8.3. Рекомендации по выполнению внешних соединений

Под внешними соединениями ниже понимаются информационные линии связи между устройствами, линии первичного питания (питание от сети), соединения между корпусами и общими шинами вторичных источников питания, цепи подключения сетевых фильтров, металлизирующие и заземляющие цепи.

Внешние соединения и способы их выполнения существенно влияют на такие свойства ЦТС, как излучение радиопомех и восприимчивость к импульсным помехам, причем часто это влияние является противоречивым. Например, автономное заземление экранирующего корпуса улучшает помехозащищенность изделия от внешних по отношению к корпусу электрических полей, а также обеспечивает требования техники безопасности, но эта же мера ухудшает из-за неэквипотенциальности точек заземления помехозащищенность, когда ЦТС работают в комплексе, или, например, соединение общей шины вторичных источников питания с корпусом уменьшает уровень генерируемых радиопомех, но опять-таки ухудшает помехозащищенность из-за влияния неэквипотенциальности точек заземления.

Ниже приведены некоторые рекомендации по корректному выполнению внешних соединений, имеющие целью снижение восприимчивости ЦТС к импульсным помехам, уменьшение влияния неэквипотенциальности точек заземления, а также снижение уровня генерируемых радиопомех.

Рекомендации распространяются на автономные ЦТС и комплексы ЦТС, первичное питание которых осуществляется от трехфазной четырехпроводной или однофазной двухпроводной сети переменного тока промышленной частоты с заземленной нейтралью.

Предполагается, что информационные линии связи между ЦТС гальванически не развязаны.

Для каждого конкретного случая эффективность схемы соединений должна экспериментально проверяться на этапе наладки и испытаний опытных образцов. В ходе проверки целесообразно исключать отдельные соединения, которые при заданных нормативных требованиях по обеспечению ЭМС малоэффективны. Поэтому на этапе разработки опытных образцов целесообразно предусматривать конструктивную возможность исключения того или иного внешнего соединения.

Внешние соединения в автономном устройстве

Ниже под автономным понимается устройство, выполненное в виде отдельной конструктивной единицы и не имеющее электрических информационных связей с другими устройствами. Одна из возможных рекомендуемых схем внешних соединений автономного устройства приведена на рис. 8.2.

Рис. 8.2. Схема внешних соединений автономного устройства

На схеме показаны следующие объекты. От распределительного щита питания РЩ идет фидер питания Ф к устройству. Распределительный щит обычно содержит сервисный прерыватель К для отключения фаз питания А, В, С (нуль сети не прерывается) и узел заземления УЗ, расположенный непосредственно на проводящем корпусе РЩ. Для снижения уровня помех на корпусе РЩ узел заземления может исполняться в виде металлического листа, вмонтированного в кирпичную кладку стены, при условии, что последняя имеет непосредственный контакт со сварным стальным каркасом здания или с физической землей. Площадь листа, контактирующая с кладкой, должна быть не менее В качестве электрода заземления ЭЗ может использоваться сварной стальной каркас здания или подземная водопроводная система, если последняя не имеет неметаллических соединений. Однако по этим проводящим частям зданий обычно текут токи от другого оборудования. Поэтому целесообразно иметь автономный электрод заземления в виде прута диаметром не менее 15 мм, забитого в землю на глубину или в виде закопанного металлического листа площадью Длина провода 1, соединяющего электрод ЭЗ и узел УЗ, не должна превышать Все соединения в системе заземления желательно выполнять сварными. Разъемные соединения должны подвергаться периодическим проверкам. Сопротивление заземляющих цепей от узла УЗ до физической земли не должно превышать 3 Ом. К узлу УЗ РЩ рекомендуется также подсоединить проводом 2 нуль сети (нейтраль). Фидер Ф представляет собой четырехпроводный (для трехфазного питания) или двухпроводный (для однофазного питания) кабель, заключенный в экранирующую

оболочку (гибкую броню) или, что более предпочтительно, в жесткую (стальную) трубу. С одной стороны экран присоединяется проводом металлизации 3 к узлу УЗ на РЩ, а с другой — проводом металлизации 4 к опорному узлу ОУ, расположенному непосредственно на проводящем корпусе ЦТС. Если кабель заключен лишь в оплетку, то рекомендуется узлы УЗ и ОУ дополнительно соединить проводом металлизации. К ОУ проводами металлизации 5, 6 и 7, магистральным или радиальным способом подсоединяются проводящие корпуса сетевого фильтра СФ, вторичного источника питания ВИП и логического блока ЛБ. В общем случае СФ может располагаться вне корпуса ЦТС. Тогда отрезок питающего кабеля между СФ и ВИП также должен быть в экране. К опорному узлу проводами металлизации 9 и 8 подсоединяются междуобмоточный статический экран силового трансформатора и выходной зажим ВИП «Общая шина» (ОШ).

Все металлизирующие соединения должны иметь возможно меньшие активное и индуктивное сопротивления. Неэкранированные отрезки кабеля питания должны быть возможно более короткими.

Если изделие предназначено для эксплуатации в заведомо тяжелой электромагнитной обстановке, то питание к РЩ рекомендуется подводить от отдельного разделительного трансформатора, расположенного возможно ближе к РЩ (не далее . К трансформатору не должны подключаться никакие другие нагрузки.

