机房接地方案.doc

重庆市永川机房
防
雷
工
程
【设计方案】
重庆润航科技有限公司
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一、雷电的形成
雷电是怎样形成的呢？雷电在气象学上称为雷暴。形成雷暴的积雨云高耸浓密，云顶常有大量冰晶，云内垂直方向的热力对流发展旺盛，不断发生起电和放电（闪电）现象，其机制十分复杂。在放电过程中，闪电通道上的空气温度骤升，空气中水滴汽化膨胀，甚至还有电离现象产生，短时间内空气迅速膨胀，从而产生了冲击波，导致强烈的雷鸣（打雷）。由于云中的电荷在地面上引起感应电荷，使云底与地面之间形成 “ 闪道 ” 。当电荷积累和其他条件 （如突出的建筑物、孤立的烟筒和旷地上的人等等）具备时，就会发生闪电击地，即雷击，造成雷电灾害。
二、雷电的防护
自从富兰克林发明了避雷针以来，防雷技术有了很大的发展， 现代防雷技术包括建筑物防雷和电器设备防雷两大部分，强调全方位防护，综合治理，层层设防的原则，把防雷看作是一个系统工程。建筑物防雷，即在楼顶架设相应的避雷针、网带。避雷针、网带它直接接闪，牺牲自己保护建筑物。它要求保护范围要能保护到整个建筑物，且接地要良好。电器设备防雷，即各种设备线路布置要合理。在相应的电源线、信号线、天馈线上加装过电压保护器建立等电位连接，减少雷电波入侵、雷电感应造成的危害。
三、地网
地网是防雷工程的基础，良好的接地和正确的接地方式，能够充分发挥防雷设施的作用,是提高防雷性能的重要措施，是保证人身及设备安全的基础。根据国家规定，计算机房的设备应采用以下四种接地：
（1）交流工作接地
（2）安全保护接地
（3）直流工作接地
（4）防雷接地，按国标GB50057-2010规定执行。
雷电流疏散入地与接地电阻有很大关系，而接地电阻大小与土壤电阻率有关，土壤电阻率变化与湿度、温度、含水量、水质、含盐碱量、季节修正系数等都有连带关系。接地电阻越小，越有利于电流的疏散。要想使地网接地电阻降低，须适当增加公司最新开发的高导活性离子接地单元。高导活性离子接地单元选择垂直接地模式，如上图所示。在突破了传统接地方式单位面积接地电阻过高的限制这一关键技术问题的基础上，大幅度地减小了接地单元的占地面积，并简化了施工过程，降低了施工难度，而接地效果优于传统接地。
　　理论分析和工程实践均表明，影响垂直接地体电阻主要是接地体体表土壤本身的参数，垂直接地体接地电阻的大小决定于电极周围的土壤类型，如果土壤电阻率是均匀的，则绝大部分电阻都分布在直接围绕垂直接地体的壳层上。
　　90%的接地电阻一般都在垂直接地体周围的范围内，使用较大垂直接地体时，接地体的直径对接地电阻的影响不大。根据这一事实，我们从改变接地体周围壳层的土壤电阻率入手来解决接地体接地电阻问题，通过引入石墨非金属接地模块的方法使土壤电阻率得以下降，大幅度降低了垂直接地体的接地电阻也可采用建筑物内框架金属接地。
四、需要新建的地网如下：
1）、采用独立接地系统，由于重庆地势多以山地为主，土质相对较差、土壤层较薄、土壤电阻率高，山地一般在300-500欧/米，水土不易在半山建筑地表层聚集，半山腰的土壤相对山底干燥，根据以上情况采用建筑物内框架接地使接地电阻≤1Ω；
2）、接地方法
接地线连接到地网，以及相关设备上。
3）、所有电子避雷器的接地就近与保护接地母线相连。
4）、接地母线中心机房采用25mm²BVR铜芯线。接地线缆的截面积越大对瞬间过电压的泻流越快..
五、完善等电位连接系统
需要接地的设备有：
1、防雷器与专用地网连接
2、设备机壳接地要与专用地网连接
六、等电位连接及均压环
等电位连接的目的在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差，穿过各防雷区交界的金属部件和系统，以及在一个防雷区内部的金属部件和系统，都应在防雷区交界处做等电位连接。
在微机室内把交换机、Modem池、路由器、服务器、金属框架等设备及外壳用导线与专用地网做等电位连接，即采用等电位汇流排连接。
七、引上线
引上线是连接防雷器和接地体之间的金属导线，引上线采用25MM²的多股铜芯线。
机房接地方案
接地系统是机房环境的重要组成部分，它不仅直接影响机房通信设备的通信质量和机房电源系统的正常运行，还起到保护人身安全和设备安全的作用。
接地系统是由接地体、接地引入线、地线盘或接地汇接排和接地配线组成。接地系统的电阻主要由接地体附近的土壤电阻所决定。如果土壤电阻率较高，无法达到接地电阻小于4欧姆的要求，就必须采用人工降低接地电阻的方法。
1、机房接地系统设计目标
在采用分散接地方式时，接地电阻要求如下：
（1）工作接地电阻≤2Ω
（2）保护接地电阻≤4Ω
（3）防雷接地电阻≤10Ω
我公司接地系统要求：
1、计算机系统直流直接接地电阻小于4欧姆
2、计算机系统直流联合接地电阻小于1欧姆
3、交流工作接地系统接地电阻小于4欧姆
4、计算机系统安全保护接地电阻和静电接地小于2欧姆
5、防雷保护接地系统接地电阻小于2欧姆
2、接地的种类
工作接地：利用大地作为工作回路的一条导线
保护接地：利用大地建立统一的参考电位或起屏蔽作用，以使电路工作稳定、质量良好，特别是保证设备和工作人员的安全。
重复接地：将零线上的多点与大地多次作金属性连接。
静电接地：设备移动或物体在管道中移动，因摩擦产生静电，它聚集在管到、容器和贮藏或加工设备上，形成很高电位，对人身安全及对设备和建筑物都有危险。作了静电接地，静电一旦产生，就导入地中，以消除其聚集的可能。
直流工作接地（也称逻辑接地、信号接地）：计算机以及一切微电了设备，大部分采用CMOS集成电路，工作于较低的直流电压下，为使同一系统的电脑、微电子设备的工作电路具有同一"电位"参考点，将所有设备的"零"电位点接于同一接地装置，它可以稳定电路的电位，防止外来的干扰，这称为直流工作接地。
防雷接地：为使雷电浪涌电流泄入大地，使被保护物免遭直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流的危害，所有建筑物、电气设备、线路、网络等不带电金属部分、金属护套、避雷器以及一切水、气管道等均应与防雷接地装置作金属性连接。
接地施工方案1
1. 在所选位置向下挖1.6m深的坑；
2. 坑内打入2.2m长,下端尖形的紫铜接地极；
3. 相邻接地体(一根)间距5m,建筑物间距1.5m；
4. 相邻接地体间连接入扁铜40×4mm连接；
5. 打入接地体时到2.0m时止；
6. 用40×4mm扁铜与接地体焊接与母线连接入机房；
如图:
材料 紫铜接地极 扁铜 辅助接地极 盐与木炭粉 母线
规格 600×50mm 40×4mm Φ20或Φ50 适量 25mm2×100m
此方案一般实测接地电阻约1 ∽3Ω。
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f14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。
地板下直流铜排及接线端子

