接地系統(tǒng)安裝設(shè)計

文｜中國工程建設(shè)標準化協(xié)會信息通信專業(yè)委員會綜合布線工作組

接地系統(tǒng)安裝設(shè)計

文｜中國工程建設(shè)標準化協(xié)會信息通信專業(yè)委員會綜合布線工作組

數(shù)據(jù)中心機房應(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、機柜、機架、金屬管槽、屏蔽線纜外層、防靜電接地、安全保護接地、浪涌保護器（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釋放，從而最大限度的保護人員和設(shè)備的安全，確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高性能以及設(shè)備正常運行。有關(guān)接地的要求，國內(nèi)的相關(guān)標準有比較詳盡的描述，這里重點對涉及計算機房內(nèi)的接地系統(tǒng)設(shè)計提出要求，機房接地系統(tǒng)組成如圖1所示。

圖1 機房接地系統(tǒng)組成

（1）機房內(nèi)應(yīng)該設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格。

（2）機房內(nèi)的功能性接地與保護性接地應(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行連接。

（4）機房內(nèi)的交流工作接地線和計算機直流接地線不允許短接或混接。

（5）機房內(nèi)交流配線回路不能夠與計算機直流接地線緊貼或近距離平行敷設(shè)。

（6）機架和機柜應(yīng)當保持電氣連續(xù)性，由于機柜和機架帶有絕緣噴漆，因此用于連接機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）機房內(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、機架、機柜、爬梯、箱體、線纜托架、地板支架等。

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

（1）符合國家建筑物相關(guān)的防雷接地標準及規(guī)范。

（2）機房內(nèi)的接地裝置建議采用銅質(zhì)材料。

（3）在進行接地導(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)，以加強其緊固性，避免其因震動或受力而脫落。

（5）接地線纜外護套表面可附有綠色或黃綠相間等顏色，以易于辨識。

（6）接地線纜外護套應(yīng)為防火材料。

總等電位聯(lián)結(jié)端子板（TMGB）應(yīng)當位于進線間或進線區(qū)域設(shè)置，機房內(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之間通過接地母干線TBB溝通。

TMGB應(yīng)當與建筑物金屬構(gòu)件以及建筑物接地極連接。TGB也應(yīng)當與各自區(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，應(yīng)當盡可能平直。當在建筑物內(nèi)使用不止一條TBB時，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 機柜與機架接地

機架和機柜應(yīng)采用兩根不同長度的適當截面的絕緣銅導(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，通道應(yīng)保持連續(xù)的電氣連接，并應(yīng)有不少于兩點的良好接地，就近與等電位聯(lián)結(jié)帶進行連接。

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）機柜立柱接地

屏蔽配線架的背后往往是金屬表面，當配線架通過兩側(cè)的螺絲固定在機柜的前立柱上時，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柜接地匯集排的連接方式。

這一種解決方案看起來十分理想，因為前立柱的截面積很大，阻抗很小，可以作為機柜的接地匯集排使用，只要在立柱的下方（或上方）進行連接，就可以很簡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)的機柜同樣也是種類繁多，有些機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。因為存在使用上的一些限制，所以并沒有普及。

（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）進行菊花鏈連接，并固定在接地螺栓上，最終連接到機柜的接地匯集排上。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

每個屏蔽配線架配備1～2個接地端子，使用接地導(dǎo)線直接連接至機柜接地匯集排上，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，任何一個接地點的故障只會影響一個屏蔽配線架，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，接地導(dǎo)線的兩端必須同金屬管槽連接。

對于小型數(shù)據(jù)中心，只包括少量的機架或機柜，可以采用接地導(dǎo)線直接將機柜或機架與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