淺談醫院網絡機房接地系統

張俊，崔連忠，李姣，趙歆，李飛

新疆自治區人民醫院 信息中心，新疆 烏魯木齊 830001

0 前言

隨著電子計算機和通訊設備在醫院管理中的廣泛應用，HIS （醫院信息系統）、PACS （影像歸檔和通信系統）等現代化醫院管理應用系統對計算機網絡的穩定、高效、安全也提出了更高的要求。機房安全建設是保證整個網絡系統安全運行的前提條件。各醫院在機房建設中使用了多種計算機、服務器、網絡、通訊、存儲設備，為保障這些設備安全、穩定的運行，保證數據信息的集中處理、存儲、傳輸、交換和管理的持續性、安全性，對機房環境、供配電技術、防雷、防振、防水、防火的安全建設都提出了較高要求，其中機房接地是網絡設備表現其可靠性所應具備的重要條件。

接地是指將設備的金屬殼體或線路中的某一點用導體與大地連接在一起，形成電氣通路，使電流易于流入大地。如果沒有可靠的接地系統，雷電、電磁脈沖、內部操作等產生的過電壓，會對用于處理、存儲、傳輸、交換數據的電子設備產生電子干擾，造成錯誤的數據信號以及數據丟失，會降低數據信息的持續性、安全性，影響網絡的可靠性和總效率。

1 接地分類

1.1 直流接地

直流工作接地是計算機系統中數字邏輯電路的公共參考零電位。邏輯電路一般工作電平低，信號幅度小，容易受到地電位差和外界磁場的干擾，因此，需要一個良好的直流工作接地，以消除地電位差和磁場的影響。其作用主要是構成低電平信號的通路, 以保證電子設備的正常工作，同時也為計算機的數字電路提供一個穩定的電位參考點。對各種電磁干擾異常敏感電阻的大小、接法以及諸地之間的關系，依據不同的計算機系統而定，它同時也是計算機中數字電路的等電位地。直流地的接地電阻值原則上越小越好, 一般要求R＜1Ω。機房直流工作接地線的接法通常有3種：串聯法、匯集法、網格法。

（1） 串聯法。在地板下敷設一條截面積為（1～2 mm）×(4～8 mm) 的（按機房規模的大小來定）銅帶，各設備把各自的直流地就近接在這條銅帶上。

（2） 匯集法。在地板下設置1塊3～10 mm厚、（300×400）mm2大小（按機房規模的大小來定）的銅板，各設備用多股屏蔽軟線把各自的直流地都接在這塊銅板上。

（3） 網格法。用截面積為（3 mm ×40 mm）左右（按機房規模的大小來定）的銅帶，整個機房敷設網格地線（等電位接地母排），網格網眼尺寸與防靜電地板尺寸一致，交叉點焊接在一起。各設備把自己的直流地就近連接在網格地線上。這種方法適用于計算機系統較大、網絡設備較多的大中型計算機房。接地匯集網格法，見圖1。

圖1 接地匯集網格法

1.2 安全接地

安全接地即將機殼接大地。一是防止機殼上積累電荷，產生靜電放電而危及設備和人身安全；二是當設備的絕緣損壞而使機殼帶電時，促使電源的保護裝置動作而切斷電源，以便保護工作人員的安全。一般要求R＜1Ω。

1.3 保護接地

為了防止電氣設備絕緣損壞產生危險的接觸電壓危及人身安全，將正常運行時不帶電的電子設備外露可導電部分接地，稱為保護接地。

1.4 防雷接地

當電力電子設備受到雷擊時，不論是直接雷擊還是感應雷擊，電力電子設備都將受到極大傷害。為防止雷擊而設置避雷針，以防雷擊時危及設備和人身安全。

雷電對設備的破壞主要有兩類：① 直擊雷的破壞,即雷電直擊在建筑物或設備上，使其發熱燃燒和機械劈裂破壞；② 感應雷的破壞，即雷電的第二次作用。強大的雷電磁場產生的電磁效應和靜電效應使金屬構件和電氣線路產生高至數十萬伏的感應電壓，危機建筑物、設備甚至人身安全。

防雷接地與其他接地應嚴格分開,并保持一定的距離，一般需＞20 m。在雷電頻繁區域，應裝設浪涌電壓吸收裝置。

網絡機房即使設在有防雷設施的建筑中，也要考慮二次防雷接地。但如果在這種已有防雷裝置的建筑物上再架設計算機網絡通信接入設備,如衛星接收天線、微波接收天線或紅外接收天線等設備，則必須另外敷設通信設備防雷接地。

