接地系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)

文｜中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)信息通信專業(yè)委員會(huì)綜合布線工作組

接地系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)

文｜中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)信息通信專業(yè)委員會(huì)綜合布線工作組

數(shù)據(jù)中心機(jī)房應(yīng)設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格。電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架、金屬管槽、屏蔽線纜外層、防靜電接地、安全保護(hù)接地、浪涌保護(hù)器（SPD）接地端等均應(yīng)以最短的距離與等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格或等電位聯(lián)結(jié)帶連接。

1 接地要求

數(shù)據(jù)中心內(nèi)設(shè)置的等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格為機(jī)房環(huán)境提供了良好的接地條件，可以使得浪涌電流、感應(yīng)電流以及靜電電流等及時(shí)釋放，從而最大限度的保護(hù)人員和設(shè)備的安全，確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高性能以及設(shè)備正常運(yùn)行。有關(guān)接地的要求，國(guó)內(nèi)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有比較詳盡的描述，這里重點(diǎn)對(duì)涉及計(jì)算機(jī)房?jī)?nèi)的接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出要求，機(jī)房接地系統(tǒng)組成如圖1所示。

圖1 機(jī)房接地系統(tǒng)組成

（1）機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)該設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格。

（2）機(jī)房?jī)?nèi)的功能性接地與保護(hù)性接地應(yīng)該共用一組接地裝置，接地電阻值設(shè)置在各電子信息設(shè)備中，其中按所要求的最小值確定。

（3）設(shè)施的接地端應(yīng)以最短的距離分別采用接地線與接地裝置進(jìn)行連接。

（4）機(jī)房?jī)?nèi)的交流工作接地線和計(jì)算機(jī)直流接地線不允許短接或混接。

（5）機(jī)房?jī)?nèi)交流配線回路不能夠與計(jì)算機(jī)直流接地線緊貼或近距離平行敷設(shè)。

（6）機(jī)架和機(jī)柜應(yīng)當(dāng)保持電氣連續(xù)性，由于機(jī)柜和機(jī)架帶有絕緣噴漆，因此用于連接機(jī)架的固定件不可作為連接接地導(dǎo)體使用，必須使用接地端子。

（7）機(jī)房?jī)?nèi)所有金屬元器件都必須與相關(guān)的接地裝置相連接，其中包括設(shè)備、機(jī)架、機(jī)柜、爬梯、箱體、線纜托架、地板支架等。

接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在滿足高可靠性的同時(shí)，必須符合以下要求：

（1）符合國(guó)家建筑物相關(guān)的防雷接地標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。

（2）機(jī)房?jī)?nèi)的接地裝置建議采用銅質(zhì)材料。

（3）在進(jìn)行接地導(dǎo)線的端接之前，使用抗氧化劑涂抹于連接處。

（4）接地端子采用雙孔結(jié)構(gòu)，以加強(qiáng)其緊固性，避免其因震動(dòng)或受力而脫落。

（5）接地線纜外護(hù)套表面可附有綠色或黃綠相間等顏色，以易于辨識(shí)。

（6）接地線纜外護(hù)套應(yīng)為防火材料。

總等電位聯(lián)結(jié)端子板（TMGB）應(yīng)當(dāng)位于進(jìn)線間或進(jìn)線區(qū)域設(shè)置，機(jī)房?jī)?nèi)或其他區(qū)域設(shè)置局部等電位聯(lián)結(jié)端子板（TGB）。TMGB與TGB之間通過(guò)接地母干線TBB溝通。

TMGB應(yīng)當(dāng)與建筑物金屬構(gòu)件以及建筑物接地極連接。TGB也應(yīng)當(dāng)與各自區(qū)域內(nèi)的建筑物金屬構(gòu)件以及電氣接地裝置連接。

用于連接TMGB以及TGB的接地母干線（TBB）所具備的線規(guī)如表1所示。

TBB在敷設(shè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能平直。當(dāng)在建筑物內(nèi)使用不止一條TBB時(shí)，除了在頂層將所有TBB相連外，必須每隔三層做等電位聯(lián)接。

2 機(jī)柜與機(jī)架接地

機(jī)架和機(jī)柜應(yīng)采用兩根不同長(zhǎng)度的適當(dāng)截面的絕緣銅導(dǎo)線就近與等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格連接。

