgo alguno a tensiones peligrosas de:
•Paso •Contacto • Transferida
Criterios importantes de seguridad
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Seguridad de las personas, Protección de las instalaciones y compatibilidad electromagnética
• Es indispensable tener en cuenta la máxima corriente que puede soportar el ser humano (tensiones de paso, de contacto o transferidas)
• No es criterio fundamental de seguridad el valor de la Resistencia de P.T. tomada aisladamente
• Un bajo valor de la R.P.T. es requerido para disminuir la máxima elevación de potencial
¿QUE MAS ES
IMPORTANTE?
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Resistividad del terreno
• Este factor es decisivo en el diseño de la PT y para ello se debe tener la exactitud de las medidas directas en campo
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Se considera al terreno formado por: - Capas o estratos homogéneos. - De resistividad uniforme - Espesor fijo
Resistividad del terreno
• MEDIDA (Configuración de schlumberger)
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Resistividad del terreno
• MEDIDA (Configuración de schlumberger)
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Resistividad del terreno
• MEDIDA (Configuración de schlumberger)
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Los cuatro electrodos, tipo barra corta, se ubican en línea recta, cada par (potencial y corriente) simétricamente ubicados con respecto al centro de medición elegido. Los electrodos se ubican a distancias relativamente grandes comparadas con la profundidad de enterramiento, de modo de suponerse a éstos como fuentes puntuales de corriente.
Esta configuración conduce a la determinación de una resistividad aparente ϼa
Resistividad del terreno
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El comportamiento de ϼa con la separación de los electrodos proporciona una guía para la determinación de las características de resistividad del terreno.
s: la separación entre electrodos de potencial
L: la distancia del centro de medición a cada electrodo de corriente
Resistividad del terreno
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• Sondeo Eléctrico Vertical • Interpretación de las curvas de resistividad aparente • Resistividad equivalente del terreno
Conductores de Tierra
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• Conductores de protección (o de conexión)
Asegurar que parte o toda la corriente de falla regrese a la fuente a través de él. • Electrodos de tierra
Componente que está en contacto directo con el terreno con el fin de proporciona un medio para drenar cualquier tipo de corrientes de fuga a tierra
• Barra vertical o
electrodo
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Conductores de Tierra
• placa
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Conductores de Tierra
• Electrodo horizontal
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Conductores de Tierra
Presenta una mayor superficie y se considera que tiene un comportamiento mejor a alta frecuencia.
• Malla de tierra
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Conductores de Tierra
Cuando el objetivo principal de la puesta a tierra es mantener un control de potenciales en la superficie del terreno, con un bajo valor de resistencia
• Malla de tierra
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Conductores de Tierra
Voltaje de paso o voltaje pie-pie Voltaje de contacto o mano-pie máximo, o voltaje de retículo
• Malla de tierra
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Conductores de Tierra
100 Ohm-metro la resistividad del suelo 1000 Ohm para la impedancia del ser humano 4000 Ohm de impedancia para el calzado 300 Ohms resistencia de contacto de la mano
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VALORES MAXIMOS DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
PROCESO DE DISEÑO
Fuente: Presentación Minminas – Favio Casas
MANTENIMIENTO ES NECESARIO
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Conductores de Tierra
• Inspección a intervalos frecuentes de aquellas componentes que son accesibles o que pueden fácilmente hacerse accesibles.
• Examen, incluyendo una inspección rigurosa y, posiblemente prueba.
MANTENIMIENTO ES NECESARIO
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Conductores de Tierra
• Inspección a intervalos frecuentes de aquellas componentes que son accesibles o que pueden fácilmente hacerse accesibles.
• Examen, incluyendo una inspección rigurosa y, posiblemente prueba.
