如何建設(shè)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房接地系統(tǒng)

　
　　目前,，隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)雷擊的防護(hù)要求越來(lái)越高,。由于對(duì)雷擊的防護(hù)措施不力或存在認(rèn)識(shí)上的偏差,，往往起不到應(yīng)有的防護(hù)效果，機(jī)房遭受到雷擊頻繁發(fā)生,。特別是在雷雨季節(jié),，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一些電子電氣設(shè)備受到雷擊的侵害，有些遭雷擊而燒毀,，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失,。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防雷防護(hù)要引起足夠重視，做到有備無(wú)患,，對(duì)防雷設(shè)施進(jìn)行整改,，做好整體防護(hù)措施，才能更好地維護(hù)機(jī)房的安全運(yùn)行,。

關(guān)于接地的規(guī)范

　　國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》第四節(jié)有如下規(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,。電子計(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
　　安全工作接地
　　直流工作接地
　　防雷接地

　　交流工作接地、安全保護(hù)接地,、直流工作接地,、防防雷接地等四種接地宜共用一組接地裝置，其接地電阻按其中最小值確定,；若防雷接地單獨(dú)設(shè)置接地裝置時(shí),，其余三種接地宜共用一組接地裝置，其接地電阻不應(yīng)大于其中最小值，并應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)標(biāo)準(zhǔn)《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》要求采取防止反擊措施,。
　　對(duì)直流工作接地有特殊要求需單獨(dú)設(shè)置接地裝置的電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng),，其接地電阻值及與其它接地裝置的接地體之間的距離，應(yīng)按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及有關(guān)規(guī)定的要求確定,。電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的接地應(yīng)采取單點(diǎn)接地并宜采取等電位措施,。
 
直流接地

　　直流工作接地是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中數(shù)字邏輯電路的公共參考零電位,即邏輯地。邏輯電路一般工作電平低,信號(hào)幅度小,容易受到地電位差和外界磁場(chǎng)的干擾,因此需要一個(gè)良好的直流工作接地,以消除地電位差和磁場(chǎng)的影響,。機(jī)房直流工作接地線的接法通常有三種:串聯(lián)法,、匯集法、網(wǎng)格法,。

　　串聯(lián)法

　　在地板下敷設(shè)一條截面積為(0. 4～1. 5mm) ×(5～10mm) 的青銅(或紫銅) 帶,。各設(shè)備把各自的直流地就近接在地板下的這條銅皮帶上。這種接法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行,缺點(diǎn)是銅帶上的電流流向單一,阻抗不小,致使銅帶上各點(diǎn)電位有些差異,。這種接法一般用于較小的系統(tǒng)中,。

　　匯集法

　　在地板下設(shè)置一塊5～20mm厚、500 ×500mm 大小的銅板,各設(shè)備用多股屏蔽軟線把各自的直流地都接在這塊銅板上,。這種接法也叫并聯(lián)法,其優(yōu)點(diǎn)是各設(shè)備的直流地?zé)o電位差,缺點(diǎn)是布線混亂,。

　　網(wǎng)格法

　　用截面積為(2. 5mm ×50mm)左右的銅帶,整個(gè)機(jī)房敷設(shè)網(wǎng)格地線（等電位接地母排）,網(wǎng)格網(wǎng)眼尺寸與防靜電地板尺寸一致,交叉點(diǎn)焊接在一起。各設(shè)備把自己的直流地就近連接在網(wǎng)格地線上,。
　　這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于既有匯集法的邏輯電位參考點(diǎn)一致的優(yōu)點(diǎn),又有串聯(lián)法連接簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),而且還大大降低了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部噪聲和外部干擾; 缺點(diǎn)是造價(jià)昂貴,施工復(fù)雜,。這種方法適用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)較大、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備較多的大,、中型計(jì)算機(jī)房,。

