目前,随著(zhe)計(jì)算機和(hé)網絡通信技術(shù)的(de)高(gāo)速發展,計(jì)算機網絡系統對雷擊的(de)防護要求越來越高(gāo)。由于對雷擊的(de)防護措施不力或存在認識上(shàng)的(de)偏差,往往起不到(dào)應有(yǒu)的(de)防護效果,機房遭受到(dào)雷擊頻繁發生。特别是在雷雨季節,計(jì)算機網絡系統的(de)一些電子電氣設備受到(dào)雷擊的(de)侵害,有(yǒu)些遭雷擊而燒毀,造成巨大(dà)經濟損失。計(jì)算機網絡系統的(de)防雷防護要引起足夠重視,做到(dào)有(yǒu)備無患,對防雷設施進行(xíng)整改,做好整體防護措施,才能(néng)更好地(dì)維護機房的(de)安全運行(xíng)。
國家标準《電子計(jì)算機機房設計(jì)規範》第四節有(yǒu)如(rú)下規定:電子計(jì)算機機房接地(dì)裝置的(de)設置應滿足人(rén)身的(de)安全及電子計(jì)算機正常運行(xíng)和(hé)系統設備的(de)安全要求。電子計(jì)算機機房應采用(yòng)下列四種接地(dì)方式:交流工(gōng)作接地(dì)、安全保護接地(dì)、直流工(gōng)作接地(dì)、防防雷接地(dì)等四種接地(dì)宜共用(yòng)一組接地(dì)裝置,其接地(dì)電阻按其中最小(xiǎo)值确定;若防雷接地(dì)單獨設置接地(dì)裝置時,其餘三種接地(dì)宜共用(yòng)一組接地(dì)裝置,其接地(dì)電阻不應大(dà)于其中最小(xiǎo)值,并應按現行(xíng)國标準《建築防雷設計(jì)規範》要求采取防止反擊措施。
對直流工(gōng)作接地(dì)有(yǒu)特殊要求需單獨設置接地(dì)裝置的(de)電子計(jì)算機系統,其接地(dì)電阻值及與其它接地(dì)裝置的(de)接地(dì)體之間的(de)距離(lí),應按計(jì)算機系統及有(yǒu)關規定的(de)要求确定。電子計(jì)算機系統的(de)接地(dì)應采取單點接地(dì)并宜采取等電位措施。
直流接地(dì)
直流工(gōng)作接地(dì)是計(jì)算機系統中數字邏輯電路(lù)的(de)公共參考零電位,即邏輯地(dì)。邏輯電路(lù)一般工(gōng)作電平低,信号幅度小(xiǎo),容易受到(dào)地(dì)電位差和(hé)外界磁場(chǎng)的(de)幹擾,因此需要一個(gè)良好的(de)直流
工(gōng)作接地(dì),以消除地(dì)電位差和(hé)磁場(chǎng)的(de)影響。機房直流工(gōng)作接地(dì)線的(de)接法通常有(yǒu)三種:串聯法、彙集法、網格法。
● 串聯法
在地(dì)闆下敷設一條截面積爲(0.4~1.5mm)×(5~10mm)的(de)青銅(或紫銅)帶。各設備把各自的(de)直流地(dì)就近接在地(dì)闆下的(de)這條銅皮帶上(shàng)。這種接法的(de)優點是簡單易行(xíng),缺點是銅帶上(shàng)的(de)電流流向單一,阻抗不小(xiǎo),緻使銅帶上(shàng)各點電位有(yǒu)些差異。這種接法一般用(yòng)于較小(xiǎo)的(de)系統中。
● 彙集法
在地(dì)闆下設置一塊5~20mm厚、500×500mm大(dà)小(xiǎo)的(de)銅闆,各設備用(yòng)多股屏蔽軟線把各自的(de)直流地(dì)都(dōu)接在這塊銅闆上(shàng)。這種接法也(yě)叫并聯法,其優點是各設備的(de)直流地(dì)無電位差,缺點是布線混亂。
● 網格法
用(yòng)截面積爲(2.5mm×50mm)左右的(de)銅帶,整個(gè)機房敷設網格地(dì)線(等電位接地(dì)母排),網格網眼尺寸與防靜電地(dì)闆尺寸一緻,交叉點焊接在一起。各設備把自己的(de)直流地(dì)就近連接在網格地(dì)線上(shàng)。
這種方法的(de)優點在于既有(yǒu)彙集法的(de)邏輯電位參考點一緻的(de)優點,又(yòu)有(yǒu)串聯法連接簡單的(de)優點,而且還大(dà)大(dà)降低了計(jì)算機系統的(de)内部噪聲和(hé)外部幹擾;缺點是造價昂貴,施工(gōng)複雜。這種方法适用(yòng)于計(jì)算機系統較大(dà)、網絡設備較多的(de)大(dà)、中型計(jì)算機房。