MANTENIMIENTO ES NECESARIO
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Conductores de Tierra
Fuente: Presentación Minminas – Favio Casas
NO OLVIDAR:
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Conductores de Tierra
LA EQUIPOTENCIALIDAD ES EL PRINCIPIO BÁSICO DE LA SEGURIDAD ELÉCTRICA,
SPT PARA
TELECOMUNICACIONES
ANSI/TIA 942
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ANSI/TIA 942
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5.3.6.3 Bonding and grounding (earthing) 5.4.8.14 Bonding and grounding ANEXO G G.5.1.5 Building grounding and lightning protection systems G.5.1.6 Data center grounding infrastructure G.5.1.7 Computer or telecommunications rack or frame grounding G.5.1.8 Rack-mounted equipment grounding
ANSI/TIA 942
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ANSI/TIA 942
REFIERE A:
ANSI/TIA 607B IEEE 1100
Se debe tener un sistema de red de unión común (CBN)
ANSI/TIA 942
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7.5.2 Bandejas para el cableado de telecomunicaciones Las bandejas de cableado metálicas deben estar unidas a las tierra de la infraestructura del data center. Las bandejas deben tener una altura máxima de 150mm.
ANSI/TIA 942
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
G.5.1.5 Tierra del edificio y sistema de protección contra rayos Con base en el análisis de riesgos de acuerdo con la norma NFPA 780 y los requisitos de seguridad Debe existir un loop perimetral en el edificio que consiste en: Alambre de cobe # 4AWG enterrado a un metros de profundidad y a un metro del muro del edificio Uniendo unas varillas en acero revestido de cobre, con una longitud de 3m y un diametros de ¾” (19mm), las cuales deben estar espaciadas entre 6 y 12 metros. En las 4 esquinas se debe hacer un poso de prueba.
ANSI/TIA 942
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
G.5.1.5 Tierra del edificio y sistema de protección contra rayos Este sistema debe estar unido directamente a todos los equipos principales de distribución de energía, Generadores, UPS, Transformadores, etc.; así como al sistema de para rayos y al sistema de telecomunicaciones. Se recomiendan los buses de tierra para facilitar la unión y la inspección visual.
Ninguna parte de los sistemas de puesta a tierra debe ser superior a 5 ohmios a tierra verdadera medida por el método de cuatro puntos de caída de potencial.
ANSI/TIA 942
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
G.5.1.6 Infraestructura de tierra para data center La infraestructura de conexión a tierra crea una referencia de tierra equipotencial para todo el centro de cómputo y reduce las señales de alta frecuencia perdidas. SIGNAL REFERENCE GRID… TGB, PDU, Equipos de climatización, columnas expuestas, bandejas, tuberías, gabinetes/racks…
SRG
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
SRG
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
Un SRG también puede ser construido de laminas de cobre planas “correas”, alambres de aluminio, mallas compactas de metal, o en casos extremos, una cubierta sólida de hoja de metal.
ha sido una práctica común desde hace más de
30 años
SRG
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
Se convirtió en una parte estándar de diseño de centros de datos en 1983, como resultado de EE.UU. Federal Information Processing Standard FIPS PUB Directriz 94
Este histórico documento describen primero los principios científicos de la interferencia eléctrica con equipos informáticos y el diseño de estrategias para eliminar la interferencia. El SRG, en conjunto con otras estrategias de diseño: Casquillos de aislamiento, balún transformadores, entre otros; se explican y se recomienda en este documento.
SRG
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
Se convirtió en una parte estándar de diseño de centros de datos en 1983, como resultado de EE.UU. Federal Information Processing Standard FIPS PUB Directriz 94
Este histórico documento describen primero los principios científicos de la interferencia eléctrica con equipos informáticos y el diseño de estrategias para eliminar la interferencia. El SRG, en conjunto con otras estrategias de diseño: Casquillos de aislamiento, balún transformadores, entre otros; se explican y se recomienda en este documento.
SRG
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
Se convierte en estándar en los centros de datos
Es retirada en 1997, pero aún se hace referencia a este documento
SRG
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
"Una estructura de referencia de la señal (SRS) debe ser empleado como el medio básico para lograr una referencia común a tierra en alta frecuencia para todo el equipo dentro de un área contigua. Un SRS correctamente diseñado e instalado de manera efectiva, iguala al potencial de tierra, ondas de ruido desde la gama de frecuencias en mega hertzios ”
SE CONVIERTE EN UNA RECOMENDACIÓN
SRG
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"DE BAJA INMUNIDAD" de las interfaces de datos utilizan el cableado de cobre que transportan señales que tienen a tierra como referencia. Cualquier cambio en el voltaje de tierra entre los equipos interconectados es superpuesta en la señal de datos. Ruido de tierra entre sistemas de 0,1 voltios o incluso menos puede interferir con la comunicación de estos cables de comunicación de "baja inmunidad".