交流工作地

　　計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是使用交流電的電氣設(shè)備,，這些設(shè)備按規(guī)定在工作時(shí)要進(jìn)行工作接地,即交流電三相四線制中的中性線直接接入大地,這就是交流工作接地,。中性點(diǎn)接地后,當(dāng)交流電某一相線碰地時(shí),由于此時(shí)中性點(diǎn)接地電阻只有幾個(gè)歐姆,故接地電流就成為數(shù)值很大的單相短路電流。
　　此時(shí)相應(yīng)的保護(hù)設(shè)備能迅速地切斷電源,從而保護(hù)人身和設(shè)備的安全,。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)交流工作地的實(shí)施,可按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和機(jī)房配套設(shè)施兩種情況來(lái)考慮,。如打印機(jī)、掃描儀,、磁帶機(jī)等,，其中性點(diǎn)用絕緣導(dǎo)線串聯(lián)起來(lái)，接到配電柜的中線上,然后通過(guò)接地母線將其接地,；機(jī)房配套設(shè)施如空調(diào)中的壓縮機(jī),、新風(fēng)機(jī)組、穩(wěn)壓器,、UPS 等設(shè)備的中性點(diǎn)應(yīng)各自獨(dú)立按電氣規(guī)范的規(guī)定接地,。

安全保護(hù)接地

　　安全保護(hù)接地就是將電氣設(shè)備的金屬外殼或機(jī)架通過(guò)接地裝置與大地直接連接起來(lái),其目的是防止因絕緣損壞或其他原因使設(shè)備金屬外殼帶電而造成觸電的危險(xiǎn),。
　　安裝好安全保護(hù)接地后,由于安全保護(hù)接地線電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人體電阻,設(shè)備金屬外殼或機(jī)架的漏電被直接引入大地，人體接觸帶電金屬外殼后不會(huì)有觸電的危險(xiǎn),。機(jī)房安全保護(hù)接地的接法是將機(jī)房?jī)?nèi)所有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備的金屬機(jī)殼用數(shù)根絕緣導(dǎo)線就近接入系統(tǒng)的安全保護(hù)接地線上,。
　　機(jī)房?jī)?nèi)其它配套輔助設(shè)施,如空調(diào)中的壓縮機(jī)、新風(fēng)機(jī)組,、穩(wěn)壓器,、UPS 等設(shè)備的安全保護(hù)地應(yīng)分別按有關(guān)的電氣規(guī)范要求接地。現(xiàn)在許多計(jì)算機(jī)設(shè)備的電源線采用單相三線電纜,其中一條為火線（右）,一條為中線（左）,一條為地線（上）,。這條地線在設(shè)備中聯(lián)在金屬外殼上,。與設(shè)備相連的電源插座應(yīng)采用三孔插座,統(tǒng)一連接安全保護(hù)地的接點(diǎn)。

防雷接地

　　雷電對(duì)設(shè)備的破壞主要有兩類,。第一類是直擊雷的破壞,即雷電直擊在建筑物或設(shè)備上,使其發(fā)熱燃燒和機(jī)械劈裂破壞,；第二類是感應(yīng)雷的破壞，即雷電的第二次作用,。強(qiáng)大的雷電磁場(chǎng)產(chǎn)生的電磁效應(yīng)和靜電效應(yīng)使金屬構(gòu)件和電氣線路產(chǎn)生高至數(shù)十萬(wàn)伏的感應(yīng)電壓,，危機(jī)建筑物、設(shè)備甚至人身安全,。
　　防雷接地在雷擊的情況下,，會(huì)有很大的電流通過(guò)流入大地,雷電流的幅值一般在數(shù)kA 至數(shù)百kA ，接地極及其附近的大地電位將產(chǎn)生瞬時(shí)高電位,。如果在防雷接地極較近處有其它接地系統(tǒng)的接地極（接入端）,就會(huì)產(chǎn)生干擾,。所以,防雷接地與其它接地應(yīng)嚴(yán)格分開(kāi),并保持一定的的距離，一般需大于20m,。在雷電頻繁區(qū)域,應(yīng)裝設(shè)浪涌電壓吸收裝置。
　　計(jì)算機(jī)房如果設(shè)在有防雷設(shè)施的建筑中,可不再考慮防雷接地,。但如果在這種已有防雷裝置的建筑物上再架設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信接入設(shè)備,如衛(wèi)星接收天線,、微波接收天線或紅外接收天線等設(shè)備，則必須另外敷設(shè)通信設(shè)備防雷接地,。

