Công thức đơn giản để tính toán phân tách cáp mạng và cáp điện cho hệ thống cáp TTDL

Trong môi trường có mật độ cao như trung tâm dữ liệu, việc tách biệt giữa cáp nguồn và cáp dữ liệu là rất quan trọng để giảm thiểu nhiễu điện từ (EMI) đảm bảo truyền dữ liệu sạch và độ tin cậy của hệ thống.

Mặc dù có các khuyến nghị chi tiết trong các tiêu chuẩn như BICSI 002 , TIA-569-D  National Electrical Code (NEC), các kỹ sư thường cần một phương pháp ước tính nhanh khi lập kế hoạch khẩn cấp.

Trong đó:

– S = Khoảng cách tách biệt (tính bằng inch hoặc mm)

– k = Hằng số môi trường (phụ thuộc vào loại cáp và phương pháp định tuyến)

– I = Dòng điện trong dây cáp điện (tính bằng Ampe)

+ Cáp điện không được che chắn (ngoài trời): Cáp điện không được che chắn có khả năng gây nhiễu điện từ cao nhất vì không có lớp che chắn để ngăn chặn từ trường do dòng điện tạo ra. Việc lắp đặt ngoài trời càng làm trầm trọng thêm tình trạng này vì không có lớp che chắn hay rào cản. Do đó, k = 0,5 inch trên mỗi Ampe.

+ Cáp điện có vỏ bọc hoặc ống dẫn kim loại: Việc che chắn hoặc kéo cáp trong ống dẫn kim loại làm giảm lượng EMI. Ống dẫn hoạt động như một lồng Faraday, ngăn trường điện từ thoát ra ngoài. Do đó, k = 0,25 inch trên mỗi Ampe.

+ Cáp điện áp cao (>480V): Cáp điện áp cao vốn mang trường điện từ cao hơn, làm tăng nguy cơ nhiễu với các cáp dữ liệu gần đó. Ngay cả khi được che chắn, điện áp cao hơn vẫn đòi hỏi khoảng cách lớn hơn để ngăn ngừa nhiễu xuyên âm và đảm bảo tính toàn vẹn của tín hiệu. Do đó, k = 1,0 inch trên mỗi Ampe

+ Ống dẫn kim loại riêng biệt: Khi cả cáp nguồn và cáp dữ liệu được đặt trong các ống dẫn kim loại riêng biệt, mức độ nhiễu EMI là tối thiểu vì các cáp được che chắn vật lý với nhau. Thiết lập này mang lại khả năng bảo vệ tối ưu, giảm nhu cầu về khoảng cách xa. Do đó, k = 0,1 inch trên mỗi Ampe.

Ví dụ: Khoảng cách cáp mạng và cáp điện 30A

Các hằng số này không được lấy từ một mã quy định duy nhất mà thay vào đó nó được lấy từ:

– BICSI 002 (Data Center Design and Implementation Best Practices)

TIA-569-D (Pathways and Spaces Standard)

– NEC (National Electrical Code)

Các tài liệu này thường chỉ định khoảng cách tách biệt tối thiểu dựa trên mức điện áp, lớp che chắn cáp và pathway, nhưng vẫn để lại cho kỹ sư đưa ra phán đoán dựa trên các điều kiện thực tế.

Công thức đơn giản này cung cấp một cách nhanh chóng và hiệu quả để ước tính khoảng cách tách biệt an toàn EMI trong giai đoạn thiết kế, đặc biệt là khi không thể tiếp cận ngay lập tức các tiêu chuẩn đầy đủ.

Để có kế hoạch chi tiết, hãy luôn tham khảo các tiêu chuẩn BICSI hoặc TIA và phối hợp với các quy định địa phương và hướng dẫn kỹ thuật cụ thể tại địa điểm thi công lắp đặt

Đảm bảo an ninh vật lý cho hệ thống cáp dữ liệu

Trong bối cảnh các hệ thống dữ liệu đang phát triển không ngừng, an ninh mạng thường được chú trọng , nhưng bảo mật cơ sở hạ tầng vật lý  đặc biệt là đối với hệ thống cáp cấu trúc cũng quan trọng không kém. Vi phạm lớp vật lý có thể gây thiệt hại không kém việc vi phạm kỹ thuật số.

Để giải quyết vấn đề này, tiêu chuẩn ANSI/TIA 5017 nêu ra các biện pháp bảo mật và các phương pháp tốt nhất mà trung tâm dữ liệu phải áp dụng để bảo vệ hệ thống cáp viễn thông khỏi bị truy cập trái phép, hư hỏng hoặc giả mạo.