机房接地方案
接地系统是机房环境的重要组成部分，它不仅直接影响机房通信设备的通信质量和机房电源系统的正常运行，还起到保护人身安全和设备安全的作用。
接地系统是由接地体、接地引入线、地线盘或接地汇接排和接地配线组成。接地系统的电阻主要由接地体附近的土壤电阻所决定。如果土壤电阻率较高，无法达到接地电阻小于4欧姆的要求，就必须采用人工降低接地电阻的方法。
1、机房接地系统设计目标
在采用分散接地方式时，接地电阻要求如下：

（1）工作接地电阻≤2Ω
（2）保护接地电阻≤4Ω
（3）防雷接地电阻≤10Ω
我公司接地系统要求：
1、计算机系统直流直接接地电阻小于4欧姆
2、计算机系统直流联合接地电阻小于1欧姆
3、交流工作接地系统接地电阻小于4欧姆
4、计算机系统安全保护接地电阻和静电接地小于2欧姆
5、防雷保护接地系统接地电阻小于2欧姆
2、接地的种类
工作接地：利用大地作为工作回路的一条导线
保护接地：利用大地建立统一的参考电位或起屏蔽作用，以使电路工作稳定、质量良好，特别是保证设备和工作人员的安全。
重复接地：将零线上的多点与大地多次作金属性连接。
静电接地：设备移动或物体在管道中移动，因摩擦产生静电，它聚集在管到、容器和贮藏或加工设备上，形成很高电位，对人身安全及对设备和建筑物都有危险。作了静电接地，静电一旦产生，就导入地中，以消除其聚集的可能。
直流工作接地（也称逻辑接地、信号接地）：计算机以及一切微电了设备，大部分采用CMOS集成电路，工作于较低的直流电压下，为使同一系统的电脑、微电子设备的工作电路具有同一"电位"参考点，将所有设备的"零"电位点接于同一接地装置，它可以稳定电路的电位，防止外来的干扰，这称为直流工作接地。
防雷接地：为使雷电浪涌电流泄入大地，使被保护物免遭直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流的危害，所有建筑物、电气设备、线路、网络等不带电金属部分、金属护套、避雷器以及一切水、气管道等均应与防雷接地装置作金属性连接。
接地施工方案
1. 在所选位置向下挖1.6m深的坑；
2. 坑内打入2.2m长,下端尖形的紫铜接地极；
3. 相邻接地体(一根)间距5m,建筑物间距1.5m；
4. 相邻接地体间连接入扁铜40×4mm连接；
5. 打入接地体时到2.0m时止；
6. 用40×4mm扁铜与接地体焊接与母线连接入机房；
材料 紫铜接地极 扁铜 辅助接地极 盐与木炭粉 母线
规格 600×50mm 40×4mm Φ20或Φ50 适量 25mm2×100m
此方案一般实测接地电阻约1 ∽3Ω。
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f14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。
地板下直流铜排及接线端子