接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　機(jī)房接地系統(tǒng)其實(shí)不能單獨(dú)自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),，必須要與建筑物的防雷與接地系統(tǒng)形成一個(gè)整體。所以我們有必要了解一些建筑物的接地系統(tǒng)原理,，那就是等電位連接與共用接地系統(tǒng),。
　　共用接地系統(tǒng)是由接地裝置（基礎(chǔ)地或環(huán)形接地體）和等電位連接網(wǎng)絡(luò)組成。采用共用接地系統(tǒng)的目的是達(dá)到均壓,、等電位以減小各種接地設(shè)備之間,、不同系統(tǒng)之間的電位差。其接地電阻因采取了等電位連接,，所以要按所有接入設(shè)備中要求接地電阻的最小值的那個(gè)決定,。沒(méi)有必要規(guī)定共用接地系統(tǒng)的接地電阻要小于1Ω,。
　　建筑物內(nèi)應(yīng)設(shè)總等電位接地端子板（在最底樓層），每層豎井內(nèi)的接地干線上設(shè)置樓層等電位接地端子板,，設(shè)備機(jī)房設(shè)置局部等電位接地端子板,。圖1所示是建筑物防雷區(qū)等電位連接及共用接地系統(tǒng)示意圖。

　
　
　　接地裝置,，當(dāng)基礎(chǔ)采用硅酸鹽水泥和周?chē)寥赖暮坎坏陀?%,，基礎(chǔ)外表面無(wú)防水層時(shí)，應(yīng)優(yōu)先利用基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為接地裝置,。但如果基礎(chǔ)被塑料,、橡膠、油氈等防水材料包裹或涂有瀝青質(zhì)的防水層時(shí),，不宜利用在基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為接地裝置,。宜在建筑物外面四周敷設(shè)閉合狀的水平接地體作為接地裝置。
　　接地干線,，宜采用橫截面積大于16mm2 的銅質(zhì)導(dǎo)線在弱電井中敷設(shè),，在施工中一般宜采用截面積大于35mm2的銅質(zhì)導(dǎo)線敷設(shè)，其目的是使導(dǎo)線阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于建筑物結(jié)構(gòu)鋼筋阻抗,，為樓層,、局部等電位接地端子板上可能出現(xiàn)的雷電流提供了一個(gè)快速泄放通道。接地系統(tǒng)的接地干線與各樓層等電位接地端子板及各系統(tǒng)設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)局部等電位接地端子板之間的連接關(guān)系,。
　　建筑物外部防雷裝置是直接安裝在建筑物外部,，防雷裝置與各種金屬物體之間的安全距離不可能得到保證。為防止防雷裝置與鄰近的金屬物體之間出現(xiàn)高電位反擊,，減小其間的電位差,，除了將屋內(nèi)的金屬物體做好等電位連接外，應(yīng)將各種接地（交流工作接地,、安全保護(hù)接地,、直流工作接地、防雷接地等）共用一組接地裝置,。
　　上述四種接地的接地引出線經(jīng)過(guò)接地干線與基礎(chǔ)地或環(huán)形接地體相連形成等電位連接,，但防雷接地在基礎(chǔ)地或環(huán)形接地體上的接地點(diǎn)與其他幾種接地的接地點(diǎn)之間的距離宜大于10m。
　　電子設(shè)備的金屬外殼,、機(jī)柜,、機(jī)架、金屬管（槽）,、屏蔽線纜外屏蔽層,、信息設(shè)備防靜電接地和安全保護(hù)接地及浪涌保護(hù)器接地端等均應(yīng)以最短的距離與等電位連接網(wǎng)絡(luò)的接地端子板連接。電位連接網(wǎng)絡(luò)再連接至接地干線,。

機(jī)房的接地安裝

    現(xiàn)行國(guó)標(biāo)推薦計(jì)算機(jī)機(jī)房采用聯(lián)合接方式,，機(jī)房聯(lián)合接地電阻應(yīng)≤1Ω,。首先在機(jī)房靜電地板下應(yīng)加做均壓環(huán)或接地母排，以起到等電位連接作用,，并將至少兩處從均壓環(huán)或接地母排連接到機(jī)房所在樓層的電氣豎井內(nèi)的接地干線的等電位接地端子板（電氣豎井等電位匯集點(diǎn)）上,；機(jī)房?jī)?nèi)的工作交流地（N線）、靜電地,、屏敝地,、直流地、安全保護(hù)地,、防雷地等直接連接到均壓環(huán)或接地母排上,。

