前言

?大家好，我是穎欣老師。最近有讀者咨詢機(jī)房防雷及接地方案，今天分享一套解決方案，僅供參考學(xué)習(xí)。

機(jī)房防雷及安全接地系統(tǒng)

1、概述

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，設(shè)備電子化的步伐在不斷地加快，電子設(shè)備（包括計(jì)算機(jī)）已被廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)中，人類對電子設(shè)備尤其是計(jì)算機(jī)設(shè)備的依賴越來越嚴(yán)重。而電子元器件的微型化、集成化程度越來越高，各類電子設(shè)備的耐過電壓能力下降，遭雷電和過電壓破壞的比例呈不斷上升的趨勢，對設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。

雷電是一種隨機(jī)的自然現(xiàn)象，它具有極大的破壞力，對人類的生命、財(cái)產(chǎn)安全造成巨大的危害。隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，集成電路對電壓和電流脈沖的敏感程度越來越高。特別是近兩年，全球氣候不穩(wěn)定，雷電災(zāi)害較以往更加頻繁。除了直接雷擊的影響外，90％以上是由于感應(yīng)雷擊造成的。雷電引起的沖擊電壓和電流成為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞、人員傷亡、通信中斷的又一主要因素。所以，建立一整套完善而又易于操作的防雷系統(tǒng)，以保證電子設(shè)備和人身的安全是十分必要的。

接地系統(tǒng)是涉及多方面的綜合性信息處理工程,是計(jì)算機(jī)機(jī)房建設(shè)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，不僅影響到計(jì)算機(jī)設(shè)備本身的正常運(yùn)行，而且還直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)設(shè)備和工作人員的安全。接地系統(tǒng)是否良好是衡量一個(gè)機(jī)房建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵性問題之一。

計(jì)算機(jī)接地系統(tǒng)是為了消除公共阻抗的耦合，防止寄生電容耦合的干擾，保護(hù)設(shè)備和人員的安全，保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行的重要措施。如果接地與屏蔽正確的結(jié)合起來，是在抗干擾設(shè)計(jì)上最經(jīng)濟(jì)而且效果最顯著的一種，因此，為了能保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，保證設(shè)備、人身的安全，針對不同類型計(jì)算機(jī)的不同要求，應(yīng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的接地系統(tǒng)。

2、機(jī)房電源系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)

防止由電源線侵入的感應(yīng)雷破壞機(jī)房信息系統(tǒng)，應(yīng)在電源線路引入的配電箱處裝設(shè)過電壓保護(hù)器。

主級防雷：在機(jī)房配電箱電源進(jìn)線處安裝高容量防雷器，當(dāng)感應(yīng)雷襲來時(shí)，主級防雷器可迅速被擊穿，將雷擊高壓浪涌就近泄入大地，從而保護(hù)機(jī)房設(shè)備。

次級防雷：為了防止雷電殘壓侵入設(shè)備，在設(shè)備電源線進(jìn)線處安裝小容量防雷器或防雷插座，可進(jìn)一步減小感應(yīng)雷電的影響，保護(hù)電子設(shè)備免受損壞。

3、機(jī)房信號系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)

信號防雷器安裝在各類信號線入端，用于保護(hù)與通訊網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連接的重要設(shè)備。所有信號防雷器都采用了無放射性三極放電管與快速箝位二極管相結(jié)合的兩級保護(hù)技術(shù)，使得：

放電容量（非破壞性）在8/20us波中>5KA；

保護(hù)反應(yīng)時(shí)間<1ns；

在持續(xù)性故障時(shí)具有失效保護(hù)短路功能；

由于采用三極放電管，三極同時(shí)放電特性保證即使在接地不良的情況下也能提供有效保護(hù)。它們能夠承受不斷的浪涌沖擊波而不會損壞，在下列情況下，它們會安全斷開：

長時(shí)間持續(xù)過壓；

異常強(qiáng)烈的雷電沖擊；

在數(shù)據(jù)處理設(shè)備的防雷保護(hù)方面，我們必須考慮網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)顯著特點(diǎn)，即：