1.5 屏蔽接地

為了防止電磁干擾，在屏蔽體與地或干擾源的金屬殼體之間所做的永久良好的電氣連接稱為屏蔽接地。

1.6 防靜電接地

電子設備工作時為保護設備及人身安全將靜電荷引入大地，防止靜電荷積聚而對設備或人體造成危害所設的接地。

1.7 配線柜接地

配線架接地端子應當可靠地接到機房的接地裝置上。從配線架至接地極接地導線的R＜1Ω，并且要永久性地保持其連通。

上述幾種接地的接地引出線經過接地干線與基礎地或環形接地體相連形成等電位連接，但防雷接地在基礎地或環形接地體上的接地點與其他幾種接地的接地點之間的距離宜＞10 m。 電子設備的金屬外殼、機柜、機架、金屬管（槽）、屏蔽線纜外屏蔽層、信息設備防靜電接地和安全保護接地及浪涌保護器接地端等均應以最短的距離與等電位連接網絡的接地端子板連接。

2 機房的接地安裝

2.1 機房規范要求

機房規范要求按①《智能建筑設計標準》（GB/T 50314-2000）；②《計算機防雷設計規范》（GB50174-95）；③ 《建筑物電子信息系統防雷技術規范》（GB50343-2004）；④《電子信息系統機房設計規范》（GB 50174-2008）設計施工。

2.2 機房的接地

現行國標推薦計算機機房采用聯合接地方式，聯合接地電阻應≤1Ω。首先在機房靜電地板下應加做均壓環或接地母排，以起到等電位連接作用，并將至少兩處從均壓環或接地母排連接到機房所在樓層的電氣豎井內的接地干線的等電位接地端子板（電氣豎井等電位匯集點）上；機房內的工作交流地（N線）、靜電地、屏敝地、直流地、安全保護地、防雷地等直接連接到均壓環或接地母排上。機房接地安裝，見圖2。

圖2 機房接地安裝

2.3 機柜/機架接地

（1）配線間每個機柜/機架都必須分別采用并行方式接到通信接地排上以確保接地是連續的、可靠的。

（2）如果建筑物沒有采用TN-S（把工作零線N和專用保護線PE嚴格分開的供電系統）配電系統，機柜/機架到通信接地排接地導體直徑至少為5.8 mm，最大長度不超過4 m，如果長度增加，聯結導體直徑也需要隨之增加。

（3）如果建筑物采用TN-S配電系統，機柜/架到通信接地排接地導體直徑至少為4 mm，最大長度不超過4 m，如果長度增加，聯結導體直徑也需要隨之增加。

2.4 設備/配線架接地（圖3）

（1）為確保機柜/機架內的每個設備/配線架接地連續可靠，每個機柜/機架內可以安裝一個專用的接地排，接地排可以采用垂直或水平安裝方式，每個設備/配線架采用并行連接的方式連接到接地排。

（2）如果機柜/架安裝配線架的位置已經去掉絕緣漆并且表面經過防氧化處理，設備/配線架也可以直接連接到通信接地排。

（3）如果設備/配線架表面采用絕緣涂層,接地部位絕緣漆必須去掉。

（4）等電位連接導體直徑至少為 4 mm。

（5）等電位連接導體應采用綠色絕緣護套。

圖3 設備/機柜配線架接地

2.5 接地注意事項

在中心機房系統中，系統的接地應當注意以下問題：① 參照設備的接地注意事項；② 用設備外殼地線和機柜外殼相連；③ 用機柜外殼地線和系統外殼相連；④ 對于系統，安全接地螺栓設在系統金屬外殼上，并有良好連接。

3 結束語

隨著時代的發展，信息在醫院的診療與管理中扮演越來越重要的角色，而作為加速信息傳遞的特定設備的網絡機房，建設規模越來越大，數量不斷增加，而網絡機房的安全性往往關系到醫院未來的發展，應該引起高度重視。做好接地系統是很關鍵的一件事，這也是復雜的系統工程。為了設備和人身的安全以及電子設備正常可靠的工作必須研究接地技術。不合理的接地反而會引入電磁干擾，導致電力、電子設備工作不正常。因此，接地技術是電磁兼容中的重要技術之一，應當充分重視對接地技術的研究。

[1] 葉佩生.計算機機房環境技術[M].北京:人民郵電出版社,1999.

[2] 葉佩生.電子信息機房技術[M].北京:科學出版社,2011.

[3] GB/T2887-2000,計算機場地技術要求[S].

[4] GB50343-2004,建筑物電子信息系統防雷技術規范[S].

[5] 白光弼.計算機機房綜合防雷措施及安全檢測[J].陜西氣象,2000,(1):29-31.

[6] 楚宏碩,張楠.醫院計算機機房建設[J].醫療設備信息,2007,22(12):54-56.

[7] 田玉兔,駱曄.醫院信息化建設中的網絡機房建設[J].醫療衛生裝備,2008,(4):49-51.

[8] 楊研.醫院信息中心機房改造工程實踐[J].中國醫療設備,2011,26(8):118-119,121.

[9] 嚴潭,林亞忠,田君鵬,等.醫院智能化網絡機房的研究與設計[J].臨床醫學工程,2011,(7):1106-1108.

[10] 趙慶.淺談醫院計算機中心機房防雷設計方案[J].醫學信息,2008,(5):601-602.