Внешние соединения в сосредоточенном комплексе устройств

Под сосредоточенным комплексом ниже понимается совокупность устройств, связанных между собой информационными линиями связи и отстоящих друг от друга на расстоянии не более Частным случаем сосредоточечного комплекса является совокупность функционально завершенных устройств, произвольно компонуемых в пределах одной стойки или в нескольких механически агрегатированных между собой стойках. При этом линии связи между устройствами не выходят за пределы общего корпуса стоек.

Одна из возможных рекомендуемых схем внешних соединений такого комплекса приведена на рис. 8.3. Для определенности примем, что в стойке размещаются три устройства

Рис. 8.3. Схема внешних соединений комплекса, сосредоточенного в одной стойке

ройства (например, процессор ПР, оперативное запоминающее устройство ОЗУ и вводно-выводное устройство ВВУ), соединяющихся друг с другом с помощью унифицированного многоканального магистрального интерфейса. Питание устройств осуществляется от однофазной сети переменного тока, при этом все внешние соединения, относящиеся к заземлению изделия и подведению к нему первичного питания, выполняются совершенно так же, как и для автономного устройства.

Соединения между СФ, ВИП и ЛБ в каждом устройстве внутри стойки выполняются так же, как и для случая автономного устройства, за одним исключением: общая шина вторичного питания всей логической системы присоединяется к системе земель только в одном месте, например в процессоре ПР, с помощью провода металлизации 8. В общем случае это соединение осуществляется в устройстве, которое имеет наибольшее число информационных связей с другими устройствами комплекса. Разводка первичного питания осуществляется с помощью шин питания, расположенных в экранированном отсеке питающих шин в том же отсеке располагается шина «корпус», присоединяемая к опорному узлу стойки ОУС. Питание с шин можно подавать на устройства через разъемы, а подсоединение к шине «корпус» опорных узлов СФ, ВИП и ЛБ устройств желательно осуществлять с помощью неразъемных соединений.

Интерфейсная информационная магистраль располагается в отсеке информационных кабелей ОИК, и устройства подсоединяются к ней с помощью разъемов, в которых для каждой информационной линии желательно иметь по отдельному контакту как для прямого, так и для обратного провода.

Одна из возможных рекомендуемых схем внешних соединений для случая, когда сосредоточенный комплекс состоит из нескольких обособленных стоек, приведена на рис. 8.4. Для определенности примем, что комплекс содержит четыре стойки и каждая соединена информационным кабелем связи с другими стойками. По сравнению с комплексом в одной стойке здесь задача состоит в корректном расположении питающих и информационных кабелей. Обычно эти кабели располагают под фальшполом, на котором установлены стойки. Но это не лучший способ, так как при этом требуется или экранировать питающие и информационные кабели, или разносить их между собой. В любом случае пользователь волен располагать стойки и кабели по своему усмотрению, что может привести к резкому снижению помехозащищенности комплекса.

Более предпочтительно помещать кабели в специальный металлический распределительный короб РК (рис. 8.4), в котором для кабелей питания и информационных кабелей предусмотрены отдельные экранированные друг от друга отсеки. Распределительный короб служит

Рис. 8.4. Схема внешних соединений сосредоточенного комплекса

экраном для кабелей и шиной «корпус» для всех устройств комплекса. По сути дела РК как бы превращает весь комплекс в единое устройство с общим корпусом. Экономически система с РК также значительно эффективнее системы с фальшполом.

Соединения внутри стоек выполняются, как и на рис. 8.3, за одним исключением: общая шина вторичного питания всей логической системы присоединяется к системе земель только в одной стойке, чаще всего в стойке процессора.

Внешние соединения в распределенном комплексе устройств

Под распределенным комплексом понимаются связанные информационными линиями устройства, которые отстоят друг от друга настолько, что их питание осуществляется от разных распределительных щитов, а заземление производится не в одной общей точке. В таком комплексе наиболее вредное влияние на работоспособность оказывает неэквипотенциальность точек заземления устройств.

Выполнение внешних соединений в распределенном комплексе осуществляется следующим образом. Комплекс подразделяется на части, которые можно расматривать как автономные или сосредоточенные. Внешние соединения каждой такой части выполняются так, как указано выше. Информационные линии связи между удаленными друг от друга сосредоточенными частями выполняются с обязательным применением гальванической развязки.

Фальшпол

Большие вычислительные системы нередко устанавливают на фальшпол (ФП), который призван механически защищать питающие и информационные кабели. Иногда -ФП служит также для канализации охлаждающего воздуха. Его изготавливают из стали, алюминия или огнестойкой древесины. Если ФП является проводящим, то для обеспечения электрической безопасности обслуживающего персонала его верхнюю поверхность необходимо покрыть непроводящим покрытием. Покрытие должно быть негорючим и антистатическим, т. е. оно не должно быть источником появления на обслуживающем персонале электростатических зарядов.

Для минимизации статических зарядов необходимо (1061:

заземлить все металлические части ФП;

обеспечить, чтобы сопротивление между непроводящим покрытием и ФП поддерживалось в пределах МОм;

поддерживать влажность помещения в заданных пределах (40—60% при 25±3°С).