交流工(gōng)作接地(dì)
計(jì)算機、網絡設備是使用(yòng)交流電的(de)電氣設備,這些設備按規定在工(gōng)作時要進行(xíng)工(gōng)作接地(dì),即交流電三相(xiàng)四線制(zhì)中的(de)中性線直接接入大(dà)地(dì),這就是交流工(gōng)作接地(dì)。中性點接地(dì)後,當交流電某一相(xiàng)線碰地(dì)時,由于此時中性點接地(dì)電阻隻有(yǒu)幾個(gè)歐姆,故接地(dì)電流就成爲數值很大(dà)的(de)單相(xiàng)短路(lù)電流。
此時相(xiàng)應的(de)保護設備能(néng)迅速地(dì)切斷電源,從而保護人(rén)身和(hé)設備的(de)安全。計(jì)算機系統交流工(gōng)作地(dì)的(de)實施,可(kě)按計(jì)算機系統和(hé)機房配套設施兩種情況來考慮。如(rú)打印機、掃描儀、磁帶機等,其中性點用(yòng)絕緣導線串聯起來,接到(dào)配電櫃的(de)中線上(shàng),然後通過接地(dì)母線将其接地(dì);機房配套設施如(rú)空調中的(de)壓縮機、新風機組、穩壓器(qì)、UPS等設備的(de)中性點應各自獨立按電氣規範的(de)規定接地(dì)。
安全保護接地(dì)
安全保護接地(dì)就是将電氣設備的(de)金(jīn)屬外殼或機架通過接地(dì)裝置與大(dà)地(dì)直接連接起來,其目的(de)是防止因絕緣損壞或其他(tā)原因使設備金(jīn)屬外殼帶電而造成觸電的(de)危險。
安裝好安全保護接地(dì)後,由于安全保護接地(dì)線電阻遠遠小(xiǎo)于人(rén)體電阻,設備金(jīn)屬外殼或機架的(de)漏電被直接引入大(dà)地(dì),人(rén)體接觸帶電金(jīn)屬外殼後不會(huì)有(yǒu)觸電的(de)危險。機房安全保護接地(dì)的(de)接法是将機房内所有(yǒu)計(jì)算機系統設備的(de)金(jīn)屬機殼用(yòng)數根絕緣導線就近接入系統的(de)安全保護接地(dì)線上(shàng)。
機房内其它配套輔助設施,如(rú)空調中的(de)壓縮機、新風機組、穩壓器(qì)、UPS等設備的(de)安全保護地(dì)應分(fēn)别按有(yǒu)關的(de)電氣規範要求接地(dì)。現在許多計(jì)算機設備的(de)電源線采用(yòng)單相(xiàng)三線電纜,其中一條爲火(huǒ)線(右),一條爲中線(左),一條爲地(dì)線(上(shàng))。這條地(dì)線在設備中聯在金(jīn)屬外殼上(shàng)。與設備相(xiàng)連的(de)電源插座應采用(yòng)三孔插座,統一連接安全保護地(dì)的(de)接點。
防雷接地(dì)
雷電對設備的(de)破壞主要有(yǒu)兩類。第一類是直擊雷的(de)破壞,即雷電直擊在建築物(wù)或設備上(shàng),使其發熱(rè)燃燒和(hé)機械劈裂破壞;第二類是感應雷的(de)破壞,即雷電的(de)第二次作用(yòng)。強大(dà)的(de)雷電磁場(chǎng)産生的(de)電磁效應和(hé)靜電效應使金(jīn)屬構件(jiàn)和(hé)電氣線路(lù)産生高(gāo)至數十萬伏的(de)感應電壓,危機建築物(wù)、設備甚至人(rén)身安全。
防雷接地(dì)在雷擊的(de)情況下,會(huì)有(yǒu)很大(dà)的(de)電流通過流入大(dà)地(dì),雷電流的(de)幅值一般在數kA至數百kA,接地(dì)極及其附近的(de)大(dà)地(dì)電位将産生瞬時高(gāo)電位。如(rú)果在防雷接地(dì)極較近處有(yǒu)其它接地(dì)系統的(de)接地(dì)極(接入端),就會(huì)産生幹擾。所以,防雷接地(dì)與其它接地(dì)應嚴格分(fēn)開(kāi),并保持一定的(de)的(de)距離(lí),一般需大(dà)于20m。在雷電頻繁區域,應裝設浪湧電壓吸收裝置。
