原标题:一个例子全面讲解机房如何防雷接地。
防雷接地的介绍很少。下面我们将重点介绍防雷接地的知识。
对于机房的接地，我们通常主要参考三个规范。
《电子计算机房设计规范》(GB 50174)
《建筑防雷设计规范》(GB 50057)
《建筑电子信息系统防雷技术规范》(GB50343)
本期我们将通过一个例子详细了解机房如何进行防雷接地。
为什么要做防雷接地？
计算机和网络越来越深入人们的生活和工作，但也表明了数字和信息时代的到来。这些 微电子网络设备的广泛应用使防雷问题变得越来越重要。由于微电子设备具有高密度、高速、 低电压、低功耗等特点，对雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等各种电磁干扰非常敏感。如果保护措施无效，可能会随时随地遭受重大损失。
二、机房防雷的必要性
雷击可以产生不同的破坏形式。国际电工委员会称雷电灾害为电子时代的主要公共危害。雷击、感应雷击、电源尖波等瞬时过电压已成为破坏电子设备的罪魁祸首。根据大量通信设备的雷击案例，专家认为雷电电磁脉冲是由雷电感应和雷电波侵入引起的(LEMP)这是机房设备损坏的主要原因。为此，预防原则是整体防御、综合治理、多重保护。努力将危害降到最低。
三、机房防雷接地系统设计
一、防雷设计
防雷接地系统是弱电精密设备和机房保护的重要子系统，主要保证设备的高可靠性，防止雷电的危害。GB50057《建筑防雷设计规范》IEC61024-1-1标准的相关规定，中1-1标准的二级标准设计。
目前，根据建筑防雷设计规范，建筑总配电室提供一级防雷。因此，二、三级复合防雷装置配置在本工程网络中心机房电配电柜前。
防雷器采用独立模块，应有故障报警指示。当模块被雷击故障时，可以单独更换，而无需更换整个防雷器。
二、三级复合防雷器的主要参数指标：单相流量为：≥40KA(8/20μs)，响应时间：≤25ns
二、接地系统设计
国家标准GB在50174年《计算机房设计规范》中，计算机房应有直流、交流工作、交流保护和防雷保护四种地方。
各接地系统的电阻如下：
? 计算机系统设备直流接地电阻不大于1Ω。
? 交流保护地的接地电阻不得超过4Ω；
? 防雷保护地的接地电阻不得超过10Ω；
? 交流现场的接地电阻不得超过4Ω；
1.机房内等电位连接
机房内设置环形接地汇流排，机房内设备及外壳采用S型的等电位连接形式，连接到接地汇流排上，用50*0.5.活动地板支架下铺设铜铂带，纵横形成1200*1200网格，机房一周敷设300网格*3(40*4)铜带配有专用接地端子，用编织软铜线机房所有金属材料接地，接入建筑物保护地。
所有接地线(包括设备，SPD、线槽等。)，金属线槽的跨接线应短、平、直，接地电阻应小于或等于1欧姆。
2.机房屏蔽设计
整个机房屏蔽采用彩钢板进行六面屏蔽，屏蔽板前采用无缝焊接，墙体屏蔽体每侧与接地汇流排接地不少于2处。
3.机房接地装置设计
由于机房接地电阻要求高，建筑附近增加了人工接地装置，在地网槽中加入15根镀锌角钢，用扁钢焊接，并用阻力剂回填。机房静电接地为50个mm引入多股铜芯线穿管。
接地装置的接地电阻小于或等于1欧姆。
四、机房地网生产方法
一、生产标准接地网
在距建筑物1.5~3.0m处，以6m*3m以矩形框线为中心，开挖宽度为0.8m、深0.6~0.8m土沟两长边中间贯通，长2.5m的L5(5*50*50)镀锌角钢，在沟底各交点垂直打入一根，共6-20根，作为垂直接地极；
然后用4号(4)*40)镀锌扁钢焊接六根角钢作为水平接地极；然后在地网框架中间焊接4号镀锌扁钢，引至机房外角，离地高0.3m，作为PE接地端；最后从接地端引出16-50平方毫米以上的护套地线，沿墙穿墙进入室内，连接到机房等电位接地收集排。