EQUIPOS Y PUERTOS • Puertos paralelos • RS-232 ports • Backplane propietarios • Cables de video
SRG
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"DE INMUNIDAD PARCIAL" se produce en las interfaces de comunicación de cobre que tienen un equilibrio o transmisión de señal diferencial que no está referenciado a tierra. Estos sistemas tienen algo llamado "Rango de modo común" de ruido de tierra inter-sistema que sí rechazan, pero son débiles a la interferencia con tensiones más grandes. Ruido de tierra entre sistemas de 10 voltios o más, interfiere con la comunicación.
EQUIPOS Y PUERTOS • Modbus • RS-485 • SCSI
SRG
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
"DE INMUNIDAD ALTA” se produce en las interfaces de comunicación de cobre que tienen un equilibrio o diferencial en las transmisiones de señales, utilizando un sistema de cable de línea de transmisión con aislamiento de transformador en ambos extremos. El ejemplo principal de este tipo de interfaz es Ethernet, que tiene una interfaz tensión de ruptura de más de 1.000 voltios. Este tipo de interfaz es capaz de resistir mucho mayor ruido de tierra inter-sistema y capaz de rechazar la interferencia a través de una gama mayor de frecuencias. Además, en los protocolos de comunicación se han incorporado corrección de errores.
EQUIPOS Y PUERTOS
SRG
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
EQUIPOS Y PUERTOS
EL RESULTADO ES QUE LA SUSCEPTIBILIDAD DE LOS EQUIPOS IT ANTE EL RUIDO DE TIERRA INTER-SISTEMA HA REDUCIDO CONSIDERABLEMENTE EN LAS ÚLTIMAS
DÉCADAS
SRG
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Prevención de daños
La SRG reduce el ruido de tierra entre sistemas, que es la diferencia de potencial en el chasis y tierra de los equipos activos conectados entre sí. En este caso, grandes fallas o corrientes de rayos inducidos que fluyen en el sistema de tierra pueden causar diferencias de voltaje entre el chasis de la Equipos de TI; tan grandes, que las interfaces de comunicación se dañan.
SRG
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Camino de descarga de ruido
El ruido o cualquier señal no deseada siempre tomara el camino de menor impedancia; un camino que a altas frecuencias por encima de 1 MHz no es el SRG sino otros cables cercanos.
El concepto de la SRG como un camino de descarga de ruido es basado en un malentendido fundamental de los principios de puesta
a tierra.
SRG
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
Descarga Electrostática (ESD)
La SRG no tiene un papel explícito en impedir la generación de cargas estáticas o la protección de equipos de estas cargos. La SRG no evita que el personal acumule carga estática.
SRG
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
Entonces la SRG…
ANSI/TIA 942
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
G.5.1.7 Aterrizamiento de racks/gabinetes para telecomunicaciones o equipos. Se debe asegurar una unión adecuada a la infraestructura de tierrra del centro de datos, incluyendo todos los elementos montados sobre él.
ANSI/TIA 942
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
G.5.1.7.4 Uniión de la infraestructura del data center Conecte el otro extremo del conductor de puesta a tierra de los racks a la infraestructura de tierra del centro de datos. La conexión debe usar terminales de compresión en cobre y éstas deben ser UL / CSA
ANSI/TIA 942
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
G.5.1.8 Aterrizamiento de equipos montados en rack Al poner a tierra a través del chasis de gabinetes o equipos, es preciso usar tornillos auto roscantes y arandelas dentadas para retirar la pintura y hacer un contacto directo. Claramente estos deben unirse a la referencia general del cuarto.