計(jì)算機房如(rú)果設在有(yǒu)防雷設施的(de)建築中,可(kě)不再考慮防雷接地(dì)。但(dàn)如(rú)果在這種已有(yǒu)防雷裝置的(de)建築物(wù)上(shàng)再架設計(jì)算機網絡通信接入設備,如(rú)衛星接收天線、微波接收天線或紅外接收天線等設備,則必須另外敷設通信設備防雷接地(dì)。接地(dì)系統的(de)設計(jì)
機房接地(dì)系統其實不能(néng)單獨自成一個(gè)獨立的(de)系統,必須要與建築物(wù)的(de)防雷與接地(dì)系統形成一個(gè)整體。所以我們有(yǒu)必要了解一些建築物(wù)的(de)接地(dì)系統原理(lǐ),那就是等電位連接與共用(yòng)接地(dì)系統。
共用(yòng)接地(dì)系統是由接地(dì)裝置(基礎地(dì)或環形接地(dì)體)和(hé)等電位連接網絡組成。采用(yòng)共用(yòng)接地(dì)系統的(de)目的(de)是達到(dào)均壓、等電位以減小(xiǎo)各種接地(dì)設備之間、不同系統之間的(de)電位差。其接地(dì)電阻因采取了等電位連接,所以要按所有(yǒu)接入設備中要求接地(dì)電阻的(de)最小(xiǎo)值的(de)那個(gè)決定。沒有(yǒu)必要規定共用(yòng)接地(dì)系統的(de)接地(dì)電阻要小(xiǎo)于1Ω。
建築物(wù)内應設總等電位接地(dì)端子闆(在最底樓層),每層豎井内的(de)接地(dì)幹線上(shàng)設置樓層等電位接地(dì)端子闆,設備機房設置局部等電位接地(dì)端子闆。下圖所示是建築物(wù)防雷區等電位連接及共用(yòng)接地(dì)系統示意圖。
接地(dì)裝置,當基礎采用(yòng)矽酸鹽水(shuǐ)泥和(hé)周圍土(tǔ)壤的(de)含水(shuǐ)量不低于4%,基礎外表面無防水(shuǐ)層時,應優先利用(yòng)基礎内的(de)鋼筋作爲接地(dì)裝置。但(dàn)如(rú)果基礎被塑料、橡膠、油氈等防水(shuǐ)材料包裹或塗有(yǒu)瀝青質的(de)防水(shuǐ)層時,不宜利用(yòng)在基礎内的(de)鋼筋作爲接地(dì)裝置。宜在建築物(wù)外面四
周敷設閉合狀的(de)水(shuǐ)平接地(dì)體作爲接地(dì)裝置。
接地(dì)幹線,宜采用(yòng)橫截面積大(dà)于16mm2的(de)銅質導線在弱電井中敷設,在施工(gōng)中一般宜采用(yòng)截面積大(dà)于35mm2的(de)銅質導線敷設,其目的(de)是使導線阻抗遠遠小(xiǎo)于建築物(wù)結構鋼筋阻抗,爲樓層、局部等電位接地(dì)端子闆上(shàng)可(kě)能(néng)出現的(de)雷電流提供了一個(gè)快速洩放(fàng)通道。接地(dì)系統的(de)接地(dì)幹線與各樓層等電位接地(dì)端子闆及各系統設備機房内局部等電位接地(dì)端子闆之間的(de)連接關系。
建築物(wù)外部防雷裝置是直接安裝在建築物(wù)外部,防雷裝置與各種金(jīn)屬物(wù)體之間的(de)安全距離(lí)不可(kě)能(néng)得到(dào)保證。爲防止防雷裝置與鄰近的(de)金(jīn)屬物(wù)體之間出現高(gāo)電位反擊,減小(xiǎo)其間的(de)電位差,除了将屋内的(de)金(jīn)屬物(wù)體做好等電位連接外,應将各種接地(dì)(交流工(gōng)作接地(dì)、安全保護接地(dì)、直流工(gōng)作接地(dì)、防雷接地(dì)等)共用(yòng)一組接地(dì)裝置。
上(shàng)述四種接地(dì)的(de)接地(dì)引出線經過接地(dì)幹線與基礎地(dì)或環形接地(dì)體相(xiàng)連形成等電位連接,但(dàn)防雷接地(dì)在基礎地(dì)或環形接地(dì)體上(shàng)的(de)接地(dì)點與其他(tā)幾種接地(dì)的(de)接地(dì)點之間的(de)距離(lí)宜大(dà)于10m。
電子設備的(de)金(jīn)屬外殼、機櫃、機架、金(jīn)屬管(槽)、屏蔽線纜外屏蔽層、信息設備防靜電接地(dì)和(hé)安全保護接地(dì)及浪湧保護器(qì)接地(dì)端等均應以最短的(de)距離(lí)與等電位連接網絡的(de)接地(dì)端子闆連接。電位連接網絡再連接至接地(dì)幹線。