二、利用建筑钢筋做地网
在新建或重建机房时，地面混凝土柱中的钢筋可用作接地装置。在柱中选择至少4根主钢筋（对角或对称钢筋），然后焊接在两根伸出柱表面的钢筋中M12以上铜螺纹管，作为接地端，引线至机房，与等电位接地汇流排连接，等电位接地排可设置在防静电地板下。
五、机房防雷接地怎么做？
所谓接地，就是将电路中的金属壳与地面边缘连接起来，形成电路。目的是使电流容易流入地面，保护人员和设备。
接地方法：
直流地悬浮法是直流地不接地，与地严格绝缘；
直流接地法，计算机等设备中数字电路的电位点和网络。
无论采用何种形式，都必须有接地母线和接地棒。这里特别强调建议采用埋地接地网板，可以更好地引导地面。接地时应注意以下问题：
? 尽量不要在机房内短路或混合直流和交流工作场所；
? 交流线路不得与直流地线平行敷设，以防止干扰或短接；
? 直流地线网应装接在地板下，便于边接，即可减小接地电阻，便于泄流。
1、接地铜排
室内机房接地30*5(宽*厚，单位mm)机房墙周围规格的铜片离地10周cm高，与室外接地母线连接。铜片每隔50 cm钻一个小孔，有利于机房各区域设备的接地。
2、接地铜板
接地铜板宽60mm(厚10mm)之L铜板固定在地板上，作为所有应与机房接地的设施的总接地。
3、地网
如果机房设高架地板的，应为2.5mm多芯裸铜线缠绵高架地板柱做地网。
六、机房防雷接地工程实例
一、项目情况
某数据中心机房位于大楼三层，面积约1000m2。
采用本工程配电TN-S系统独立设置接地线(PE)。采用建筑联合接地系统，接地小于1欧姆。
机房配有功能接地和保护接地，共用一组接地装置。
1、保护接地 ，防雷保护接地延伸建筑接地。
2、机房内做M网格结构均压等电位网格。机房地板下缘机柜敷设等电位铜带30个。×3mm2(均压环)铜带ZR-BVR6mm2.各机房动力配电柜PE排相连，设置1000*0.3mm2.铜箔和其他电位网格。必须使用机房动力设备的地线、动力设备的外壳、无带电金属管道、金属线槽外壳、计算机设备外壳、防静电地板支架、天花板龙骨等ZR-BVR6mm2可靠地连接到等电位铜排网络。机房内设置等电位端子箱，机房内等电位端子箱采用ZR-BVR50mm2.电缆与建筑物综合接地端可靠连接。机房等电位接地图如图1-1所示。
二、防雷设计思路
一个完整的防雷方案包括两部分：直接防雷和感应防雷。中央机房所在建筑物已采取直接防雷措施。因此，本方案仅对机房电子设备配电系统采取相应的防雷措施。
工程计算机交流配电系统采用三级防雷：
大楼低压配电室一级安装防雷器，实现一级防雷(由大楼实现)。
第二级在UPS安装在输入配电柜中B二级防雷装置，实现二级防雷。
机房三级UPS输出列头配电柜内加装C实现第三级防雷。
机房防雷设计示意图如图2-1所示：
三、防雷设计思路
由于网络集成系统防护点多、面广，因此，为了保护建筑物和建筑物内各向电子网络设备不受雷电损害或使雷击损害降低到最低程度，应从整体防雷的角度来进行防雷方案的设计。现在都采取综合防雷，综合防雷设计方案应包括两个方面：直击雷的防护和感应雷的防护，缺少任何一方面都是不完整的，有缺陷的和有潜在危险的。
1、直击雷的防护
如果无直击雷防护，按IEC1312的估算几乎所有雷电流都流经进出建筑物的导体型线路(如电源线、信号线等)侵入设备，这样的损害就非常之严重，因此做好直接雷击防护是做感应雷击防护的前提；直击雷防护按照国标GB50057《建筑物防雷设计规范》设计和施工，主要使用避雷针、网、线、带及良好的接地系统，其目的是保护建筑外部不受雷击的破坏，给建筑物内的人或设备提供一个相对安全的环境。
2、电源系统的防护
统计数据资料表明，微电子网络系统80%以上的雷害事故都是因为与系统相连的电源线路上感应的雷电冲击过电压造成的。因此，做好电源线的防护是整体防雷中不容忽视的一环。
