A grande maioria das
redes de computadores atuais trabalha com altas taxas
de transmissão, agregando equipamentos com grande
complexidade de hardware e software. Todos os equipamentos
dependem do fornecimento de energia elétrica para
funcionarem. A disponibilidade da energia, a qualidade
das instalações elétricas, do aterramento e possíveis
fontes de interferência são fatores determinantes
para o correto funcionamento da rede como um todo.
Qualidade da energia
elétrica
Inicialmente, devemos
considerar que a energia elétrica que nos é fornecida
está normalmente sujeita a instabilidades, oscilações,
surtos e transientes. Isto ocorre devido a alterações
na demanda de consumo, em parte devido ao projeto
do próprio sistema e em parte pela conversão da energia
AC para uso pelos dispositivos eletrônicos ligados
a ela.
Além dos problemas
ocasionais que podemos ter no fornecimento da energia
elétrica (oscilações de tensão, apagões, etc), há
a possibilidade da ocorrência de distúrbios elétricos
de alta intensidade e de curta duração provenientes
de descargas atmosféricas (raios) ou mesmo de motores
elétricos (elevadores, ar condicionado, etc), extremamente
prejudiciais aos equipamentos da rede de computadores
conectados nas tomadas da rede elétrica.
Outro fator muito
importante que interfere decisivamente na qualidade
da energia elétrica é o aterramento. A grande maioria
dos equipamentos e acessórios de conexão das redes
de computadores utiliza uma conexão de terra como
referência para sinais de dados, bem como para a segurança
dos seus usuários.
Além dos danos conhecidos
pela falta de aterramento como queima de equipamentos,
choque elétrico, entre outros, devemos considerar
que os transientes de energia podem ocorrer de modo
bidirecional, ou seja, eles podem fluir do equipamento
para terra e vice-versa, o que pode vir acarretar
falhas em outras partes da rede.
Níveis de Proteção
As soluções para os
problemas de energia elétrica nas redes de computadores
buscam utilizar meios capazes de eliminar ou minimizar
os problemas causados aos dispositivos alimentados
e podem ser aplicadas em três níveis de proteção distintos:
Aterramento adequado
Neste nível temos
a presença de um bom sistema de aterramento para toda
a instalação elétrica. Este é o primeiro ponto de
defesa da rede contra distúrbios, assegurando a passagem
de qualquer tipo de curto-circuito para terra e também
garantindo o funcionamento correto dos dispositivos
de proteção. Neste caso, o cabeamento da rede elétrica
deve ser aterrado em um único ponto.
Proteções para dispositivos
Neste nível encontramos
os dispositivos específicos para proteção elétrica
desenvolvidos para eliminar ou minimizar distúrbios
que possam ocorrer isoladamente ou em conjunto. Tais
dispositivos podem ser aplicados em equipamentos individuais
ou em sistemas com vários equipamentos, o que comumente
encontramos nas redes de computadores.
Sistemas alternativos
de energia
Este nível compreende
os sistemas de energia reserva (sistemas backup) para
os casos de interrupção no fornecimento da rede elétrica
comercial ou quando as flutuações no fornecimento
da energia da concessionária local estão fora dos
padrões toleráveis pelos equipamentos. Aqui temos
a utilização dos no-breaks (UPS) e grupos motor-gerador
(GMG).
Problemas com o aterramento
Por se tratar de um
ponto primordial na proteção de sistemas elétricos,
o sistema de aterramento deve estar em perfeitas condições
de funcionamento. Um fluxo de corrente no sistema
de aterramento deve ocorrer somente pelo tempo suficiente
para que os sistemas de proteção atuem.
Uma das possíveis
causas para problemas em redes de computadores é a
tensão diferencial de terra entre os equipamentos
da rede, que pode ocorrer quando correntes de surto
momentâneas ou falhas elétricas desenvolvem níveis
de tensão que se propagam através do aterramento da
instalação.
Problemas no sistema
elétrico de uma rede de computadores podem ocorrer
devido a conexões erradas no barramento elétrico ou,
mais comumente, por inversões entre fase, neutro e
terra nas tomadas de energia elétrica das áreas de
trabalho, fato que pode causar alguns problemas sérios.
Por exemplo, na figura 1 temos a ligação dos computadores
de uma rede local utilizando tomadas de três pinos
(fase – neutro – terra):
Neste exemplo temos
quatro situações que podem ocorrer isolada ou simultaneamente
na conexão entre os equipamentos e a rede elétrica.
No caso do PC1 este está ligado a uma tomada em situação
normal, ou seja, os fios fase, neutro e terra estão
conectados corretamente no barramento elétrico. A
princípio, esse computador não deveria apresentar
nenhum tipo de problema.
Na tomada que atende
ao PC2 temos uma vinculação entre o neutro e terra
da tomada. A conseqüência dessa conexão é que uma
falha que ocorra no PC2 irá gerar uma corrente que
fluirá pelo condutor terra, produzindo uma queda de
tensão que irá alterar a referência elétrica do PC1
e do PC4. Este fato pode causar falhas, reinicializações
e mesmo queima dos equipamentos.
Já o PC3 está conectado
a uma tomada onde o condutor de terra está ausente.
Nesse caso, o equipamento estará sujeito a funcionamento
errático e possível queima por distúrbios que venham
pelo circuito elétrico e que, como não terão um caminho
para escoamento, irão se propagar para o restante
da rede, além da possibilidade de danos físicos aos
seus usuários (choque elétrico, por exemplo).
Finalmente temos o
PC4 que está ligado a uma tomada corretamente conectada
ao barramento elétrico. Entretanto o PC4 possui um
aterramento adicional, independente do aterramento
principal, conectado ao chassi. A conseqüência disso
é que uma corrente de retorno flui no chassi do PC4
devido a diferença de potencial elétrico entre os
pontos de aterramento, podendo causar falhas de operação,
reinicializações e mesmo queima de seus componentes
internos.
Considerando que todos
os computadores estão conectados em rede e que a maioria
das ligações de rede inclui conexão de terra de referência,
operando com níveis baixos de tensão, nesta rede elétrica
são criados múltiplos enlaces de terra e, eventualmente,
na ocorrência de um distúrbio elétrico, o impulso
percorrerá todo o trajeto do aterramento causando
sérios danos como falhas em componentes eletrônicos,
apagamento de memória, erros de paridade, reinicialização
e desligamentos indesejados, entre outros.
Conclusão
A melhor maneira para
eliminar ou pelo menos minimizar os problemas de energia
elétrica em redes de computadores está na observância
das normas e recomendações técnicas e na abordagem
das diversas variáveis que afetam diretamente a sensibilidade
dos equipamentos aos distúrbios elétricos.
Evitando-se a propagação
de correntes de surto pela rede elétrica, os gradientes
de tensão podem ser controlados e a conectividade
da rede poderá ser mantida. Itens como o projeto elétrico,
incluindo o sistema de aterramento, as interligações
entre os equipamentos da rede, a densidade de equipamentos
na instalação e a configuração da rede devem ser levantadas,
bem como a correta utilização de proteções como supressores
de transientes de tensão, filtros, sistemas alternativos
de energia, etc.