一、概述

防雷接地系統(tǒng)一直是數(shù)據(jù)機房關(guān)注的重點，技術(shù)日趨成熟。目前，雷電對設(shè)備的破壞途徑更加多樣化，破壞程度更加廣泛和深入。防雷接地系統(tǒng)必須從系統(tǒng)角度進行綜合防御，提供高效接閃體，安全引導(dǎo)雷電流入地面，完善低電阻地網(wǎng)，清除地面回路，進行電源浪涌沖擊防護和信號及數(shù)據(jù)線瞬變防護。

二、機房防雷接地的必要性

進入新發(fā)展階段，微電子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的普遍應(yīng)用，使得防雷的問題顯得越來越重要。由于微電子設(shè)備具有高密度、高速度、低電壓、和低功耗等特性，這就使其對各種諸如雷電過電壓、電力系統(tǒng)操作過電壓、靜電放電、電磁輻射等電磁干擾非常敏感。如果防護措施不力，隨時隨地可能遭受重大損失。值得我們關(guān)注的是雷電不僅僅破壞系統(tǒng)設(shè)備，更為重要的是使系統(tǒng)的通訊中斷、工作停頓、聲譽受損，其間接損失無法估量。

三、機房防雷接地的原理

接地是避雷技術(shù)最重要的環(huán)節(jié)，不管是直擊雷、感應(yīng)雷還是其他形式的雷，最終還是把雷電流送入大地。因此，沒有合理而良好的接地裝置是不能可靠地避雷的。接地電阻越小，散流就越快，被雷擊物體高電位保持時間就越短，危險性就越小。對于計算機場地的接地電阻要求歐姆，并且采取共用接地的方法將避雷接地、電器安全接地、交流地、直流地統(tǒng)一為一個接地裝置。如有特殊要求設(shè)置獨立地，則應(yīng)在兩地網(wǎng)間用地極保護器連接，這樣，兩地網(wǎng)之間平時是獨立的，防止干擾，當(dāng)雷電流來到時兩地網(wǎng)間通過地極保護器瞬間連通，形成等電位連接。

四、機房防雷接地系統(tǒng)的組成

防雷接地系統(tǒng)是弱電精密設(shè)備及機房保護的重要子系統(tǒng)，主要由雷電接受裝置、引下線、接地線、接地體（級）、接地裝置、接地網(wǎng)、接地電阻組成。

（1）雷電接受裝置：直接或間接接受雷電的金屬桿（接閃器）， 如避雷針、避雷帶（網(wǎng)）、架空地線及避雷器等。

（2）引下線：用于將雷電流從接閃器傳導(dǎo)至接地裝置的導(dǎo)體。

（3）接地線：電氣設(shè)備、桿塔的接地端子與接地體或零線連接用的正常情況下不載流的金屬導(dǎo)體。

（4）接地體（極）： 埋入土中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體。分為垂直接地體和水平接地體。

（5）接地裝置：接地線和接地體的總稱。

（6）接地網(wǎng)：由垂直和水平接地體組成的具有泄流和均壓作用的網(wǎng)狀接地裝置。

（7）接地電阻：接地體或自然接地體的對地電阻的總和稱為接地裝置的接地電阻，其數(shù)值等于接地裝置對地電壓與通過接地體流入地中電流的比值。同時接地電阻也是衡量接地裝置水平的標(biāo)志。

五、機房防雷接地系統(tǒng)設(shè)計

1.防雷設(shè)計

由于網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)防護點多、面廣，因此，為了保護建筑物和建筑物內(nèi)各向電子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不受雷電損害或使雷擊損害降低到最低程度，應(yīng)從整體防雷的角度來進行防雷方案的設(shè)計�，F(xiàn)在都采取綜合防雷，綜合防雷設(shè)計方案應(yīng)包括兩個方面：直擊雷的防護和感應(yīng)雷的防護，缺少任何一方面都是不完整的，有缺陷的和有潛在危險的。同時防雷主要是從電源以及信號系統(tǒng)兩大方面進行。