3、信号系统的防护
尽管在电源和通信线路等外接引入线路上安装了防雷保护装置，由于雷击发生在网络线(如双绞线)感应到过电压，仍然会影响网络的正常运行，甚至彻底破坏网络系统。雷击时产生巨大的瞬变磁场，在1公里范围内的金属线路，如网络金属连线等都会感应到极强的感应雷击；
另外，当电源线或通信线路传输过来雷击电压时，或建筑物的地线系统在泻放雷击时，所产生强大的瞬变电流，对于网络传输线路来说，所感应的过电压已经足以一次性破坏网络。即使不是特别高的过电压，不能够一次性破坏设备，但是每一次的过电压冲击都加速了网络设备的老化，影响数据的传输和存储，甚至死机，直至彻底损坏。所以网络信号线的防雷对于网络集成系统的整体防雷来说，是非常重要的环节。
4、等电位连接
集成网络系统主干交换机所在的中心机房应设置均压环，将机房内所有金属物体，包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳以及所有进出大楼的金属管道等金属构件进行电气连接，并接至均压环上，以均衡电位。
5、接地
机房采用联合接地可有效的解决地电位升高的影响，合格的地网是有效防雷的关键。机房的联合地网通常由机房建筑物基础(含地桩)、环形接地(体)装置、工作(电力变压器)地网等组成。对于敏感的数据通讯设备的防雷，接地系统的良好与否，直接关系到防雷的效果和质量。如果地网不合要求，应改善地网条件，适当扩大地网面积和改善地网结构，使雷电流尽快地泄放，缩短雷电流引起的高过电压的保持时间，以达到防雷要求。
四、电源防雷
电源系统防雷采用三级防雷的方式。对机房配电箱的防雷应采取不少于二级保护(细保护)，既在机房的主配电箱的输入一套安装二级防雷器，在机房配电箱输出端每一路安装三级防雷器。即在配电柜中总开关前端安装二级防雷器，这样既节省空间，又起到了美观、易维护的作用，并分别在市电配电柜、UPS配电柜各自的总开关前端安装三级防雷器，以保护机房内的设备。
五、接地系统
本机房有四种接地形式，即：计算机专用直流逻辑地、交流工作地、安全保护地、防雷保护地。
1、计算机机房接地系统
在机房活动地板下方安装铜排网，将机房所有计算机系统非带电壳体接入铜排网并由此引入大地。机房接地系统采用专用接地系统，专用接地系统由大楼提供，接地电阻≤1Ω。
2、机房内等电位接地具体做法：
用3mm×30mm的铜带，在机房活动地板下交叉排成方格，其交叉点与活动地板支撑的位置交错排列，交点处压接在一起，并在铜带下用垫绝缘子固定。在机房离墙400mm的距离沿墙采用3mm×30mm紫铜条造成一个M型或S型的地网，紫铜条间的接驳位用10mm镙母压接后烧铜焊，通过35mm2铜缆引下线驳接建筑物的联合接地体，这样就形成一个法拉第笼式接地系统，并保证接地电阻不大于1Ω。
机房等电位连接：将天花龙骨、墙身龙骨、活动地板支架、非计算机系统的管、金属的门、窗等均做等电位连接，并分别取多点通过16m m2的地线接入机房接地铜排网。
3、交流工作地
在电力系统中运行需要的接地(配电柜中性点接地)，应不大于4欧姆。与变压器或发电机直接接地的中性点连接的中性线称零线；将零线上的一点或多点与地再次做电气连接称重复接地。交流工作地是中性点可靠地接地。当中性点不接地时，若一相碰地而人又触及另一相时，人体所受到的接触电压将超过相电压，而当中性点接地时，且中性点的接地电阻很小，则人体受到电压相当于相电压；同时若中性点不接地时，由于中性点对地的杂散抗阻很大，因此接地电流很小；相应的保护设备不能迅速切断电源，对人及设备产生危害；反之则行。
4、安全保护地
