כיצד מרכזי נתונים מייצרים שדות אלקטרומגנטיים חריגים?

הגורם המרכזי לעליית עוצמת השדה האלקטרומגנטי במרכזי נתונים נעוץ באופי הצרכנים הפועלים בהם. מערכות מחשב, ספקים, ומערכות אל פסק (UPS) מוגדרים כצרכנים לא לינאריים, המחוללים הרמוניות גל אי זוגי בעיקר ההרמוניה השלישית וכפולותיה. וסתי המהירות, הדיודות והטרנזיסטורים במרכזי המחשוב מייצרים עיוותים ורעשים בגל הסינוס התקין בתדר 50 הרץ, דבר הגורם לאי איזון מוחלט ברשת התלת פאזית. חוסר הסימטריה הקיצוני מוביל להגדלת השטף המגנטי בסביבת לוחות החשמל וקווי הולכת האנרגיה. כחלק מהתהליך, נוצר סביב המתקן שדה בעוצמות משתנות המקרין על המבנה, פולט שדות אלקטרומגנטיים חזקים, ועלול לפגוע במערכות אלקטרוניות רגישות ובבריאות האדם.

מה קורה להרמוניות החשמל בתוך מוליכי המבנה?

• התנקזות ישירה לקו האפס: ההרמוניה השלישית וכפולותיה אינן מבטלות זו את זו כמו הזרם הרגיל, אלא מתחברות ומתנקזות יחד ישירות אל מוליך הניוטרל במבנה.
• יצירת עומסי יתר חריגים: ריכוז הזרמים ההרמוניים בקו האפס גורם לעומסי יתר קיצוניים על המוליכים, דבר שעלול להוביל להתחממות מסוכנת של כבלי החשמל ותשתיות המבנה.
• הפסדי הספק ואנרגיה ברשת: הנוכחות של עיוותים הרמוניים אלו מייצרת חוסר איזון, הפסדי הספק ניכרים והפסדי אנרגיה חמורים במערכת ההזנה החשמלית של המרכז.
• עלייה חדה בשטף המגנטי: כתוצאה ישירה מהעומס הלא לינארי ומזליגת ההרמוניות, נוצר סביב המוליכים ולוחות החשמל שטף מגנטי מוגבר שמעלה את רמות הקרינה במבנה.

כיצד מתכננים לוחות חשמל דלי קרינה?

בתכנון חשמל ללוחות מרובי צרכנים, מחלקת הנדסת חשמל ואלקטרוניקה המשותפת למחלקה להנדסת מיגון קרינה בחברת דולב אלקטרומכניקה שמה דגש מיוחד על הפחתת השטף המגנטי. תכנון הלוחות דורש הגדרה קפדנית של הארקות במתקני מתח נמוך, מתח גבוה ומתח עליון, ובנייה פיזית נכונה של הרכיבים. כדי להגביל את השדה המגנטי מלוח החשמל למינימום, פסי צבירת הפאזות ופס צבירת האפס מרוכזים יחד בחלקו העליון של הלוח, כאשר המרחק ביניהם הוא המינימום האפשרי בהתאם לחוק החשמל. קרבה זו מאפשרת את ביטול השדות המגנטיים ההדדיים. בנוסף, ההזנה ללוח מתוכננת במרכזו, וחלוקת הזרם לצרכנים מתבצעת באופן סימטרי מבחינת העומס משני צידי נקודת ההזנה.

אילו בדיקות הנדסיות חובה לבצע במבנה?

הגבלת שדות מגנטיים ביעילות אינה מבוססת על השערות, אלא על בדיקת איכות חשמל מקיפה ומדעית. הבדיקות ההכרחיות כוללות:

• ניטור הרמוניות: מדידת אחוז העיוותים ההרמוניים בזרם ובמתח.
• בדיקת איזון פאזות: איתור חוסר סימטריה הגורם לעליית השטף המגנטי.
• בדיקת זרמים תועים: איתור זרמים הזורמים דרך הארקות ומבני מתכת במבנה.
• בדיקת הארקה ומקדם הספק: מניעת נפילות חשמל והפסדי אנרגיה.
• הערכת סיכונים: ניתוח שיקולים טכנו כלכליים עבור שדות אלקטרומגנטיים השופעים ממתקני החשמל.