ANSI/TIA 942
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
G.5.1.8.1 Chasis de los equipos a tierra El chasis de todos los equipos montados en un rack, deben asegurar una unión adecuada con la tierra
ANSI/TIA 942
Oscar F. Olivera // Grounding & Bonding
G.5.1.9 Muñequera de descarga estática Se usa cuando se trabaja o instala directamente equipos de red o hardware de cómputo; pero sólo si el fabricante especifica su requerimiento. Los puntos de conexión de la muñequera, deben estar unidos a la barra del gabinete por un medio que asegura la continuidad eléctrica a tierra.
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
IEEE 1100
Recommended Practice for Powering and Grounding Electronic Equipment
ANSI/TIA/EIA J - STD 607A
Puesta a tierra de los sistemas de cableado estructurado (“Grounding and Bonding”)
NORMATIVIDAD BASE
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
ANSI/TIA 607B
Puesta a tierra de los sistemas de cableado estructurado (“Grounding and Bonding”)
ANSI/TIA 942
Grounding vs. Bonding
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
TBB
TBB
TR TR
Bonding.
Grounding
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
10 Gigabit FTP
6A/7 Cabling Systems
EFICIENCIA DEL BLINDAJE
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
EFICIENCIA DEL BLINDAJE
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
EFICIENCIA DEL BLINDAJE
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Cableados ScTP/FTP: ScTP = FTP = F/UTP
ANSI/TIA/EIA 568C.0 - 5.3.5: "....El blindaje de los cables ScTP/FTP debe
ser unido a la Barra de puesta a Tierra para Telecomunicaciones (TGB) en el
cuarto de telecomunicaciones. La puesta a tierra en el área de trabajo es
usualmente llevada a cabo a través de la conexión de potencia del equipo.
Las conexiones del blindaje en el área de trabajo deben ser llevadas a cabo
mediante un cable de equipo ScTP que se extienda desde la salida de
telecomunicaciones (TO) hasta el equipo, o hasta el terminal de puesta a
tierra personal. En el extremo del cableado del área de trabajo, el voltaje
medido entre el blindaje y el cable de tierra de la salida eléctrica usada para
dar potencia a la estación de trabajo no debe exceder 1 Voltio RMS...."
EFICIENCIA DEL BLINDAJE
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Eficiencia del Blindaje BICSI TDMM
“…El blindaje del cable necesita ser aterrizado en ambos costados, de esta manera las corrientes del blindaje pueden contrarrestar los efectos de la inducción de señales NO no deseadas por campos externos. Desafortunadamente, esto crea a su vez la posibilidad de la conducción de señales no deseadas debido a las corrientes circulantes de tierra. “Aterrizando el blindaje en un solo extremo:
– Rompe el loop de tierra. – No es efectivo a altas frecuencias (i.e.,
distancia > λ/10). – El acoplamiento de campos Common-
mode siguen estando presentes.”
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Eficiencia del Blindaje
• Muchos computadores portátiles no poseen cable de tierra.
• Equipos PoE nunca tiene conexión a tierra. (Sin conector eléctrico!)
• Muchas tarjetas de red (NIC’s) tienen un filtro entre la caja y tierra.
• El blindaje solo es probado en campo con continuidad, nunca para efectividad a altas frecuencias.
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Dr Howard Johnson, reconocido por “Outstanding contributor” para la IEEE P802.3z :
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
• En aplicaciones digitales de alta velocidad, una conexión de baja impedancia entre el blindaje y el chasis de los equipos en los dos extremos es requerido para que el blindaje haga su trabajo.
• La Z de conexión de la pantalla debe ser más baja en el rango de frecuencia propuesto. En aplicaciones de baja velocidad con Z alta, donde la mayoría de los campos electromagnéticos del entorno afectan las telcomunicaciones es preciso hacer un estudio de impedancias. En este caso las pantallas actúan como jaulas de Faraday alrededor de los conductores.
