智慧城市数据中心机房防雷及安全接地系统建设方案.doc

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1、智慧城市数据中心机房防雷及安全接地系统建设方案4.9.1概述随着科学技术的迅猛发展，设备电子化的步伐在不断地加快，电子设备（包括计算机）已被广泛地应用于各行各业中，人类对电子设备尤其是计算机设备的依赖越来越严重。而电子元器件的微型化、集成化程度越来越高，各类电子设备的耐过电压能力下降，遭雷电和过电压破坏的比例呈不断上升的趋势，对设备与网络的安全运行造成严重威胁。雷电是一种随机的自然现象，它具有极大的破坏力，对人类的生命、财产安全造成巨大的危害。随着电子技术的快速发展，集成电路对电压和电流脉冲的敏感程度越来越高。特别是近两年，全球气候不稳定，雷电灾害较以往更加频繁。除了直接雷击的影响外，90以上

2、是由于感应雷击造成的。雷电引起的冲击电压和电流成为网络设备损坏、人员伤亡、通信中断的又一主要因素。所以，建立一整套完善而又易于操作的防雷系统，以保证电子设备和人身的安全是十分必要的。接地系统是涉及多方面的综合性信息处理工程,是计算机机房建设中的一项重要内容，不仅影响到计算机设备本身的正常运行，而且还直接关系到计算机设备和工作人员的安全。接地系统是否良好是衡量一个机房建设质量的关键性问题之一。计算机接地系统是为了消除公共阻抗的耦合，防止寄生电容耦合的干扰，保护设备和人员的安全，保证计算机系统稳定可靠运行的重要措施。如果接地与屏蔽正确的结合起来，是在抗干扰设计上最经济而且效果最显著的一种，因此，为

3、了能保证计算机系统安全、稳定、可靠的运行，保证设备、人身的安全，针对不同类型计算机的不同要求，应设计相应的接地系统。4.9.2机房电源系统防雷设计中华人民共和国国家标准建筑物防雷设计规范（GB50057-94）要求：为防止由电源线侵入的感应雷破坏机房信息系统，应在电源线路引入的配电箱处装设过电压保护器。主级防雷：在机房配电箱电源进线处安装高容量防雷器，当感应雷袭来时，主级防雷器可迅速被击穿，将雷击高压浪涌就近泄入大地，从而保护机房设备。次级防雷：为了防止雷电残压侵入设备，在设备电源线进线处安装小容量防雷器或防雷插座，可进一步减小感应雷电的影响，保护电子设备免受损坏。4.9.3机房信号系统防雷设

4、计信号防雷器安装在各类信号线入端，用于保护与通讯网络、数据网络和计算机网络相连接的重要设备。所有信号防雷器都采用了无放射性三极放电管与快速箝位二极管相结合的两级保护技术，使得：放电容量（非破坏性）在8/20us波中5KA；保护反应时间5KA；2).保护反应时间1ns；3).在持续性故障时具有失效保护短路功能。4).在下列情况下，它们要安全断开：3.1长时间持续过压3.2异常强烈的雷电冲击4.金属槽（管）两端及中间每隔5米应接地；机房内金属门、窗及其金属构件等，均应可靠接地。4.9.4接地系统构成及其要求机房或设备间的接地，按其不同的作用分为直流工作接地、交流工作接地、安全保护接地。此外，为了防

5、止雷电的危害而进行的接地，叫做防雷保护地；为了防止可能产生或聚集静电荷而对用电设备等所进行的接地，叫做防静电接地；为了实现屏蔽作用而进行的接地，叫做屏蔽接地或隔离接地。埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体称为接地体。从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体称为接地线。接地体和接地线统称为接地装置。在接地装置中，用按地电阻来表示与大地结合好坏的指标。上列各种接地的接地电阻值，在国家标准2887-89计算站场地技术要求及电子计算机机房设计规范（GB5017493）规定：电子计算机机房接地装置的设置应满足人身的安全及电子计算机正常运行和系统设备的安全要求，计算机机房应采用下列四种接地方式：交流工作

6、接地，接地电阻应不大于4；安全保护接地，接地电阻应不大于4；直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定，一般不大于1；防雷接地，应按现行国家标准建筑防雷设计规范执行。4.9.5接地要求在距接地体30m以内，接地导线用直径为4mm的外包绝缘套的多股铜线缆。若距接地体超过30m时，接地电缆的直径应参考表的数值。接地距离与导线直径的关系：距离/m导线直径/mm电缆截面积/m2304.01230484.51648785.625761066.2301061226.7351221508.0501513009.875 设备柜中的每个配线架（柜）均要可靠地接到配线架（柜）的接地排上，其接地导线应大于2.

7、5mm2，接地电阻要小于1W。屏蔽通道与有源设备互连之间接地关系如图所示。 机柜接地结构图4.9.6本工程接地系统设计本工程采用综合接地方式，即由原大楼接地端作可靠连接，引线至机房，机房设辅助等电位连接系统，设置机房专用等电位端子排。由等电位端子排引到各机柜的专用接地支线和机房内各电子设备的专用接地支线，穿电线管MT20明敷设。地面接地网：活动地板的钢质支架采用铜片联接，每行支架与局部等电位端子排连接，形成地面接地网。采用330mm紫铜带组成4000*4000mm型等电位接地网络。采用交流220V供电的消防设备，其金属外壳和金属支架与PE线连接。接地线、接地干线与接地体的连接，采用熔接，接地线

8、与电气设备的连接，可用螺栓带有弹簧垫片连接；交流电源线与直流工作地线不能紧贴平行敷设，接地引上线与接地干线的连接采用压接，而不应采用焊接。保护接地可接到电气工程保护接地网上连接，应当牢固可靠不应串连接地。信号回路接地与屏蔽接地可共用一个单独接地极，同一信号回路或同一线路的屏蔽层，只能有一个接地点，接地电阻值符合设计规定。所有设备的金属外壳(包括仪表的金属外壳)，当使用说明书无接地规定时，不作保护接地；当规定接地时，直接与其关联设备接地的接地极连接。交流接地和安全工作接地合二为一，与直流接地，防雷接地分别用三根接地引线引至大楼的地面，如图所示E2，E3，E4。再将它们与避雷地桩E1接成综合接地网。这样他们就有同样的电位，在发生雷击时，不会发生雷电反击而损坏设备。同时，要求接地电阻小于1，可保证接地线间不产生电位差、不相互干扰。这是目前工程上最常见的做法。 为了保证接地电阻小于1，我们将采用优质的接地体和引下线，根据实际情况综合运用深埋、添加降阻剂、增大接地线横截面面积、增加接地体数量等方法来降低接地电阻，以达到国家标准的要求。 机房综合接地图