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目前，隨著計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的高速發(fā)展，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對雷擊的防護(hù)要求越來越高。由于對雷擊的防護(hù)措施不力或存在認(rèn)識上的偏差，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，做到有備無患，對防雷設(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
國家標(biāo)準(zhǔn)《電子計算機(jī)機(jī)房設(shè)計規(guī)范》第四節(jié)有如下規(guī)定：
電子計算機(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算機(jī)正常運(yùn)行和系統(tǒng)設(shè)備的安全要求。電子計算機(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，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)行國標(biāo)準(zhǔn)《建筑防雷設(shè)計規(guī)范》要求采取防止反擊措施。
對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)按計算機(jī)系統(tǒng)及有關(guān)規(guī)定的要求確定。電子計算機(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,信號幅度小,容易受到地電位差和外界磁場的干擾,因此需要一個良好的直流工作接地,以消除地電位差和磁場的影響。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)法連接簡單的優(yōu)點(diǎn),而且還大大降低了計算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部噪聲和外部干擾; 缺點(diǎn)是造價昂貴,施工復(fù)雜。這種方法適用于計算機(jī)系統(tǒng)較大、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備較多的大、中型計算機(jī)房。
交流工作地
計算機(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,由于此時中性點(diǎn)接地電阻只有幾個歐姆,故接地電流就成為數(shù)值很大的單相短路電流。
此時相應(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。計算機(jī)系統(tǒng)交流工作地的實(shí)施,可按計算機(jī)系統(tǒng)和機(jī)房配套設(shè)施兩種情況來考慮。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，接到配電柜的中線上,然后通過接地母線將其接地；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)架通過接地裝置與大地直接連接起來,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。
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有觸電的危險。機(jī)房安全保護(hù)接地的接法是將機(jī)房內(nèi)所有計算機(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)房內(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�，F(xiàn)在許多計算機(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，會有很大的電流通過流入大地,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）,就會產(chǎn)生干擾。所以,防雷接地與其它接地應(yīng)嚴(yán)格分開,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
機(jī)房接地系統(tǒng)其實(shí)不能單獨(dú)自成一個獨(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決定。沒有必要規(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圍土壤的含水量不低于4%，基礎(chǔ)外表面無防水層時，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，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)房內(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)行國標(biāo)推薦計算機(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)房內(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。
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SPD 防護(hù)，主要目的是達(dá)到分級泄流。通過合理的多級泄流能量配合，保證SPD 有較長的使用壽命和設(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)安裝在各級配電柜（箱）開關(guān)之后的設(shè)備側(cè)。SPD 連接導(dǎo)線應(yīng)平直，導(dǎo)線長度不宜大于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。 逐級可靠啟動泄流，確保多級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
對有衛(wèi)星天線和無線局域網(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，通過它最終接入電氣豎井的接地干線。
3．計算機(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)器的級數(shù)要由能量配合確認(rèn)的級數(shù)才能達(dá)到安全防護(hù)；重要性相對較輕的系統(tǒng)安裝級數(shù)應(yīng)少，才能達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)。
特別是現(xiàn)在雷電對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的襲擊最常見的感應(yīng)雷引起的經(jīng)過戶外的廣域網(wǎng)電話線和架空的無屏蔽層雙絞線感應(yīng)高電壓串進(jìn)樓房內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，致使網(wǎng)絡(luò)芯片燒壞。
信號線路浪涌保護(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，通過它最終接入電氣豎井的接地干線。
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)過室外雙絞線串進(jìn)，燒毀網(wǎng)絡(luò)芯片。
弱電工程系統(tǒng)的簡單介紹 走近屏蔽布線 |
