机房防雷接地组成、原理及质量要求

来源：机房百科

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一、机房防雷接地简介

由于微电子设备具有高密度、高速度、低电压、和低功耗等特性，这就使其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感。如果防护措施不力，随时随地可能遭受重大损失。防雷接地系统必须从系统角度进行综合防御，提供高效接闪体，安全引导雷电流入地面，完善低电阻地网，清除地面回路，进行电源浪涌冲击防护和信号及数据线瞬变防护。

二、防雷接地原理

接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷、感应雷还是其他形式的雷，最终还是把雷电流送入大地。因此，没有合理而良好的接地装置是不能可靠地避雷的。接地电阻越小，散流就越快，被雷击物体高电位保持时间就越短，危险性就越小。对于计算机场地的接地电阻要求欧姆，并且采取共用接地的方法将避雷接地、电器安全接地、交流地、直流地统一为一个接地装置。如有特殊要求设置独立地，则应在两地网间用地极保护器连接，这样，两地网之间平时是独立的，防止干扰，当雷电流来到时两地网间通过地极保护器瞬间连通，形成等电位连接。

三、机房防雷接地组成

防雷接地系统是弱电精密设备及机房保护的重要子系统，主要由雷电接受装置、引下线、接地线、接地体（级）、接地网、接地电阻组成。

1、雷电接受装置

直接或间接接受雷电的金属杆（接闪器），如避雷针、避雷带（网）、架空地线及避雷器等。

2、引下线

用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体。

3、接地线

电气设备、杆塔的接地端子与接地体或零线连接用的正常情况下不载流的金属导体。

4、接地体（极）

埋入土中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体。分为垂直接地体和水平接地体。

5、接地网

由垂直和水平接地体组成的具有泄流和均压作用的网状接地装置。

6、接地电阻

接地体或自然接地体的对地电阻的总和称为接地装置的接地电阻，其数值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。同时接地电阻也是衡量接地装置水平的标志。

四、机房防雷设计

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。

1、直击雷的防护

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、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。

五、机房接地设计

1、机房室内等电位连接

在机房内设立一环形接地汇流排，机房内的设备及机壳采用S型的等电位连接形式，连接到接地汇流排上。用50*0.5铜铂带敷设在活动地板支架下，纵横组成1200*1200（600*600）网格状，在机房一周敷设30*3（40*4）的铜带，铜带配有专用接地端子，用编织软铜线机房内所有金属材质的材料都做接地，接入大楼的保护地上。工程中的所有接地线（包括设备、SPD、线槽等）、金属线槽搭接跨接线均应做到短、平、直，接地电阻要求小于或等于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体屏蔽，屏蔽板之前采用无缝焊接，墙身屏蔽体每边跟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较高，在该大楼附近另外增加人工接地装置，在地网槽内打入15根镀锌角钢，并用扁钢焊接起来，并采用降阻剂回填。机房静电接地采用50mm²多股铜芯线穿管引入。接地装置的接地电阻要求小于或等于1欧姆。

4、机房地网的制作设计

在距建筑物1.5～3.0m处，以6m*3m矩形框线为中心，开挖宽度为2.5m、深2.5m～3m的土沟，两长边中间贯通，采用长2.5m的L5(5*50*50)镀锌角钢，在沟底的每个交点处垂直打入一根，共计6-20根，作为垂直接地极；然后采用4号（4*40)镀锌扁钢将六根角钢焊接连通，作为水平接地极；再用4号镀锌扁钢焊在地网框架的中间部位，引出至机房外墙角，离地高0.3m,作为PE接地端；最后从该接地端引出16-50平方毫米以上护套地线，沿墙边穿墙进入室内，连至机房内等电位接地汇集排。

六、设计质量要求

（1）浪涌保护器安装应牢固，接线应可靠。安装多个浪涌保护器时，安装位置、顺序应符合设计和产品说明书的要求。

（2）接地装置焊接应牢固，并应采取防腐措施。接地体埋设位置和深度应符合设计要求。引下线应固定。

（3）等电位联接金属带可采用焊接、熔接或压接。金属带表面应无毛刺、明显伤痕，安装应平整、连接牢固，焊接处应进行防腐处理。

（4）等电位联结带、接地线和等电位联结导体的材料和最小截面积符合规范要求。

（5）接地线不得有机械损伤；穿越墙壁、楼板时应加装保护套管；在有化学腐蚀的位置应采取防腐措施；在跨越建筑物伸缩缝、沉降缝处，应弯成弧状，弧长宜为缝宽的1.5倍。

（6）接地端子应做明显标记，接地线应沿长度方向用油漆刷成黄绿相间的条纹进行标记。

（7）接地线的敷设应平直、整齐。转弯时，弯曲半径应符合规定。接地线的连接宜采用焊接，焊接应牢固、无虚焊，并应进行防腐处理。

（8）检查接地线的规格、敷设方法及其与等电位金属带的连接方法应符合设计要求；

（9）接地电阻测试结果符合相关规范要求。

七、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、机房接地引线

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。