機房防雷防靜電設計探析

摘 要：在進行機房建設時，由于機房存在眾多設備和線路布置較為復雜隱蔽，機房安全可靠必須要得到保證。因此做好機房防雷和防靜電設計十分重要。

關鍵詞：機房；防雷；防靜電；設計；探析

雷電破壞性眾所周知，電壓有數百萬伏之高，而電流在瞬間會有10萬A的強度，會對地面傳輸信號線路、設備的接線及金屬導體造成極大破壞，產生的雷電感應將通過電源和信號線將高電位傳到電力設備，強烈破壞機房設備。隨著計算機技術快速發展，其精密度對于靜電反應也越來越敏感，正是這種靜電敏感會導致計算機元件破壞，或造成計算機工作故礙，擾亂計算機元件對信號的輸入。過高靜電會使電路被擊穿，導致運行電路崩潰。靜電是機房內電子設備出現故障重要原因之一，還會對人員正常工作和身心健康造成極大影響。在進行機房建設時，由于機房存在眾多設備和線路布置較為復雜隱蔽，機房安全可靠必須要得到保證。因此，要做好機房防雷和防靜電設計十分重要。

1 防雷防靜電設計要求

1.1 防雷要求

①防雷接地必須按照國家頒布的標準《建筑物防雷設計規范》和《電子計算機機房設計規范》及相關管理部門規定操作，保證人身安全和機房系統正常運行要求。

②機房內需要安裝一組交流工作、安全保護、直流工作、防雷等接地共用接地裝置，要按照《建筑物防雷設計規范》規定，且使用≤1Ω電阻。如果需要把防雷接地單獨設置的，其余幾種接地要共用一組接地裝置，接電電阻要小于最小值電阻。

③機房內應該裝備有等電位接電箱，并且，用于接地的母線需連接在機房所在建筑物接地體上。機房內要安置接地銅排網，機房內所有不帶電金屬部分如機柜外殼、地板支架等都要連接在接地銅排網上。

④對于機房內某些特殊設配，如果需要單獨接地，要保證它的接地線和其它接地線之間有一定距離，且不能相互干擾，鋪設時盡量同路徑進行，減少由此形成的環路面積。

⑤對于機房防雷系統設計圖紙需要提交主管部門審核通過，并且對選用施工方須具備防雷資質。在施工結束后，防雷主管部門驗收合格后才能使用。

1.2 防靜電要求

①機房內所使用地板必須是符合國家防靜電指標的活動地板，具備防火、環保和耐磨耐污性能。機房內工作臺面所使用材料需是符合國家相關標準的靜電耗散材料。

②機房內所有可導電金屬外殼、金屬管道及建筑物金屬結構等需作等電位連接。地面要有靜電匯放措施和接地構造，防靜電地面體積電阻應為1.0×105～1.0×109Ω。

2 機房防雷設計

（1）建筑防雷。

機房所在建筑物要有本身防雷系統。在配電柜裝置防雷過壓保護器及避雷針來保護電源系統不受雷擊。對于重要設備，在電源端要配備避雷插座。這樣多重防雷保護，可有效保護電源系統。

（2）電源防雷。

根據防雷部門對防雷系統要求，結合青海省氣象局機房所在大樓實際情況，防止由于雷擊侵害造成的機房內接口損壞、通信中斷、數據錯誤甚至系統癱瘓等造成工作異常，要在做好防止雷擊保護下，采取均壓等電位連接、屏蔽、聯合接地，箝位保護等新技術，分區分級做好精密儀器、計算機網絡系統等敏感電子設備雷電電磁脈沖的防護。

（3）計算機系統防雷。

計算機及一切微電子設備，大部分在較低直流電壓下工作，因此要將所有設備零電位點共用于同一接地裝置，具備相同電位穩定電路，防止外來干擾。計算機系統防雷接地使其免受雷擊，使建筑物、機房設備及工作人員安全得到保證。同時，為防止感應雷沿機房電源線進入而導致機房內設備遭破壞，需要在配電柜進線地方裝置避雷器。

（4）完善的接地系統。

計算機機房內安全保護地是將所有機柜機殼用數根絕緣導線串聯起來，再用接地母線與大地相連，保證人員和設備安全。在機房地面采用1*35紫銅帶做均壓等電位接地，使活動地板支架、設備外殼等均良好接地。重要區域和人員經常走動區域設置抗高頻干擾接地組。

（5）合理布線。

機房布線過程中要考慮防雷安全問題，埋地線采用金屬鎧裝電纜直接埋地，或非金屬屏蔽電纜穿金屬管埋地。

3 防靜電設計

根據機房要求，接地包括交流工作地、安全保護地及防雷保護地，計算機專用直流工作地，其接地電阻≤1Ω，機房靜電電壓≤1KV。鍍鋅鋼管、金屬軟管、金屬接線盒外殼等均進行可靠接地。機柜外殼、金屬管道及支架等均接地，中性線則在變壓器處接地。

（1）防靜電接地。

①各個防靜電測試點與防靜電地線之間的理想電阻為0歐姆。防靜電地面與設備地面間電阻值等于防靜電地線本身線阻、設備地線本身線阻及兩地線間地電阻阻和。②防靜電地線不能混接在零線或地線上，也不能和防雷地線共用。接地主干線截面積要>100mm2，支干線截面要>6mm2。設備和工作臺接地線要使用>1.25 mm2的多股敷塑導線。

③接地主干線要用釬焊方式連接。防靜電設備連接端子要使用易裝拆可靠裝置。

（2）靜電屏蔽。

當導體處在無靜電狀態時，內部各處場強都是0。這時導體殼就可以保護它所包圍區域不受外部電場影響，這就是靜電屏蔽。屏蔽既阻止外部信號進入到金屬層內部，也可利用金屬層阻止內部信號到外面。

（3）防靜電地板。

防靜電地板又叫耗能散靜電地板。在機房四周墻面安裝上角鋼支架，金屬屏蔽網連接在機房接地銅排，組成完整機房屏蔽系統，達到接電、抗靜電、抗干擾作用。當它接地或接到任何較低電位點時能夠耗散掉電荷。

（4）溫度、濕度控制。

機房內溫度要控制在18～28℃時，太高或太低都會對設備正常工作造成影響。相對濕度要控制在50～85%，濕度過小易產生靜電，且不易逸散，可能會形成較高電位，相反濕度過高易結露。合適濕度能溶解掉空氣中二氧化碳，使表面電阻阻率極大降低，就不容易積聚靜電荷。

4 結語

雷電和靜電會對機房內電子元器件產生危害，嚴重時會導致系統癱瘓，使機房不能夠正常穩定工作。因此，在對機房進行防雷防靜電設計時，認識雷電和靜電危害嚴重性，具體問題具體實施，嚴格按照國家相關標準與規定，不斷總結并消除靜電和雷擊危害，達到防雷防靜電設計真正目的。

參考文獻：

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作者簡介：周文峰（1972-），男，漢族，河南南陽鎮平縣人，大專，助理工程師，從事防雷檢測工作。