Dr Howard Johnson, reconocido por “Outstanding contributor” para la IEEE P802.3z :
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
• En aplicaciones de alta velocidad es mandatorio el
aterrizaje en ambos extremos funcionales. Esto
permite que la corriente circule en alta frecuencia
interactuando con la señal de los conductores. Esta
interrelación crea campos magnéticos que cancelan
los campos magnéticos emanados por efectos
alienigenas.
Eficiencia del Blindaje
• Debido al poco entorchado de los pares, la clase F solo depende del blindaje
para bloquear la interferencia EM.
(UTP depende del alto entorchado de los pares para la inmunidad a la interferencia EM)
• En la mayoría de instalaciones, el blindaje es aterrizado solo en un extremo.
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Eficiencia del Blindaje Método de Instalación
• “…El terminal de la salida de trabajo no está aterrizado a tierra”
• “…La unión… en la terminal de la salida de trabajo se logra conectando el patch cord apantallado entre la salida y el equipo.”
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
ANSI/TIA/EIA J STD 607 A
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
SD
SERIES II CAT 5
ORTRONICS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
OR
TR
ON
ICS
Telecom Main
Grounding Bussbar
Telecom Room
Grounding Bussbar
Main Building
Ground
Electrical
Panel
Electrical
Power Ground
Workstation
Power branch Circuits
Power Cord
Hub
Power Cord
FTP Horizontal
Cable
FTP Patch
Cable
FTP Patch
Cable
FTP Patch Panel
FTP Jack
Ground Wire
SD
SERIES II CAT 5
ORTRONICS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
OR
TR
ON
ICS
Telecom Main
Grounding Bussbar
Telecom Room
Grounding Bussbar
Main Building
Ground
Electrical
Panel
Electrical
Power Ground
Workstation
Power branch Circuits
Power Cord
Hub
Power Cord
FTP Horizontal
Cable
FTP Patch
Cable
FTP Patch
Cable
FTP Patch Panel
FTP Jack
Ground Wire
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
1 - Scope
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Telecommunications Equipment Bonding Conductor (TEBC)
Unit Bonding Conductor (UBC)
Rack Bonding Conductor (RBC)
Bonding Conductor for Telecommunications (BCT)
Grounding Equalizer (GE)
Telecommunications Grounding Busbar (TGB)
Telecommunications Bonding Backbone (TBB)
Telecommunications Main Grounding Busbar (TMGB)
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
• Conductor de Unión para Telecomunicaciones:
• J - STD - 607A - 5.3.1 / unión con la tierra del sistema de potencia: “El conductor de unión para telecomunicaciones, debe unir la TMGB con la tierra del sistema de potencia...."
Bonding Conductor for Telecommunications (BCT)
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
• Conductor de Unión para Telecomunicaciones:
• J - STD - 607A - 5.3.2 / dimensionamiento del
conductor de unión para telecomunicaciones: "El
conductor de unión para telecomunicaciones, debe
tener, como mínimo, el mismo tamaño que el TBB....”
Telecommunications
Bonding Backbone (TBB)
Sistema Medular de Puesta a Tierra para
Telecomunicaciones:
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
• J - STD - 607A - 5.4.1: "El TBB es un conductor que interconecta todas las TGBs
con la TMGB.”
• J - STD - 607A - 5.4.2: "El TBB se origina en la TMGB, se extiende a lo largo del
edificio usando las canalizaciones del sistema medular de telecomunicaciones, y se
conecta a todas las TGBs en todos los cuartos de telecomunicaciones y todos los
cuartos de equipos....”
• J - STD - 607A - 5.4.3.2: "El sistema interior de tuberías para agua del edificio, no
debe ser usado como un TBB.
• J - STD - 607A - 5.4.3.3: "El blindaje metálico de un cable, no debe ser usado
como un TBB.
SISTEMA MEDULAR DE PUESTA TIERRA TELCO
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
• J - STD - 607A - 5.4.4.1: “El TBB debe ser un conductor de cobre. El
tamaño mínimo del conductor usado para el TBBdebe ser #6 AWG. El TBB debe ser dimensionado a razón de 2 Kcmil por cada pie lineal de longitud del conductor hasta un máximo de #3/0 AWG. ”
• J - STD - 607A - 5.4.4.2: "....La función planeada para el TBB es la de reducir o ecualizar diferencias de potencial entre sistemas de telecomunicaciones. A pesar de que el TBB conducirá alguna corriente alterna bajo condiciones de falla a tierra, este conductor no está previsto para ser el único camino de retorno para una falla a tierra...."
