由于產生靜電的介質電阻率很高,產生的靜電荷不易流瀉,越積越多,靜電電壓很高,可達幾千伏甚至上萬伏。因此,靜電的影響不容忽視。
靜電是引起數據中心機房IT設備故障的重要因素之一。
靜電通過人體對IT設備或其他設備放電時(即所謂的打火),當能量達到了一定的程度,也會給人觸電似的的感覺,造成操作維護人員的精神負擔,影響工作效率。
1.靜電故障的特點
靜電的產生與機房的結構和環境條件有很大的關系。靜電故障的特點如下:
(1)靜電故障出現的季節,主要是冬春干燥季節,就是說靜電隨濕度而改變。
(2)靜電引起的故障偶發性很多,重復性不強,一般是隨機性的故障,所以難以找出其誘發的原因。
(3)靜電致使IT設備出現錯誤的動作時,往往是在人體或其他絕緣體與IT設備相接觸時發生。
2.靜電如何影響IT設備
靜電之所以會對IT設備存在嚴重的影響,是因為靜電發生時伴隨著以下物理過程:
(1)由于電流瞬時流過機殼,對信號線、電源線產生的感應噪聲。
(2)由于靜電產生的高壓,引起機殼地、安全地的電位變動,從而引起邏輯地產生的電位變動。
(3)由于靜電放電時的接觸部分產生電磁波,給予信號線的輻射噪聲。
靜電對IT設備影響的后果主要有兩種:一種是元件損壞,另一種是引起IT設備誤動作或運算錯誤。
靜電對IT設備的影響,主要體現在靜電對半導體器件的影響上。
3.機房的防靜電措施
從前面的內容,我們已經了解了靜電的影響、靜電的來源,可見不產生靜電是很困難的。針對機房的防靜電措施歸納起來主要有幾個方面:
(1)接地與屏蔽
接地是最基本的防靜電措施,要求計算機本身應有一套合理的接地和屏蔽系統。
當靜電帶電體觸及IT設備機殼放電時,靜電就能夠通過接地系統漏泄入地,而不至于引起IT設備和系統運行的故障。
當然,接地并不是以清除靜電為主要目的,通常靜電接地是與設備接地共用的,其接地電阻越低越好。
此外,還要切斷靜電噪聲侵入的通路,就是要進行屏蔽。尤其是低電平的信號檢測電路,特別易于受到外部靜電感應噪聲的影響。
(2)機房的地板
數據中心機房的地板是靜電產生的主要來源,要保證從地板表面到接地系統的電阻在2.5x104~109Ω之間。
阻值的下限是為了人身安全,上限則是為了防止靜電。
實驗證明,當電阻值低于109Ω時,地板和其他材料在合適的濕度下,產生的靜電只有幾十伏到幾百伏。對IT設備來說,這樣低的靜電是微不足道的。
(3)控制機房的溫濕度
控制濕度是避免產生靜電的重要手段。
靜電生成的主要條件就是相對濕度低。要保證數據中心機房的相對濕度保持在規定范圍之內。
圖為各種活動中人體的靜電電壓(kV)
因此,數據中心機房的相對濕度需要控制在50%±10%的范圍之內。
(4)使用靜電消除工具
常見的機房靜電消除工具主要有靜電消除劑和靜電消除器。
靜電消除劑是一種導電溶劑,在靜電發生較高的地方噴灑該溶劑就可以消除靜電,并能保持一定時期,但需定期噴灑。
靜電消除器也可以叫做除靜電設備,可直接把靜電消除器靠近物體的表面而中和靜電。
4.小結
如何防止靜電的危害,不僅涉及到機柜的設計,而且與機房的結構和環境條件有很大的關系。我們在建設和管理機房時,應仔細分析靜電對機柜的影響,研究其故障特性,找出產生靜電的來源,制定減少以消除靜電的措施,以保證機房的安全運行。