安全保护地是指机房内所有机器设备的外壳以及电动机、空调机等辅助设备的机体(外壳)与地之间做良好的接地，应不大于4欧姆。当机房内各类电器设备的绝缘体损坏时，将会对设备和操作及维修人员的安全构成威胁。所以应使设备的外壳可靠接地。
5、防雷保护地
即机房的防雷系统的接地，一般以水平连线和垂直接地桩埋设地下，主要是把雷电电流由受雷装置引到接地装置，应不大于10欧姆。
防雷装置可分为三个基本部分：即接闪器、引下线和接地装置，接闪器即接受雷电电流的金属导体。本方案只将加装防雷器的引下线与动力配电柜内的接地铜排连接。要求接地电阻≤4Ω。
六、防雷设计方案
1、直击雷的防护
机房所在大楼已有避雷针、避雷带等外部防雷设施，不再作外部防雷补充设计。如之前无直击雷防护，需在机房顶层做避雷带或是避雷网，若机房在空旷地带，视情况还需安装避雷针，避雷针、避雷带必须做好引下线，接入地网。
2、电源系统的防雷
(1) 、对于网络集成系统的电源线防护， 首先，进入系统总配电房的电源进线，应采用金属铠装电缆敷设，电缆铠装层的两端应良好接地；如果电缆没有铠装层，则就将电缆穿钢管埋地，钢管两端接地，埋地的长度应不小于15米。由总配电房至各大楼的配电箱以及机房楼层配电箱的电力线路，均应采用金属铠装电缆进行敷设。这样可以大大减少电源线感应过电压的可能性。
(2) 、在电源线路上安装电源防雷器， 是必不可少的防护措施。根据IEC防雷规范中有关防雷分区的要求，将电源系统分为三级保护。
① 可在系统总配电房的配电变压器低压侧安装流通容量80KA~100KA的一级电源防雷箱。
② 在各大楼的总配电箱安装通流容量为60KA~80KA的二级电源防雷箱；
③ 在机房的重要设备(如交换机、服务器、UPS等)的电源进线处安装通流容量20~40KA的三级电源防雷器；
④ 在机房控制中心硬盘刻录机及电视墙设备电源处用插座式防雷器。
所有防雷器均应良好接地。选用防雷器要注意接口的形式和接地的可靠性，重要场所应设置专用的接地线，切不可将防雷接地线与避雷针接地线并接，且要尽量远离、分开入地。
3、信号系统的防雷
(1)、网络传输线主要使用的是光纤和双绞线。 其中光纤不需要特别的防雷措施，但若室外的光纤是架空的，那么需要将光纤的金属部分接地。而双绞线屏蔽效果较差，因此感应雷击的可能性比较大，应将此类信号线敷设在屏蔽线槽中，屏蔽线槽应良好接地；也可穿金属管敷设，金属管应全线保持电气上的连通，并且金属管两端应良好接地。
(2)、在信号线路上安装信号防雷器 ，对防感应雷是一种行之有效的办法。对于网络集成系统，可在网络信号线进入到广域网路由器之前安装专用信号防雷器；在系统主干交换机、主服务器以及各分交换机、服务器的信号线入口处分别安装RJ45接口的信号防雷器(如RJ45-E100)。信号防雷器的选型应综合考虑工作电压、传输速率、接口形式等。避雷器主要串接在线路的两端设备的接口处。
① 服务器输入端口处安装单口 RJ45 端口信号避雷器，以保护服务器。
② 24口网络交换机串联 24 口的 RJ45 端口信号避雷器，避免因雷击感应或电磁场干扰沿双绞线窜入而毁坏设备。
③ 在DDN专线接收设备上安装单口RJ11端口信号避雷器，保护DDN 专线上的设备。
④ 在卫星接收设备前端安装同轴端口天馈线避雷器，以保护接收设备。
(3)、对于监控系统机房的防雷保护
① 在硬盘录像机的视频线出线端加装视频信号防雷器或采用机架式视频信号防雷箱,12口全保护，安装方便。
② 在矩阵与视频分割器的控制线进入端加装控制信号防雷器(DB-RS485/422)。
③ 机房电话线采用音频信号防雷器，串接在电话机前端电话线处，安装方便，易维护。
④ 在报警器前端信号线接入处装控制信号防雷器，对报警器信号线做有效的防雷保护。
注意：所有防雷器均应良好接地，选用防雷器要注意接口的形式和接地的可靠性，重要场所应设置专用的接地线，切不可将防雷接地线与避雷针接地线并接，且要尽量远离、分开入地。