Sistema Medular de Puesta a Tierra para
Telecomunicaciones:
La siguiente tabla ilustra los requisitos para el dimensionamiento del TBB:
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Sistema Medular de Puesta a Tierra para
Telecomunicaciones:
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
La TBB debe ser calculada
con base a 2 Kcmil por pie
lineal de longitud hasta un
máximo de 750 Kcmil:
Conductor de Unión para Telecomunicaciones:
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
• 5.1.5.2: "El Conductor de Unión para
Telecomunicaciones, cada Sistema Medular de puesta
a Tierra para Telecomunicaciones (TBB), y cada
Equalizador de Tierra (GE), deben ser verdes o estar
marcados con un distintivo de color verde."
Barra Principal de Puesta a Tierra para Telecomunicaciones:
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
• J - STD - 607A - 5.2.1: "La Barra Principal de Puesta a Tierra para Telecomunicaciones (TMGB)
sirve como una extensión dedicada del sistema de electrodos de puesta a tierra del edificio, para
la infraestructura de telecomunicaciones.
• La TMGB sirve también como el punto central de conexión para los Sistemas Medulares de
Puesta a Tierra para Telecomunicaciones (TBB) y equipos. Típicamente, debería existir
solamente una TMGB por edificio.”
• J - STD - 607A - 5.2.2: "La ubicación ideal para la TMGB se encuentra en las instalaciones de
entrada."
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Barra Principal de Puesta a Tierra para Telecomunicaciones / descripción:
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
• J - STD - 607A - 5.2.5.1: "La TMGB debe:
• a) ser una barra de cobre pre-taladrada provista con orificios que permitan
utilizar conectores de tamaños estandarizados;
• b) ser dimensionada de acuerdo con los requisitos inmediatos de la
aplicación y considerando crecimiento en el futuro;
• c) tener dimensiones mínimas de 6 mm (0.25 pulgadas) de grosor, 100
mm (4 pulgadas) de ancho, y de longitud variable;
• d) estar listada por un laboratorio de pruebas reconocido....”
• J - STD - 607A - 5.2.5.2: “Es deseable que la barra de puesta a tierra sea
estañada eléctricamente para una resistencia de contacto reducida...."
Barra Principal de Puesta a Tierra para Telecomunicaciones / descripción:
• J - STD - 607A - 5.2.5.2:
"....Si la barra no es
estañada, debe ser
limpiada antes de instalar
los conductores, y debería
aplicarse un antioxidante en
el área de contacto para
controlar la corrosión y
reducir la resistencia de
contacto”
Limpiar el barraje para
asegurar que este libre de
óxido, lubricantes o grasas.
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Para conectar al TGB o TMGB
1. Limpiar el barraje
para asegurar que este
libre de óxido,
lubricantes o grasas.
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
• 2. Aplicar
antioxidante
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
• 3. Asegurar la conexión mecánica
TMGB
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
J - STD - 607A - 5.2.7.1: "Las conexiones del Conductor de Unión de
Telecomunicaciones, entre el TBB a la TMGB, deberán utilizar soldaduras
exotérmicas, conectores de compresión de doble ojo listados, u otro tipo de
conector de compresión irreversible. Los conectores de doble ojo son
preferidos."
Copper TGB isolated from
support with a minimum of 2” of
separation from wall
Conductor bonding equipment
to TGB
Continuous (unspliced) TBB
passing through TR or ER
Conductor bonding TGB to
TBB
Exothermic Process
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Barra Principal de Puesta a Tierra para Telecomunicaciones /
descripción:
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
• J - STD - 607A - 5.2.8.1: "La TMGB debe estar aislada
de su soporte. Se recomienda una separación mínima
con la pared de 50 mm ( 2 pulgadas) para permitir el
acceso a la parte trasera de la barra."