Định tuyến cáp an toàn: Không bao giờ được đi cáp qua khu vực công cộng hoặc khu vực mà người thuê có thể tiếp cận trừ khi được bao bọc hoàn toàn trong ống dẫn an toàn hoặc lối đi có khóa .

– Ngăn chặn truy cập vật lý trái phép

– Giảm nguy cơ bị chạm hoặc hư hỏng do tai nạn

Giám sát các vị trí hộp box trung gian

Tất cả các hộp trung gian hoặc điểm truy cập cáp phải được giám sát thông qua hệ thống an ninh của trung tâm dữ liệu .

– Giám sát video và/hoặc

– Hệ thống báo động từ xa

Đảm bảo phản ứng kịp thời với các mối đe dọa tiềm ẩn hoặc nỗ lực phá hoại.

Sử dụng ống dẫn kim loại

Khi đường dẫn cáp không thể khóa hoặc cô lập:

– Lắp đặt ống kim loại hoặc đường ống bọc thép

– Giúp duy trì tính toàn vẹn vật lý của hệ thống cáp

– Ngăn chặn sự can thiệp hoặc phá vỡ cố ý

Việc thực hiện các biện pháp này không chỉ tăng cường việc tuân thủ các tiêu chuẩn mà còn:

– Giảm nguy cơ vi phạm dữ liệu thông qua xâm nhập vật lý .

– Đảm bảo tính liên tục của hoạt động kinh doanh bằng cách bảo vệ các đường truyền thông quan trọng.

– Tăng cường chiến lược bảo mật phòng thủ chuyên sâu bằng cách thêm một lớp bảo vệ vật lý

– Sàn nâng có tấm mở

– Trần treo với máng cáp không được giám sát

– Hộp đấu nối, hộp kéo cáp  hoặc điểm nối cáp nằm ngoài khu vực hạn chế

– Đường cáp chung trong các tòa nhà có nhiều người vận hành hoặc dùng chung

CM, CMR hay CMP? Cách chọn cáp phù hợp với nhu cầu

Khi thiết kế và triển khai hạ tầng mạng, việc lựa chọn đúng loại cáp là vô cùng quan trọng. Hiểu rõ sự khác biệt giữa các loại cáp, chuẩn cáp CM/CMG, CMR và CMP là chìa khóa để đảm bảo an toàn và hiệu suất trong các khu vực triển khai khác nhau. Dưới đây là một số hướng dẫn nhanh:

I. CM/CMG

– Cáp CM/CMG (Communications Multipurpose) là loại cáp truyền thông cho mục đích đa năng, phù hợp để lắp đặt trong tường, tuân thủ tiêu chuẩn chống cháy UL CM, CSA FT-4, và UL 1581. Cáp này không có khả năng chống cháy cao như các loại cáp CMG (General) hoặc CMP, do không có lớp phủ Teflon, vì vậy nó chỉ được phép dùng cho các kết nối ngắn, trong nhà và không được dùng trong ống thông gió hoặc các ứng dụng yêu cầu tiêu chuẩn an toàn cao.

Đặc điểm của cáp CM/CMG

  • Ứng dụng: Dùng cho các kết nối cáp ngang trong nhà, như từ ổ cắm tường đến máy tính hoặc các ứng dụng kết nối mạng LAN ngắn trong nhà.
  • Vỏ cáp: Vỏ cáp CM/CMG thường làm bằng PVC, không có lớp phủ Teflon chống cháy.
  • Tiêu chuẩn chống cháy: Cáp CM/CMG phải vượt qua bài kiểm tra Phân biệt FT-4 (CSA) (Thử nghiệm đốt cháy theo chiều dọc), trong đó cáp tự tắt trong vòng 5 mét.
  • Hạn chế: Không được sử dụng trong ống thông gió hoặc các không gian yêu cầu tiêu chuẩn an toàn cao do khả năng sinh khói và khói độc khi cháy.

Lý do lựa chọn cáp CM/CMG

  • Chi phí thấp: Đây là lựa chọn tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng kết nối mạng trong nhà.
  • Dễ dàng lắp đặt: Phù hợp cho việc lắp đặt trong tường cho các công trình dân cư hoặc thương mại một tầng.
  • Thích hợp cho các ứng dụng đa mục đích.
  • Tiết kiệm chi phí cho việc lắp đặt theo chiều ngang.
  • Không thích hợp cho không gian nhiệt độ cao hoặc trục đứng do khả năng chống cháy hạn chế.