　　機(jī)房接地示意圖如圖2：
　
　 　
　
　　1．機(jī)房電源線路防雷接地

　　電子信息系統(tǒng)設(shè)備配電線路耐沖擊電壓的類別及浪涌保護(hù)器安裝位置示意圖是以TN-S 配電系統(tǒng)為例，如圖3,。電源線路多級(jí)SPD 防護(hù),，主要目的是達(dá)到分級(jí)泄流。通過(guò)合理的多級(jí)泄流能量配合,，保證SPD 有較長(zhǎng)的使用壽命和設(shè)備電源端口的殘壓低于設(shè)備端口耐雷電沖擊電壓,，確保設(shè)備安全。
　　SPD 一般并聯(lián)安裝在各級(jí)配電柜（箱）開(kāi)關(guān)之后的設(shè)備側(cè),。SPD 連接導(dǎo)線應(yīng)平直,，導(dǎo)線長(zhǎng)度不宜大于0.5m，其目的是降低引線上的電壓,，從而提高SPD的保護(hù)安全性能,。 逐級(jí)可靠啟動(dòng)泄流，確保多級(jí)SPD 不出現(xiàn)盲點(diǎn),，達(dá)到最佳的能量配合效果,。接入機(jī)房等電位接地母排，通過(guò)它最終接入電氣豎井的接地干線,。

　 　
　
　　2． 天饋線路的防雷接地

　　對(duì)有衛(wèi)星天線和無(wú)線局域網(wǎng)室外天線,，也應(yīng)有完善天饋線路SPD。接入機(jī)房等電位接地母排,，通過(guò)它最終接入電氣豎井的接地干線。

　　3．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防雷接地

　　在網(wǎng)絡(luò)傳輸線路上,，安裝浪涌保護(hù)器的數(shù)量,，視其電子信息系統(tǒng)的重要性和使用性而定。對(duì)于重要性很高的系統(tǒng)（服務(wù)器,、交換機(jī),、路由器），安裝浪涌保護(hù)器的級(jí)數(shù)要由能量配合確認(rèn)的級(jí)數(shù)才能達(dá)到安全防護(hù),；重要性相對(duì)較輕的系統(tǒng)安裝級(jí)數(shù)應(yīng)少,，才能達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì),。
　　特別是現(xiàn)在雷電對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的襲擊最常見(jiàn)的感應(yīng)雷引起的經(jīng)過(guò)戶外的廣域網(wǎng)電話線和架空的無(wú)屏蔽層雙絞線感應(yīng)高電壓串進(jìn)樓房?jī)?nèi)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，致使網(wǎng)絡(luò)芯片燒壞,。
　　信號(hào)線路浪涌保護(hù)器（SPD）與被保護(hù)設(shè)備的連接端口有串接與并接之分,。由RJ11、RJ45,、和其它接口組成的線路應(yīng)串接安裝SPD,，僅有接線柱組成的接口應(yīng)并接安裝SPD。接入機(jī)房等電位接地母排,，通過(guò)它最終接入電氣豎井的接地干線,。

    SPD 的安裝連接圖如圖4所示：

　 　
　
　　4．其它接地

　　其它的如工作交流地（N線）、靜電地（靜電地板）,、屏敝地（穿管布線金屬軟管或硬管）,、直流地（邏輯參考地）、安全保護(hù)地（機(jī)殼,、機(jī)柜）也依樣就近接入接入機(jī)房等電位接地母排,，通過(guò)它最終接入電氣豎井的接地干線。

總結(jié)：

　　防雷與接地系統(tǒng)是信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不可或缺的基礎(chǔ),，企業(yè)的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備眾多,，設(shè)備昂貴，若沒(méi)有完善的防雷與接地的防護(hù),，就有可能在雷擊,，被意外的電氣系統(tǒng)故障損毀。這種局面將不是我們所厚意看到的,，而且這種事故還在普遍發(fā)生而不是意外,，所以我們不能掉以輕心。筆者的主板集成的網(wǎng)卡就曾在最近的一次感應(yīng)雷擊中,，高電流經(jīng)過(guò)室外雙絞線串進(jìn),，燒毀網(wǎng)絡(luò)芯片。