一、概述

防雷接地系統一直是數據機房關注的重點，技術日趨成熟。目前，雷電對設備的破壞途徑更加多樣化，破壞程度更加廣泛和深入。防雷接地系統必須從系統角度進行綜合防御，提供高效接閃體，安全引導雷電流入地面，完善低電阻地網，清除地面回路，進行電源浪涌沖擊防護和信號及數據線瞬變防護。

二、機房防雷接地的必要性

進入新發展階段，微電子網絡設備的普遍應用，使得防雷的問題顯得越來越重要。由于微電子設備具有高密度、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。值得我們關注的是雷電不僅僅破壞系統設備，更為重要的是使系統的通訊中斷、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

接地是避雷技術最重要的環節，不管是直擊雷、感應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、直流地統一為一個接地裝置。如有特殊要求設置獨立地，則應在兩地網間用地極保護器連接，這樣，兩地網之間平時是獨立的，防止干擾，當雷電流來到時兩地網間通過地極保護器瞬間連通，形成等電位連接。

四、機房防雷接地系統的組成

防雷接地系統是弱電精密設備及機房保護的重要子系統，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、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）、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至接地裝置的導體。

（3）接地線：電氣設備、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體。

（4）接地體（極）： 埋入土中并直接與大地接觸的金屬導體，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：由垂直和水平接地體組成的具有泄流和均壓作用的網狀接地裝置。

（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志。

五、機房防雷接地系統設計

1.防雷設計

由于網絡集成系統防護點多、面廣，因此，為了保護建筑物和建筑物內各向電子網絡設備不受雷電損害或使雷擊損害降低到最低程度，應從整體防雷的角度來進行防雷方案的設計。現在都采取綜合防雷，綜合防雷設計方案應包括兩個方面：直擊雷的防護和感應雷的防護，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進出建筑物的導體型線路（如電源線、信號線等）侵入設備，這樣的損害就非常之嚴重，因此做好直接雷擊防護是做感應雷擊防護的前提；直擊雷防護按照國標GB50057《建筑物防雷設計規范》設計和施工，主要使用避雷針、網、線、帶及良好的接地系統，其目的是保護建筑外部不受雷擊的破壞，給建筑物內的人或設備提供一個相對安全的環境。

（2） 電源系統的防護

統計數據資料表明，微電子網絡系統80%以上的雷害事故都是因為與系統相連的電源線路上感應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。

（3）信號系統的防護

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，由于雷擊發生在網絡線（如雙絞線）感應到過電壓，仍然會影響網絡的正常運行，甚至徹底破壞網絡系統。雷擊時產生巨大的瞬變磁場，在1公里范圍內的金屬線路，如網絡金屬連線等都會感應到極強的感應雷擊；另外，當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在瀉放雷擊時，所產生強大的瞬變電流，對于網絡傳輸線路來說，所感應的過電壓已經足以一次性破壞網絡。即使不是特別高的過電壓，不能夠一次性破壞設備，但是每一次的過電壓沖擊都加速了網絡設備的老化，影響數據的傳輸和存儲，甚至死機，直至徹底損壞。所以網絡信號線的防宙對于網絡集成系統的整體防宙來說。是非常重要的環節。

（4） 等電位連接

集成網絡系統主干交換機所在的中心機房應設置均壓環，將機房內所有金屬物體，包括電纜屏蔽層、金屬管道、金屬門窗、設備外殼以及所有進出大樓的金屬管道等金屬構件進行電氣連接，并接至均壓環上，以均衡電位。

（5） 接地

機房采用聯合接地可有效的解決地電位升高的影響，合格的地網是有效防雷的關鍵。機房的聯合地網通常由機房建筑物基礎（含地樁）、環形接地（體）裝置、工作（電力變壓器）地網等組成。對于敏感的數據通訊設備的防雷，接地系統的良好與否，直接關系到防雷的效果和質量。如果地網不合要求，應改善地網條件，適當擴大地網面積和改善地網結構，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

電源系統防雷采用三級防雷的方式。對機房配電箱的防雷應采取不少于二級保護（細保護）， 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前端安裝二級防雷器，這樣既節省空間，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前端安裝三級防雷器，以保護機房內的設備。

（二）、信號系統的防雷

1)網絡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，因此感應雷擊的可能性比較大，應將此類信號線敷設在屏蔽線槽中，屏蔽線槽應良好接地；也可穿金屬管敷設，金屬管應全線保持電氣上的連通，并且金屬管兩端應良好接地。

2)在信號線路上安裝信號防雷器，對防感應雷是一種行之有效的辦法。對于網絡集成系統，可在網絡信號線進入到廣域網路由器之前安裝專用信號防雷器；在系統主干交換機、主服務器以及各分交換機、服務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備的接口處。

①服務器100M輸入端口處安裝單口RJ45端口信號避雷器, 以保護服務器。

②24口網絡交換機串聯24口的RJ45端口信號避雷器 , 避免因雷擊感應或電磁場干擾沿雙絞線竄入而毀壞設備。

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

④在衛星接收設備前端安裝同軸端口天饋線避雷器,以保護接收設備。

2.接地設計

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

各接地系統電阻如下：

1）計算機系統設備直流地接地電阻不大于1Ω。

2）交流保護地的接地電阻應不大于4Ω；

3）防雷保護地的接地電阻應不大于10Ω；

4）交流工作地的接地電阻應不大于4Ω；

（1）機房室內等電位連接

在機房內設立一環形接地匯流排，機房內的設備及機殼采用S型的等電位連接形式，連接到接地匯流排上。用50*0.5銅鉑帶敷設在活動地板支架下，縱橫組成1200*1200（600*600）網格狀，在機房一周敷設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所有金屬材質的材料都做接地，接入大樓的保護地上。工程中的所有接地線（包括設備、SPD、線槽等）、金屬線槽搭接跨接線均應做到短、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，在地網槽內打入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。