II. CMR

CMR (Communications Multipurpose, Riser) là một xếp hạng an toàn cho vỏ cáp, chỉ định rằng cáp này được thiết kế để lắp đặt theo trục đứng giữa các tầng trong các tòa nhà, ví dụ trong riser hoặc tường. CMR có khả năng chống cháy cao hơn cáp CM và được thử nghiệm trong một buồng đốt thẳng đứng dài 3,6m (12 feet) để đảm bảo ngọn lửa không lan quá 3,6m, ngăn chặn cháy lan giữa các tầng. Vỏ cáp CMR thường được làm từ PVC có khả năng chống cháy, sử dụng vật liệu halogen trong quá trình cháy để tiêu thụ oxy và dập tắt lửa.

Đặc điểm chính của cáp CMR:

  • Chống cháy: Vỏ cáp CMR có khả năng chống cháy cao hơn cáp CM, phù hợp với tiêu chuẩn UL 1666.
  • Ứng dụng: Được sử dụng trong các tòa nhà nhiều tầng, lắp đặt theo chiều dọc trong các risers hoặc tường, không sử dụng trong không gian thông gió cho hệ thống HVAC.
  • Cơ chế dập lửa: Vỏ cáp được làm từ vật liệu PVC chứa halogen. Khi cháy, halogen (ví dụ: clo) sẽ phản ứng với oxy trong không khí, làm cạn kiệt nguồn cung cấp oxy và làm tắt lửa.
  • An toàn: Cáp CMR được coi là lựa chọn an toàn và đáng tin cậy cho các tòa nhà cao tầng, có thể thay thế cáp CM cho các ứng dụng đa dạng.

Sự khác biệt với các loại cáp khác:

  • So với CM: Cáp CMR có tiêu chuẩn chống cháy nghiêm ngặt hơn CM, phù hợp cho trục đứng giữa các tầng.
  • So với CMP: Cáp CMP có khả năng chống cháy cao nhất, được khuyên dùng trong các không gian thông gió (plenum) nơi hệ thống điều hòa không khí hoạt động.
  • So với CMX: Cáp CMX được thiết kế để lắp đặt ngoài trời, có khả năng chống lại các yếu tố môi trường.

III. CMP

  • CMP data cable (hoặc cáp Plenum) là loại cáp được xếp hạng chống cháy cao, có vỏ bọc làm bằng vật liệu chậm cháy và giảm thiểu khói độc, chuyên lắp đặt trong các không gian thông gió (không gian plenum) như trần giả, sàn nâng trong các tòa nhà văn phòng, bệnh viện, trường học. Tiêu chuẩn CMP yêu cầu cáp phải hạn chế sự lan truyền ngọn lửa tối đa 1.5 mét và giảm lượng khói phát ra khi bị cháy.

Đặc điểm của cáp CMP: 

  • Vật liệu vỏ cáp: Sử dụng vật liệu đốt sạch hơn như PTFEFEP, hoặc PVC ít khói, có khả năng tự dập tắt ngọn lửa.
  • An toàn chống cháy: Hạn chế tối đa sự lan truyền của ngọn lửa và phát ra ít khói độc, đảm bảo an toàn trong trường hợp hỏa hoạn.
  • Tiêu chuẩn: Được kiểm nghiệm và chứng nhận theo tiêu chuẩn UL910 hoặc CSA FT6.

Ứng dụng của cáp CMP:

  • Lắp đặt trong các không gian thông gió của tòa nhà, nơi luồng không khí di chuyển.
  • Sử dụng trong các công trình có yêu cầu an toàn cao như văn phòng, bệnh viện, trường học.

IV. NHỮNG CÂN NHẮC CHO KHÔNG GIAN TRIỂN KHAI

  • Không gian văn phòng: Cáp CM/CMG có giá thành hợp lý và phù hợp.
  • Không gian trục đứng (Riser): Chọn cáp CMR để tăng cường khả năng chống cháy.
  • Không gian Plenum: Cáp CMP là điều bắt buộc để đảm bảo an toàn và tuân thủ.

Hãy nhớ rằng việc tuân thủ các quy định xây dựng tại địa phương là rất quan trọng.

LƯU Ý: Đối với những người tham gia thiết kế, lắp đặt và bảo trì trung tâm dữ liệu, điều quan trọng là phải nắm rõ các yêu cầu cụ thể được nêu trong NFPA 70 (NEC) và các quy chuẩn, tiêu chuẩn liên quan khác. Việc lựa chọn cáp đáp ứng các tiêu chuẩn này góp phần đảm bảo an toàn và độ tin cậy tổng thể cho cơ sở hạ tầng điện trong các tòa nhà, bao gồm cả trung tâm dữ liệu. Hãy luôn tham khảo ý kiến ​​của các chuyên gia có trình độ và cập nhật những thông tin mới nhất về quy chuẩn và tiêu chuẩn trong quá trình thiết kế và thi công