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
TMGB
• Barra Principal de Puesta a Tierra para Telecomunicaciones,
dimensiones recomendadas en milímetros y Pulgadas
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Barra Principal de Puesta a Tierra para Telecomunicaciones / conectores
recomendados:
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Conector irreversible de compresión,
2 orificios de 11 mm (7/16 pulgada), separados 25 mm (1 pulgada)
Conector irreversible de compresión,
2 orificios de 8 mm (5/16 pulgada), separados 17 mm (5/8 pulgada)
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Deben utilizarse los tornillos
recomendados por el
fabricante de los conectores.
En cualquier caso,
deberían utilizarse tornillos de
acero inoxidable
como mínimo
Sistema Medular de Puesta a Tierra para
Telecomunicaciones:
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
J - STD - 607A - 5.4.5.2: "Los
conductores de los TBBs deberían ser
instalados sin empalmes. En donde
sean necesarios empalmes, el número
de empalmes debería ser mínimo y
deberían ser accesibles y localizados
en espacios de telecomunicaciones.
Segmentos empalmados de TBB,
deben ser conectados usando
soldaduras exotérmicas, conectores
de compresión irreversibles, o
equivalente....”
Barra de Puesta a Tierra para Telecomunicaciones:
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
• J - STD - 607A - 5.5: "La TGB es el punto de conexión para la puesta a tierra de los
sistemas y equipos de telecomunicaciones en el área servida por ese cuarto de
telecomunicaciones, o cuarto de equipos.”
• J - STD - 607A - 5.5.1.1: "La TGB debe:
• a) ser una barra de cobre pre-taladrada provista con orificios que permitan utilizar
conectores de tamaños estandarizados;
• b) tener dimensiones mínimas de 6 mm (0.25 pulgadas) de grosor, 50 mm (2
pulgadas) de ancho, y de longitud variable para cumplir con los requisitos de la
aplicación, y considerando crecimiento en el futuro;
• c) estar listada por un laboratorio de pruebas reconocido...."
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TGB
Barra de Puesta a Tierra para Telecomunicaciones,
dimensiones recomendadas en milímetros y pulgadas
Equipotencializador de Tierra:
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• J - STD - 607A - 5.4.2: "....El GE interconecta múltiples TBBs.”
• J - STD - 607A - 5.4.3.4: "Siempre que dos o más TBBs sean utilizados dentro de un edificio de varios pisos, los TBBs deben ser conectados entre si con un GE (anteriormente conocido como Conductor de Unión para la Interconexión de los Sistemas Medulares de Puesta a Tierra para Telecomunicaciones) en el último piso, y como mínimo cada tres pisos en medio.”
• El Equalizador de Tierra / GE debe ser dimensionado de la misma manera que los TBBs.
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
• Rack bonding conductor (RBC)
– Conductor de tierra usado para conectar el rack o
gabinete directamente al TMGB, TGB, TEBC, o en
el DC o MC al SRG.
• Telecommunications equipment bonding conductor
(TEBC)
– Conductor de tierra que se extiende desde el
TMGB or TGB bien sea a un barraje de rack o a
un conductor de unión de rack. (RBC)
Telecommunications Room
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CONEXIONES EN EL TR
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Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
Copper Offset Terminal Lugs
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Offset Style terminal lug
Bonding electrical cabinet
Para instalar las bornas terminales:
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Para instalar las terminales:
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Conduit / Pipe Bond
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Telecommunications Room
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• Rack Bonding Conductor (RBC)
– Conductor de tierra usado para conectar el rack o gabinete directamente al TMGB, TGB, TEBC, o en el DC o MC al SRG.
