Le risque électromagnétique dans les datacenters : analyse et recommandation

LES SOURCES DE PERTURBATIONS

L’expérience de terrain prouve qu’à l’intérieur d’un bâtiment c’est le champ magnétique qui est responsable de la très grande majorité des dysfonctionnements.

Ce champ magnétique est généré par les commutations qui peuvent être divisées en deux catégories principales : les commutations de charges selfiques (moteurs, électrovannes, serrures électriques…) et la foudre.

La foudre génère du champ magnétique qui pénètre dans le bâtiment et, surtout, une différence de potentiel de terre entre deux équipements qui sont situés dans deux bâtiments différents ou simplement déportés à l’extérieur.

Les variateurs de vitesse présents, notamment dans les climatiseurs, peuvent également perturber les équipements électroniques.

La foudre représente un risque très important, car elle peut pénétrer dans une installation par des voies détournées.

Un choc direct sur le bâtiment d’un datacenter n’est pas dangereux pour le bâtiment lui-même, car le béton supporte très bien le courant de foudre. Il n’est donc pas nécessaire de recommander un paratonnerre, d’autant plus que, paratonnerre ou pas, les équipements subiront la même agression.

LES CONSÉQUENCES

Les chocs indirects sont les plus nombreux et représentent un danger certain qui vient des lignes extérieures. Ces chocs indirects génèrent des surtensions sur les lignes télécom (même si le site est desservi par des fibres optiques, il existe toujours des lignes cuivre de secours, en général du Numéris), sur les modems de télémaintenance qui arrivent au cœur de l’installation, onduleur ou serveurs, ou sur les bus de la GTC qui pilote les groupes électrogènes éventuellement placés à l’extérieur, sur la vidéoprotection dont certaines caméras sont déportées en périphérie du site, sur le contrôle d’accès qui pilote le portail du site, sur le système de sécurité incendie qui, dans certains cas, dessert des bâtiments annexes, et sur l’anti-intrusion qui peut comporter des barrières immatérielles faisant le tour du site.

EXEMPLE DE DISTRIBUTION DES COURANTS FAIBLES

Pour l’alimentation électrique, le risque est un peu moins élevé que pour les lignes courants faibles, mais il y a des pièges. L’alimentation principale est assurée en général par un transformateur HT/BT, mais des lignes électriques peuvent sortir du bâtiment pour alimenter un bâtiment annexe ou, surtout, pour alimenter des équipements annexes comme ceux cités plus haut : le portail électrique, des caméras, des barrières immatérielles anti-intrusion, l’éclairage extérieur ou des groupes électrogènes placés à distance.

Dans ce cas, la foudre entre dans le site par la basse tension.

LES RECOMMANDATIONS

Toutes les lignes cuivre télécom doivent être équipées de parafoudres raccordés très court au réseau de masse du site. L’idéal est d’avoir une tête télécom équipée de parafoudres, puis de placer un second étage de parafoudres près de l’équipement sensible.

Toutes les autres lignes courants faibles doivent être du type écranté ou blindé et raccordées aux châssis des équipements à leurs deux extrémités. Ces raccordements doivent se faire selon la règle des hautes fréquences, c’est-à-dire à 360 degrés ou, à défaut, 180 degrés, mais il faut bannir les drains de plusieurs centimètres.

Pour les lignes courants faibles qui sortent du bâtiment principal, il faut compléter la protection par des parafoudres. Ces parafoudres doivent être raccordés très court à la masse. Il faut privilégier les modèles dont le raccordement à la masse se fait par l’enclipsage sur le rail DIN.

Pour les lignes électriques, il faut bien sûr des parafoudres secteur. Aujourd’hui, les parafoudres sont capables d’écouler des courants très importants, la vieille règle des 50 cm pour leur câblage doit donc être abandonnée au profit d’une longueur la plus réduite possible. Là aussi, la bonne solution est de procéder au raccordement à la masse sur le rail DIN via un bornier vert et jaune et c’est la structure de l’armoire métallique qui servira d’élément conducteur non selfique.

Les déconnecteurs externes des parafoudres pour la protection contre les court-circuits ne sont pas systématiquement obligatoires et ils sont même très rarement nécessaires. Dans tous les cas de figure, il ne faut pas placer de disjoncteur dans la branche parafoudre car cet élément est une self qui réduit notablement l’efficacité des parafoudres. Si le déconnecteur externe est vraiment nécessaire, il faut utiliser des fusibles.

Dans les salles serveurs, la distribution des câbles se fait sous chemins de câbles métalliques, ce qui est le meilleur choix pour la protection électromagnétique, à la condition toutefois que leur continuité électrique se fasse avec des éclisses, et que ces chemins de câbles métalliques soient raccordés aux baies avec des éclisses également. Il n’y a aucune obligation à placer un conducteur de cuivre le long des chemins de câbles métalliques, on peut en faire l’économie. Dans tout le reste du site, il faut placer également des chemins de câbles métalliques selon les mêmes règles. Il faut bien veiller à la continuité électrique à travers les murs et les plafonds.

Les planchers techniques doivent être composés de dalles avec sous-faces métalliques. Pour que ces sous-faces constituent un plan de masse parfait (ce qui est très utile), il ne faut pas placer d’isolants sur les vérins ou les traverses.

CONCLUSION

Dans les datacenters, l’informatique est bien installée donc bien protégée.

Les risques se trouvent dans les installations « annexes », surtout celles qui sortent du bâtiment principal.

Ces installations annexes sont de plus en plus complexes (la GTC, notamment) et étendues, elles demandent donc des règles d’installation de plus en plus rigoureuses pour obtenir une bonne protection électromagnétique.

Gilles DELCOURT