רק לאחר ביצוע בדיקות אלו באמצעות ציוד מדידה מתקדם, ניתן להתאים את פתרונות הסיכוך המדויקים ביותר למבנה.

מהם פתרונות המיגון הטכנולוגיים הקיימים בשוק?

כאשר הבדיקות מראות על שדה אלקטרומגנטי חריג, יש צורך בשילוב חומרים משמשים למיגון שפותחו במיוחד למערכות הספק. חברת דולב אלקטרומכניקה מייצרת את ה-Dolev Smart Shielded Panel, פתרון קרינה ייחודי ומודולרי הנותן מענה בתחום הגבלת שדות אלקטרומגנטיים בתדר רשת החשמל ובתדרי רדיו. פאנל זה נבדק על ידי טובי המומחים ונמצא מתאים לדרישות המיגון המחמירות בארץ ובחו"ל. חטיבת מיגון הקרינה פועלת בצמידות לחטיבת התאים המסוככים, המתמחה בבניית קופסאות ותאים מסוככים לאפליקציות צבאיות ואזרחיות, חדרים מסוככים למניעת זליגת מידע, מערכות סיכוך לחדרי מחשב, זיווד אלקטרומכני, ומערכות הגנה נגד ברקים לבניינים חכמים.

מדוע חשוב לבצע בדיקת שטף מגנטי לפני ביצוע המיגון?

ההמלצה החד משמעית לתכנון לוחות חשמל ומערכות הספק במרכזי נתונים היא לבצע בדיקת שטף מגנטי מקיפה ויסודית עוד לפני יישום פתרונות המיגון הפיזיים. הבדיקות חייבות להתבצע על ידי מודד קרינה מוסמך, מהנדס שהוסמך רשמית על ידי המשרד להגנת הסביבה לביצוע מדידות שטף מגנטי ממקורות חשמל ותקשורת במטרה להגביל את השדות באתר. ביצוע המדידות המקדימות הללו, תוך שימוש בציוד מדידה מתקדם, מאפשר לאתר במדויק את מוקדי הרעש, העיוותים ההרמוניים והזרמים התועים במבנה. ללא נתונים מדויקים אלו, המיגון עלול להתבצע בצורה שגויה או לא מספקת. המדידות מאפשרות לבחון גם את יעילות מערכות הסינון האלקטרו אופטי לתקשורת המחשבים, ולתכנן פתרון סיכוך הנדסי מותאם אישית.

כיצד מבטיחים סביבה טכנולוגית בריאה?

ניהול רמות השדה האלקטרומגנטי במבנים המכילים מרכזי נתונים הוא אתגר הנדסי מורכב, אך פתיר לחלוטין. באמצעות שילוב של תכנון לוחות חשמל נכון, איזון פאזות, ניטור הרמוניות ושימוש בחומרי סיכוך מתקדמים, ניתן ליהנות מהקלאס הדיגיטלי ללא פשרות בריאותיות. חברת דולב אלקטרומכניקה טכנולוגיה והנדסה בע"מ מעמידה לרשות לקוחותיה מפעל ייצור, מעבדה מסוככת ומגוון עצום של ציוד מדידה, פילטרים ומערכות סינון EMI/RFI. החברה עובדת תחת בקרת איכות מחמירה של תקן ISO-9001 של מכון התקנים הישראלי, ומהווה ספקית מאושרת של משרד הביטחון, רפא"ל, אלביט וחברות טכנולוגיה מובילות. עם ניסיון עשיר ופתרונות הנדסיים תחת קורת גג אחת, דולב אלקטרומכניקה היא השותף המקצועי שלכם ליצירת מרכזי נתונים בטוחים, יעילים ודלי קרינה.