表1 TBB導(dǎo)線要求

3 走線通道接地

數(shù)據(jù)中心的線纜采用金屬走線通道敷設(shè)時(shí)，通道應(yīng)保持連續(xù)的電氣連接，并應(yīng)有不少于兩點(diǎn)的良好接地，就近與等電位聯(lián)結(jié)帶進(jìn)行連接。

4 屏蔽接地

屏蔽布線系統(tǒng)只需要在配線架端接地。屏蔽配線架接地分為：機(jī)柜立柱接地、屏蔽配線架串聯(lián)接地、屏蔽配線架星型接地。

（1）機(jī)柜立柱接地

屏蔽配線架的背后往往是金屬表面，當(dāng)配線架通過(guò)兩側(cè)的螺絲固定在機(jī)柜的前立柱上時(shí)，自然就將配線架的金屬面與前立柱的金屬面結(jié)合，形成屏蔽配線架借助于立柱連接到機(jī)柜接地匯集排的連接方式。

這一種解決方案看起來(lái)十分理想，因?yàn)榍傲⒅慕孛娣e很大，阻抗很小，可以作為機(jī)柜的接地匯集排使用，只要在立柱的下方（或上方）進(jìn)行連接，就可以很簡(jiǎn)單地完成屏蔽配線架的接地。

但是，這一做法有一些限制條件：

◆ 立柱上不能噴涂油漆等絕緣材料；

◆ 立柱必須保證良好的接地性能；

◆ 配線架的背面必須具備良好的導(dǎo)通金屬接地接觸表面。

由于現(xiàn)在的屏蔽配線架結(jié)構(gòu)變化越來(lái)越多，使用非金屬構(gòu)成的屏蔽配線架也經(jīng)常見到，而且綜合布線系統(tǒng)的機(jī)柜同樣也是種類繁多，有些機(jī)柜并不能保證接地性能，所以這一方法應(yīng)該在具備了一定的條件下采用。因?yàn)榇嬖谑褂蒙系囊恍┫拗疲圆](méi)有普及。

（2）屏蔽配線架串聯(lián)接地（菊花鏈連接方式）

在綜合布線系統(tǒng)的機(jī)柜中，屏蔽配線架一般是集中放置。因此使用短的接地導(dǎo)線將相鄰的配線架（上方的配線架或下方的配線架）進(jìn)行菊花鏈連接，并固定在接地螺栓上，最終連接到機(jī)柜的接地匯集排上。為保證可靠接地，以構(gòu)成封閉式環(huán)狀的接地方式。

這種接地方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是必須要求保證施工質(zhì)量。

（3）屏蔽配線架星型接地

每個(gè)屏蔽配線架配備1～2個(gè)接地端子，使用接地導(dǎo)線直接連接至機(jī)柜接地匯集排上，構(gòu)成星型接地方式。如圖2所示。

圖2 屏蔽配線架星型接地示意圖

推薦第3種接地方式，任何一個(gè)接地點(diǎn)的故障只會(huì)影響一個(gè)屏蔽配線架，有助于提高系統(tǒng)的可靠性。

5 接地裝置

接地裝置由接地極、接地極引線和總等電位聯(lián)結(jié)端子板三部分組成，它被用以實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)與大地相連接的目的。

數(shù)據(jù)中心內(nèi)的接地導(dǎo)線應(yīng)避免敷設(shè)在金屬管槽內(nèi)。如果必須采用金屬線槽敷設(shè)時(shí)，接地導(dǎo)線的兩端必須同金屬管槽連接。

對(duì)于小型數(shù)據(jù)中心，只包括少量的機(jī)架或機(jī)柜，可以采用接地導(dǎo)線直接將機(jī)柜或機(jī)架與TGB連接。而大型數(shù)據(jù)中心，則必須設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格（MCBN）。不同應(yīng)用所采用的接地導(dǎo)線的規(guī)格如表2所示。

架空地板下的等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格需要使用2AWG（35mm2）或更大線規(guī)的連接導(dǎo)線將架空地板的支架每間隔一次做連接，以成為網(wǎng)格。等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格與TGB 使用1/0 AWG（50mm2）或更大線規(guī)的連接導(dǎo)線相連接。

表2 接地導(dǎo)線尺寸