（1）直擊雷的防護

如果無直擊雷防護，按估算雷電流都流經(jīng)進出建筑物的導(dǎo)體型線路（如電源線、信號線等）侵入設(shè)備，這樣的損害就非常之嚴(yán)重，因此做好直接雷擊防護是做感應(yīng)雷擊防護的前提；直擊雷防護按照國標(biāo)GB50057《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》設(shè)計和施工，主要使用避雷針、網(wǎng)、線、帶及良好的接地系統(tǒng)，其目的是保護建筑外部不受雷擊的破壞，給建筑物內(nèi)的人或設(shè)備提供一個相對安全的環(huán)境。

（2） 電源系統(tǒng)的防護

統(tǒng)計數(shù)據(jù)資料表明，微電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)80%以上的雷害事故都是因為與系統(tǒng)相連的電源線路上感應(yīng)的雷電沖擊過電壓造成的。因此，做好電源線的防護是整體防雷中不容忽視的一環(huán)。

（3）信號系統(tǒng)的防護

盡管在電源和通信線路等外接引入線路上安裝了防雷保護裝置，由于雷擊發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)線（如雙絞線）感應(yīng)到過電壓，仍然會影響網(wǎng)絡(luò)的正常運行，甚至徹底破壞網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。雷擊時產(chǎn)生巨大的瞬變磁場，在1公里范圍內(nèi)的金屬線路，如網(wǎng)絡(luò)金屬連線等都會感應(yīng)到極強的感應(yīng)雷擊；另外，當(dāng)電源線或通信線路傳輸過來雷擊電壓時，或建筑物的地線系統(tǒng)在瀉放雷擊時，所產(chǎn)生強大的瞬變電流，對于網(wǎng)絡(luò)傳輸線路來說，所感應(yīng)的過電壓已經(jīng)足以一次性破壞網(wǎng)絡(luò)。即使不是特別高的過電壓，不能夠一次性破壞設(shè)備，但是每一次的過電壓沖擊都加速了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的老化，影響數(shù)據(jù)的傳輸和存儲，甚至死機，直至徹底損壞。所以網(wǎng)絡(luò)信號線的防宙對于網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)的整體防宙來說。是非常重要的環(huán)節(jié)。

（4） 等電位連接

集成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主干交換機所在的中心機房應(yīng)設(shè)置均壓環(huán)，將機房內(nèi)所有金屬物體，包括電纜屏蔽層、金屬管道、金屬門窗、設(shè)備外殼以及所有進出大樓的金屬管道等金屬構(gòu)件進行電氣連接，并接至均壓環(huán)上，以均衡電位。

（5） 接地

機房采用聯(lián)合接地可有效的解決地電位升高的影響，合格的地網(wǎng)是有效防雷的關(guān)鍵。機房的聯(lián)合地網(wǎng)通常由機房建筑物基礎(chǔ)（含地樁）、環(huán)形接地（體）裝置、工作（電力變壓器）地網(wǎng)等組成。對于敏感的數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的防雷，接地系統(tǒng)的良好與否，直接關(guān)系到防雷的效果和質(zhì)量。如果地網(wǎng)不合要求，應(yīng)改善地網(wǎng)條件，適當(dāng)擴大地網(wǎng)面積和改善地網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使雷電流盡快地泄放，縮短雷電流引起的高過電壓的保持時間。以達到防雷要求。

（一）、電源防雷

電源系統(tǒng)防雷采用三級防雷的方式。對機房配電箱的防雷應(yīng)采取不少于二級保護（細(xì)保護）， 既在機房的主配電箱的輸入一套安裝二級防雷器，在機房配電箱輸出端每一路安裝三級防雷器。即在配電柜中總開關(guān)前端安裝二級防雷器，這樣既節(jié)省空間，又起到了美觀、易維護的作用，并分別在市電配電柜、UPS配電柜各自的總開關(guān)前端安裝三級防雷器，以保護機房內(nèi)的設(shè)備。

