Прокладка кабельных трасс в ЦОД: обеспечение воздушных потоков и пожарной безопасности по нормам ПУЭ
В высокоплотных дата-центрах кабельная инфраструктура — это не просто коммуникации, а критический элемент, напрямую влияющий на температурный режим и пожарную безопасность. Хаотичная прокладка кабелей создает сопротивление воздушным потокам, формирует локальные перегревы и повышает риск распространения пламени. Нормы ПУЭ (гл. 2.1, 7-е изд.) и отраслевые стандарты (TIA-942) задают жесткие требования, игнорирование которых ведет к снижению энергоэффективности и нарушению отказоустойчивости ЦОД. Данное руководство систематизирует практические принципы прокладки кабельных трасс, обеспечивающие холодный воздух серверам и защиту от пожара.
1. Принцип разделения холодных и горячих потоков: роль кабельной инфраструктуры
Эффективность охлаждения в ЦОД напрямую зависит от беспрепятственной циркуляции воздуха. Кабельные трассы не должны нарушать геометрию воздушных коридоров.
Горизонтальная прокладка (под фальшполом):
Ошибка: Укладка кабелей хаотичными пучками, блокирующая перфорацию в плитах фальшпола и создающая турбулентность.
Решение: Прокладывать кабели перпендикулярно направлению воздушного потока от кондиционеров (CRAC) к стойкам. Использовать кабельные мосты (кабель-трапы) с высотой борта не более 50 мм для минимизации сопротивления воздуху. Строго соблюдать зонирование: не размещать силовые и слаботочные кабели в зонах непосредственной подачи холодного воздуха под стойки.
Вертикальная прокладка (в кабельных шахтах и вдоль стоек):
Ошибка: Плотное заполнение кабельных организаторов между стойками, что нарушает выход горячего воздуха в горячий коридор.
Решение: Использовать перфорированные кабельные организаторы, обеспечивающие свободное прохождение воздуха. Оставлять зазоры не менее 30-40% площади для вентиляции. Для стоек с высокой плотностью мощности (свыше 10 кВт) применять боковые кабельные трассы, не занимающие пространство над и behind стойкой.
2. Классификация кабелей по пожарной опасности и требования ПУЭ
ПУЭ (раздел 2) строго регламентирует применение кабелей в зависимости от категории помещения. Помещения ЦОД относятся к категории "В" (пожароопасные) или "А" (взрывопожароопасные) по НПБ 105.
Обязательное применение кабелей с индексом "нг" (не распространяющие горение): Все силовые и слаботочные кабели должны иметь исполнение нг-LS (Low Smoke) с пониженным дымовыделением или нг-HF (Halogen Free), безгалогенные, не выделяющие коррозионно-активных и токсичных газов при пожаре (ПУЭ, гл. 2.1, п. 2.1.31).
Запрет на прокладку в одном лотке: Запрещена совместная прокладка силовых и слаботочных (оптических, медных СКС) кабелей в одном лотке без разделительных перегородок (ПУЭ, гл. 2.1, п. 2.1.16). Это исключает риск перехода помех и распространения пламени между системами.
Требования к огнестойкости кабельных проходок: Все пересечения кабельных трасс противопожарными преградами (стены, перекрытия) должны быть загерметизированы огнестойкими материалами (базальтовые ваты, огнестойкие маты, герметики) с пределом огнестойкости не ниже предела огнестойкости самой преграды (не менее EI 45-90).
3. Конструктивные решения для обеспечения пожарной безопасности
Сегментация трасс: Разделение кабельных потоков по функциональным зонам (холодный/горячий коридор, периметр, зона хранения) с помощью противопожарных перегородок. Это локализует возможный очаг возгорания.
Использование металлических лотков и коробов: Трассы должны выполняться из металла (сталь, алюминий), которые не горят и обеспечивают дополнительное экранирование. Запрещено использование пластиковых кабель-каналов в магистральных трассах.
Система автоматического пожаротушения: Прокладка кабельных трасс не должна препятствовать действию систем газового или аэрозольного пожаротушения. Запрещено создание глухих "карманов" под фальшполом или над подвесным потолком, куда не проникнет огнетушащее вещество.
4. Практические рекомендации по монтажу
Маркировка и документация: Все кабели должны быть промаркированы с двух сторон. Обязательно ведение исполнительной документации (кабельный журнал), где указаны трассы прокладки каждого кабеля. Это критически важно для оперативного отключения поврежденной линии при инциденте.
Запас по длине: Избегать натяжения кабелей. Радиус изгиба медных кабелей — не менее 8 внешних диаметров, оптических — не менее 20 диаметров (во избежание микротрещин и потерь).
Защита от EMI (электромагнитных помех): Силовые кабели 400В должны прокладываться с зазором не менее 300 мм от слаботочных трасс или пересекать их строго под углом 90 градусов.
Заключение
Прокладка кабельных трасс в ЦОД — это инженерная дисциплина, находящаяся на стыке теплотехники, электроснабжения и пожарной безопасности. Грамотно спроектированная кабельная инфраструктура, соответствующая нормам ПУЭ и отраслевым стандартам, решает три ключевые задачи: обеспечивает предсказывание охлаждение высокоплотного оборудования, исключает распространение пожара и гарантирует отказоустойчивость систем связи и электропитания. Экономия на качественных кабелях-нг-HF, огнестойких проходках и профессиональном проекте трасс неизбежно приводит к многократному росту эксплуатационных рисков и затрат на последующие переделки. В современном ЦОД кабель — это такой же критический актив, как и сервер, и его прокладке должно уделяться не меньшее внимание.