• Telecommunications Equipment Bonding Conductor (TEBC)
– Conductor de tierra que se extiende desde el TMGB or TGB bien sea a un barraje de rack o a un conductor de uniòn de rack. (RBC)
ATERRIZAJE DE RACK OPCION 1
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* ANSI/NECA/BICSI-607
Opciòn 2- Barraje Horizontal
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o Option “2” utilizes a horizontal rack grounding busbar which can be mounted on the top or bottom of the rack/cabinet. Each piece of equipment is bonded directly to the busbar with a unit bonding conductor (UBC).
o With this option the UBCs may be longer and adds to the complexity of cable management
Equipment & Rack Grounding Option “3”
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Option ”3” utilizes a vertical rack grounding busbar that runs length of the rack/cabinet. Each piece of equipment is bonded directly to the busbar with a short piece of unit bonding conductor (UBC). This is the preferred option resulting in short lengths of UBCs.
Equipment & Rack Grounding
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Unacceptable series or “daisy chain” connected equipment bonding conductors.*
Horizontal Rack Grounding Busbar
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Horizontal Rack Grounding Busbar
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Cable
Management?
Horizontal Ground Bar
mounted on bottom
of cabinet
Vertical Rack Grounding Busbar
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Telecommunications Equipment Bonding Conductor (TEBC)
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Bonding Equipment to the TEBC
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SIGNAL REFERENCE GRID. SRG TIA 942 G5.1.6
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El SRG crea una referencia a tierra equipotencial para el DC y reduce cualquier interferencia de Señal de alta frecuencia. Consiste de una reticula de 0,6 a 3 metros que cubre la totalidad del Espacio del DC. El conductor de Cobre debe ser de mínimo calibre 6 AWG o equivalente
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• Se prefiere un SRG con conductores aislados que hacen contacto físico donde se deben hacer las conexiones.
• El ailsamiento previene puntos de contacto intermitentes.
• El cable según J-STD 607 A debe ser de color verde en su chaqueta.
SIGNAL REFERENCE GRID. SRG
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Otra soluciones son: Una retícula en fleje o tiras de cobre presoldadas conformando una malla en secciones de 20 cm que se extiende sobre el piso. Una tela metálica
CONEXIONES AL SRG
/Nombre del conferencista // Conferencia
1)Conductor calibre 1/0 AWG para conectar el TMGB.
CONEXIONES AL SRG
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2) Un conductor calibre 4 AWG para aterrizar las estructuras metálicas o columnas del D.C.
CONEXIONES AL SRG
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
3) Un conductor calibre 6 AWG para aterrizar las canaletas o bandejas portacables del DC.
CONEXIONES AL SRG
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
4) Un conductor calibre 6 AWG para aterrizar todas las tuberías del DC y usando abrazaderas para tubería.
CONEXIONES AL SRG
Oscar F. Olivera / Grounding & Bonding
5)Un conductor calibre 6 AWG para aterrizar los pedestales del piso falso cada sexto pedestal en cada dirección.
6)Un conductor calibre 6 AWG para aterrizar cada rack o gabinete de telecomunicaciones. Estos no se deben aterrizar serialmente.
CONEXIONES AL SRG
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7) Un conductor bonding en calibre determinado según NTC 2050 Cap. 250-95; para aterrizar los barrajes de tierra aislada de las PDU (Power Distribution Unit) .
TABLA 250-95
CONDUCTORES DE TIERRA
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CONDUCTOR DE TIERRA
CALIBRE
15 14
20 12
30 10
40 10
60 10
100 8
200 6
300 4
400 3
500 2
600 1
800 1/0
1000 2/0
1200 3/0
1600 4/0
2000 250
2500 350
3000 400
4000 500
5000 700
6000 800
CORRIENTE DE SELECCIÓN DE LAS PROTECCIONES DE
SOBRECORRIENTE (A)
SOLUCIÓN COMPLETA DE GROUNDING AND BONDING
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1. TMGB
2. TGBs
3. Kit de Montaje
4. Barrajes Verticales
6. Kit de Barraje horizontal.
7. Terminales de Compresión: Bornas
8. Conectores de Compresión tipo C
9. Herramientas de Ponchado
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10. Puente Equipotencial
11. Terminales para aterrizaje de racks.
12. Abrazaderas para tuberías.
13. Conjuntos compuestos de antioxidante.
GRACIAS…
I.E. OSCAR F. OLIVERA D.