（二）、信號系統(tǒng)的防雷

1)網(wǎng)絡(luò)傳輸線主要使用的是光纖和雙絞線。其中光纖不需要特別的防雷措施，但若室外的光纖是架空的，那么需要將光纖的金屬部分接地。而雙絞線屏蔽效果較差，因此感應(yīng)雷擊的可能性比較大，應(yīng)將此類信號線敷設(shè)在屏蔽線槽中，屏蔽線槽應(yīng)良好接地；也可穿金屬管敷設(shè)，金屬管應(yīng)全線保持電氣上的連通，并且金屬管兩端應(yīng)良好接地。

2)在信號線路上安裝信號防雷器，對防感應(yīng)雷是一種行之有效的辦法。對于網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)，可在網(wǎng)絡(luò)信號線進入到廣域網(wǎng)路由器之前安裝專用信號防雷器；在系統(tǒng)主干交換機、主服務(wù)器以及各分交換機、服務(wù)器的信號線入口處分別安裝

RJ45接口的信號防富器。信號防雷器的選型應(yīng)綜合考慮工作電壓、傳輸速率、接口形式等。避雷器主要串接在線路的兩端設(shè)備的接口處。

①服務(wù)器100M輸入端口處安裝單口RJ45端口信號避雷器, 以保護服務(wù)器。

②24口網(wǎng)絡(luò)交換機串聯(lián)24口的RJ45端口信號避雷器 , 避免因雷擊感應(yīng)或電磁場干擾沿雙絞線竄入而毀壞設(shè)備。

③在DDN專線接收設(shè)備上安裝單口RJ11端口信號避雷器,保護DDN專線上的設(shè)備。

④在衛(wèi)星接收設(shè)備前端安裝同軸端口天饋線避雷器,以保護接收設(shè)備。

2.接地設(shè)計

計算機機房應(yīng)具有以下四種地：計算機系統(tǒng)的直流地、交流工作地、交流保護地和防雷保護地。

各接地系統(tǒng)電阻如下：

1）計算機系統(tǒng)設(shè)備直流地接地電阻不大于1Ω。

2）交流保護地的接地電阻應(yīng)不大于4Ω；

3）防雷保護地的接地電阻應(yīng)不大于10Ω；

4）交流工作地的接地電阻應(yīng)不大于4Ω；

（1）機房室內(nèi)等電位連接

在機房內(nèi)設(shè)立一環(huán)形接地匯流排，機房內(nèi)的設(shè)備及機殼采用S型的等電位連接形式，連接到接地匯流排上。用50*0.5銅鉑帶敷設(shè)在活動地板支架下，縱橫組成1200*1200（600*600）網(wǎng)格狀，在機房一周敷設(shè)30*3（40*4）的銅帶，銅帶配有專用接地端子，用編織軟銅線機房內(nèi)所有金屬材質(zhì)的材料都做接地，接入大樓的保護地上。工程中的所有接地線（包括設(shè)備、SPD、線槽等）、金屬線槽搭接跨接線均應(yīng)做到短、平、直，接地電阻要求小于或等于1歐姆。

（2）機房屏蔽設(shè)計

整個機房屏蔽采用彩鋼板進行六面體屏蔽，屏蔽板之前采用無縫焊接，墻身屏蔽體每邊跟接地匯流排接地不少于2處。

（3）機房接地裝置設(shè)計

由于機房接地電阻要求較高，在該大樓附近另外增加人工接地裝置，在地網(wǎng)槽內(nèi)打入15根鍍鋅角鋼，并用扁鋼焊接起來，并采用降阻劑回填。機房靜電接地采用50mm2多股銅芯線穿管引入。接地裝置的接地電阻要求小于或等于1歐姆。