偏远地区网络机房接地保护设施建设概论

摘 要 偏远地区，因为供电系统不完备，容易因为电流不稳定、雷击等因素而导致网络系统中的电气设备受到损害。面对这种情况，就必须要做好接地保护设施建设。在文中主要就偏远地区网络机房如何建设接地保护设施进行探讨。

关键词 网络机房；接地保护；建设

目前，随着国家信息化建设的不断发展，偏远山区、乡村也逐步建立了信息化网络机房，由于远离城市，大多使用农电作为主干供电线路，驻地供电系统不完备，在农忙时节电压电流不稳地，造成机房设施设备故障，甚至高电流击毁设备芯片的情况时有发生，特别是在雷雨季节，计算机网络系统的一些电子电气设备受到雷击的侵害，有些遭雷击而烧毁，造成巨大经济损失。因对机房接地设施存在认识上的偏差，在设计建设初期未考虑足够、全面的接地保护设施，现有接地保护装置起不到应有的防护效果，机房设施设备遭受到雷击和电流干扰等情况频繁发生。

1 关于接地的标准规范

国家标准《电子计算机机房设计规范》第四節有如下规定：

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。电子计算机机房应采用下列四种接地方式：交流工作接地、安全工作接地、直流工作接地、防雷接地。另外，根据网络电子设备使用环境要求，还应设置屏蔽接地与防静电接地。

交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置，其接地电阻按其中最小值确定；若防雷接地单独设置接地装置时，其余三种接地宜共用一组接地装置，其接地电阻不应大于其中最小值，并应按现行国标准《建筑防雷设计规范》要求采取防止反击措施。

接地装置的接地电阻越小越好，独立的防雷保护接地电阻应≤10Ω；独立的安全保护接地电阻应≤4Ω；独立的交流工作接地电阻应≤4Ω；独立的直流工作接地电阻应≤4Ω；防静电接地电阻一般要求≤100Ω。

2 交流工作接地

交流工作接地主要是指变压器中性点或中性线（N线）接地。计算机、网络设备是使用交流电的电气设备，这些设备按规定在工作时要进行工作接地，即交流电三相四线制中的中性线直接接入大地。中性点接地后，当交流电某一相线碰地时，由于此时中性点接地电阻只有几个欧姆，故接地电流就成为数值很大的单相短路电流，此时相应的保护设备能迅速地切断电源，从而保护人身和设备的安全[1]。

计算机网络系统交流工作接地的实施，可按计算机网络系统和机房配套设施两种情况来考虑。如网络设施、打印机、扫描仪、磁带机等，其中性点用绝缘导线串联起来，接到配电柜的中线上，然后通过接地母线将其接地；机房配套设施如空调中的压缩机、新风机组、稳压器、UPS等设备的中性点应各自独立按电气规范的规定接地。

3 直流接地

直流工作接地是计算机网络系统中数字逻辑电路的公共参考零电位，即逻辑地。

机房直流工作接地线可采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线，一端直接与基准电位连接，另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE线连接，严禁与N线连接。通常有三种：串联法、汇集法、网格法。

3.1 串联法

在地板下敷设一条截面积为（4～15mm）×（5～10mm）的青铜（或紫铜）带。各设备把各自的直流地就近接在地板下的这条铜皮带上。这种接法的优点是简单易行，缺点是铜带上的电流流向单一，阻抗不小，致使铜带上各点电位有些差异。这种接法一般用于较小的系统中。

3.2 汇集法

在地板下设置一块5～20mm厚、500×500mm大小的铜板，各设备用多股屏蔽软线把各自的直流地都接在这块铜板上。这种接法也叫并联法，其优点是各设备的直流地无电位差，缺点是布线混乱

3.3 网格法

用截面积为（25mm×50mm）左右的铜带，整个机房敷设网格地线（等电位接地母排），网格网眼尺寸与防静电地板尺寸一致，交叉点焊接在一起。各设备把自己的直流地就近连接在网格地线上。

这种方法的优点在于既有汇集法的逻辑电位参考点一致的优点，又有串联法连接简单的优点，而且还大大降低了计算机系统的内部噪声和外部干扰；缺点是造价昂贵，施工复杂[2]。

4 安全工作接地

安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接，若机壳不接地则机壳带有较高电位，当绝缘被击穿时，接地短路电流将沿着接地线和人体两条通路同时流入大地，人体接触后就有触电的危险。

在网络中心机房内，要求安全保护接地的设备非常多，有强电设备，弱电设备，以及一些非带电导电设备与构件，均必须采取安全保护接地措施。

加装保护接地装置并且降低它的接地电阻，是保障机房网络系统及人身安全，有效运行的有效措施和必要手段

5 防雷接地

防雷保护地与计算机网络中心所在建筑物采用的避雷措施有关，由于雷电流产生的电磁感应现象，造成巨大的电磁场，对计算机中心及建筑物内相关设备具有极大的破坏作用，要求防雷地线装置与所有其他电器设备之间保持足够的距离。

建筑物避雷设施必须严格遵循防雷设施的规定，按标准进行施工，每年至少要检测一次避雷接地桩的良好程度。

网络中心机房属于一级负荷，应按一级防雷建筑物的保护措施设计，接闪器采用针带组合接闪器，避雷带采用25×4（mm）镀锌扁钢在屋顶组成≤10×10（m）的网格，该网格与屋面金属构件作电气连接，与大楼柱头钢筋作电气连接，引下线利用柱头中钢筋，圈梁钢筋，楼层钢筋与防雷系统连接，外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接，柱头钢筋与接地体连接，组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏建筑物内设备，而且还能防止外来的电磁干扰。

6 屏蔽接地与防静电接地

在网络中心机房建设中，屏蔽接地与防静电接地也是一种不可忽视的重要防护手段。

在网络系统中因为导线之间的耦合现象、外界超高电压、大功率电磁场辐射、自然雷击和静电放电等电容效应和电感效应，会产生较强的电磁干扰，对网络设施设备产生很大的干扰，严重时会发生运行故障。屏蔽接地是防止电磁干扰的最佳保护方法，可将设备外壳与PE线连接，导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接，室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。

参考文献

[1] 戚捷，杜鹏.通信机房地线系统设计与建设应用[J].广西轻工业，2007，23（12）：34-35.

[2] GBT T50311-2016.建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范[S].北京：中国标准出版社，2016.