極低的工作電壓

很高的傳輸頻率

4.為了使防雷器最好地起到保護(hù)作用，安裝信號防雷器時(shí)必須考慮所有的系統(tǒng)特征：

防雷器裝置接地：保護(hù)裝置必須盡可能短的路徑，通過具有足夠的截面的導(dǎo)體連接至接地網(wǎng)絡(luò)；

接地/屏蔽網(wǎng)絡(luò)：所有設(shè)備的電氣接地端必須互相連接，以限制電位差；

防雷器與被保護(hù)設(shè)備的相對位置：應(yīng)與設(shè)備有幾米的距離，或在設(shè)備進(jìn)線的入口處；

防雷器的連接：按規(guī)定方向連接進(jìn)線（或電纜）和被保護(hù)的出線（或設(shè)備）；屏蔽層不應(yīng)構(gòu)成接地網(wǎng)絡(luò)。

5.設(shè)備電力線另外加裝保護(hù)：

針對具體設(shè)備保護(hù)，應(yīng)該考慮以下參數(shù)：

被保護(hù)設(shè)備的線對數(shù)目；

線路類型及保護(hù)級別；

接線方式：通常有繞線式、卡線式、RJ11或RJ45和螺絲緊固式幾種。

具體安裝方法：

1.機(jī)房所有通過該防雷區(qū)界面的金屬物做等電位連接。

2.電源系統(tǒng)防雷擊電磁脈沖設(shè)施：在配電柜總輸入和UPS前端進(jìn)線及出線處。機(jī)柜末端加一級防雷，大樓總配電柜進(jìn)線處加裝一級防雷，具體接線見電氣設(shè)計(jì)圖紙。

3.所有信號防雷器須滿足以下條件：

1).放電容量（非破壞性）在8/20us波中>5KA；

2).保護(hù)反應(yīng)時(shí)間<1ns；

3).在持續(xù)性故障時(shí)具有失效保護(hù)短路功能。

4).在下列情況下，它們要安全斷開：

3.1長時(shí)間持續(xù)過壓

3.2異常強(qiáng)烈的雷電沖擊

4.金屬槽（管）兩端及中間每隔5米應(yīng)接地；機(jī)房內(nèi)金屬門、窗及其金屬構(gòu)件等，均應(yīng)可靠接地。

4、接地系統(tǒng)構(gòu)成及其要求

機(jī)房或設(shè)備間的接地，按其不同的作用分為直流工作接地、交流工作接地、安全保護(hù)接地。此外，為了防止雷電的危害而進(jìn)行的接地，叫做防雷保護(hù)地；為了防止可能產(chǎn)生或聚集靜電荷而對用電設(shè)備等所進(jìn)行的接地，叫做防靜電接地；為了實(shí)現(xiàn)屏蔽作用而進(jìn)行的接地，叫做屏蔽接地或隔離接地。

埋入土壤中或混凝土基礎(chǔ)中作散流用的導(dǎo)體稱為接地體。從引下線斷接卡或換線處至接地體的連接導(dǎo)體稱為接地線。接地體和接地線統(tǒng)稱為接地裝置。在接地裝置中，用按地電阻來表示與大地結(jié)合好壞的指標(biāo)。上列各種接地的接地電阻值，在國家標(biāo)準(zhǔn)《計(jì)算站場地技術(shù)要求》及《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50174—2017）規(guī)定：電子計(jì)算機(jī)機(jī)房接地裝置的設(shè)置應(yīng)滿足人身的安全及電子計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行和系統(tǒng)設(shè)備的安全要求，計(jì)算機(jī)機(jī)房應(yīng)采用下列四種接地方式：

交流工作接地，接地電阻應(yīng)不大于4Ω；

安全保護(hù)接地，接地電阻應(yīng)不大于4Ω；

直流工作接地，接地電阻應(yīng)按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具體要求確定，一般不大于1Ω；

防雷接地，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》執(zhí)行。

5、接地要求

在距接地體30m以內(nèi)，接地導(dǎo)線用直徑為4mm的外包絕緣套的多股銅線纜。若距接地體超過30m時(shí)，接地電纜的直徑應(yīng)參考表的數(shù)值。接地距離與導(dǎo)線直徑的關(guān)系：

設(shè)備柜中的每個(gè)配線架（柜）均要可靠地接到配線架（柜）的接地排上，其接地導(dǎo)線應(yīng)大于2.5mm2，接地電阻要小于1W。屏蔽通道與有源設(shè)備互連之間接地關(guān)系如圖：

來源：網(wǎng)絡(luò)

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