4、机房等电位连接
在机房防静电地板下，沿着地面上布置40*3紫铜排，形成闭合环接地汇流母排。将配电箱金属外壳、电源地、避雷器地、机柜外壳、金属屏蔽线槽、门窗等穿过各防雷区交界的金属部件和系统设备的外壳，以及对防静电地板下的隔离架进行多点等电位接地就进至汇流排。并采用等电位连接线4-10mm2铜芯线螺栓紧固的线夹作为连接材料。同时在机房找出建筑物主钢筋，经测试确与避雷带连接良好，用14mm镀锌圆钢通过铜铁转换接头将接地汇流母排与之连接起来。形成等电位。采用联合接地网，目的是消除各地网之间的电位差，保证设备不因雷电的反击而损坏。
5、接地网制作设计
接地是避雷技术非常重要的环节之一，无论是直击雷或感应雷，最终都是把雷电流引入大地。因此，对于敏感的数据(信号)通信设备而言，没有合理而良好的接地系统是不能可靠避雷的。因此，对接地电阻 >1Ω 的大楼地网，需按照规范要求整改，以提高机房接地系统的可靠性。根据具体情况，通过沿机房大楼建立不同形式的接地网(包括水平接地体、垂直接地体)来扩大接地网的有效面积和改善地网的结构。
采用共用接地装置时，共用接地电阻值不应大于1Ω；
采用专用接地装置时，其接地电阻值不应大于4Ω。
基本要求如下：
1 )在大楼周围做接地网，用较少的材料和较低的安装成本，完成最有效的接地装置；
2)接地电阻值要求 R ≤1Ω ；
3)接地体应离机房所在主建筑物 3~5m 左右设置；
4)水平和垂直接地体应埋入地下 0.8m 左右，垂直接地体长 2.5m ，每隔 3~5m 设置一个垂直接接地体，垂直接地体采用 50×50×5mm 的热镀锌角钢，水平接地体则选 50×5mm 的热镀锌扁钢；
5)在地网焊接时，焊接面积应 ≥6 倍接触点，且焊点做防腐蚀防锈处理；
6)各地网应在地面下0.6~0.8m 处与多根建筑立柱钢筋焊接，并作防腐蚀、防锈处理；
7)土壤导电性能差时采用敷设降阻剂法，使接地电阻 ≤1Ω ；
8)回填土必须是导电状态较好的新粘土；
9)与大楼基础地网多点焊接，并预留接地测试点。
以上是一种传统的廉价实用的接地方式，根据实际情况，接地网材料也可以选用新型技术接地装置，如免维护电解离子接地系统、低电阻接地模块、长效铜包钢接地棒等等。
五、机房防雷接地注意事项
1、考虑到雷电或其他电信设备的干扰，计算机房不宜设置在大楼的顶层或靠外墙侧，特殊情况限制的，应设置屏蔽层防止雷电干扰。对于特别重要的计算机系统，应考虑设置独立的屏蔽机房。建筑物(包括计算机机房)内设备及管线接地安装应按照相关规范执行，做好等电位联结；
2、防止雷电危害还应防雷击引起的电磁脉冲，计算机房的配电箱应设置SPD(防电磁浪涌)保护装置，防止机房供电电源由于雷击电磁脉冲而造成断电。另外，对于重要的系统主机，其通讯电缆也应设置SPD保护装置，由于通讯电缆数量一般比较多，因此通讯线的保护设置应根据具体实际情况合理设置；
3、电气接地系统宜采用TN－S接地系统，PE线与相线分开，机房电源接入处应做重复接地；
4、机房接地一般分为交流工作接地、直流工作接地、安全工作接地、防雷保护接地。根据《建筑物防雷设计规范》的要求，防雷设计采用共用接地系统时，各接地系统宜共用一组接地装置。信息系统的所有外露导电物(各种箱体、壳体、机架等金属组件)应建立一等电位联结网络。
因此，电气防雷设计应在计算机房设置专用的等电位联结排，通过引下线与大楼总等电位联结排连接。根据共用接地系统的层层等电位原则，采用结构主钢筋作为引下线，更适用于共用接地系统。另外强调，大楼接地系统的接地电阻不应大于１Ω。返回搜狐，查看更多
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