淺談醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)機(jī)房接地系統(tǒng)

張俊，崔連忠，李姣，趙歆，李飛

新疆自治區(qū)人民醫(yī)院 信息中心，新疆 烏魯木齊 830001

0 前言

隨著電子計(jì)算機(jī)和通訊設(shè)備在醫(yī)院管理中的廣泛應(yīng)用，HIS （醫(yī)院信息系統(tǒng)）、PACS （影像歸檔和通信系統(tǒng)）等現(xiàn)代化醫(yī)院管理應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定、高效、安全也提出了更高的要求。機(jī)房安全建設(shè)是保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提條件。各醫(yī)院在機(jī)房建設(shè)中使用了多種計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、通訊、存儲(chǔ)設(shè)備，為保障這些設(shè)備安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，保證數(shù)據(jù)信息的集中處理、存儲(chǔ)、傳輸、交換和管理的持續(xù)性、安全性，對(duì)機(jī)房環(huán)境、供配電技術(shù)、防雷、防振、防水、防火的安全建設(shè)都提出了較高要求，其中機(jī)房接地是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備表現(xiàn)其可靠性所應(yīng)具備的重要條件。

接地是指將設(shè)備的金屬殼體或線路中的某一點(diǎn)用導(dǎo)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(méi)有可靠的接地系統(tǒng)，雷電、電磁脈沖、內(nèi)部操作等產(chǎn)生的過(guò)電壓，會(huì)對(duì)用于處理、存儲(chǔ)、傳輸、交換數(shù)據(jù)的電子設(shè)備產(chǎn)生電子干擾，造成錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)信號(hào)以及數(shù)據(jù)丟失，會(huì)降低數(shù)據(jù)信息的持續(xù)性、安全性，影響網(wǎng)絡(luò)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中數(shù)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(hào)幅度小，容易受到地電位差和外界磁場(chǎng)的干擾，因此，需要一個(gè)良好的直流工作接地，以消除地電位差和磁場(chǎng)的影響。其作用主要是構(gòu)成低電平信號(hào)的通路, 以保證電子設(shè)備的正常工作，同時(shí)也為計(jì)算機(jī)的數(shù)字電路提供一個(gè)穩(wěn)定的電位參考點(diǎn)。對(duì)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(guān)系，依據(jù)不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而定，它同時(shí)也是計(jì)算機(jī)中數(shù)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(jī)房直流工作接地線的接法通常有3種：串聯(lián)法、匯集法、網(wǎng)格法。

（1） 串聯(lián)法。在地板下敷設(shè)一條截面積為（1～2 mm）×(4～8 mm) 的（按機(jī)房規(guī)模的大小來(lái)定）銅帶，各設(shè)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(shè)置1塊3～10 mm厚、（300×400）mm2大小（按機(jī)房規(guī)模的大小來(lái)定）的銅板，各設(shè)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(wǎng)格法。用截面積為（3 mm ×40 mm）左右（按機(jī)房規(guī)模的大小來(lái)定）的銅帶，整個(gè)機(jī)房敷設(shè)網(wǎng)格地線（等電位接地母排），網(wǎng)格網(wǎng)眼尺寸與防靜電地板尺寸一致，交叉點(diǎn)焊接在一起。各設(shè)備把自己的直流地就近連接在網(wǎng)格地線上。這種方法適用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)較大、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備較多的大中型計(jì)算機(jī)房。接地匯集網(wǎng)格法，見(jiàn)圖1。

圖1 接地匯集網(wǎng)格法

1.2 安全接地

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

1.3 保護(hù)接地

為了防止電氣設(shè)備絕緣損壞產(chǎn)生危險(xiǎn)的接觸電壓危及人身安全，將正常運(yùn)行時(shí)不帶電的電子設(shè)備外露可導(dǎo)電部分接地，稱為保護(hù)接地。

1.4 防雷接地

當(dāng)電力電子設(shè)備受到雷擊時(shí)，不論是直接雷擊還是感應(yīng)雷擊，電力電子設(shè)備都將受到極大傷害。為防止雷擊而設(shè)置避雷針，以防雷擊時(shí)危及設(shè)備和人身安全。

雷電對(duì)設(shè)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(shè)備上，使其發(fā)熱燃燒和機(jī)械劈裂破壞；② 感應(yīng)雷的破壞，即雷電的第二次作用。強(qiáng)大的雷電磁場(chǎng)產(chǎn)生的電磁效應(yīng)和靜電效應(yīng)使金屬構(gòu)件和電氣線路產(chǎn)生高至數(shù)十萬(wàn)伏的感應(yīng)電壓，危機(jī)建筑物、設(shè)備甚至人身安全。

防雷接地與其他接地應(yīng)嚴(yán)格分開(kāi),并保持一定的距離，一般需＞20 m。在雷電頻繁區(qū)域，應(yīng)裝設(shè)浪涌電壓吸收裝置。

網(wǎng)絡(luò)機(jī)房即使設(shè)在有防雷設(shè)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(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信接入設(shè)備,如衛(wèi)星接收天線、微波接收天線或紅外接收天線等設(shè)備，則必須另外敷設(shè)通信設(shè)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(shè)備工作時(shí)為保護(hù)設(shè)備及人身安全將靜電荷引入大地，防止靜電荷積聚而對(duì)設(shè)備或人體造成危害所設(shè)的接地。

1.7 配線柜接地

配線架接地端子應(yīng)當(dāng)可靠地接到機(jī)房的接地裝置上。從配線架至接地極接地導(dǎo)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(jīng)過(guò)接地干線與基礎(chǔ)地或環(huán)形接地體相連形成等電位連接，但防雷接地在基礎(chǔ)地或環(huán)形接地體上的接地點(diǎn)與其他幾種接地的接地點(diǎn)之間的距離宜＞10 m。 電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架、金屬管（槽）、屏蔽線纜外屏蔽層、信息設(shè)備防靜電接地和安全保護(hù)接地及浪涌保護(hù)器接地端等均應(yīng)以最短的距離與等電位連接網(wǎng)絡(luò)的接地端子板連接。

2 機(jī)房的接地安裝

2.1 機(jī)房規(guī)范要求

機(jī)房規(guī)范要求按①《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50314-2000）；②《計(jì)算機(jī)防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50174-95）；③ 《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》（GB50343-2004）；④《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50174-2008）設(shè)計(jì)施工。

2.2 機(jī)房的接地

現(xiàn)行國(guó)標(biāo)推薦計(jì)算機(jī)機(jī)房采用聯(lián)合接地方式，聯(lián)合接地電阻應(yīng)≤1Ω。首先在機(jī)房靜電地板下應(yīng)加做均壓環(huán)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(huán)或接地母排連接到機(jī)房所在樓層的電氣豎井內(nèi)的接地干線的等電位接地端子板（電氣豎井等電位匯集點(diǎn)）上；機(jī)房?jī)?nèi)的工作交流地（N線）、靜電地、屏敝地、直流地、安全保護(hù)地、防雷地等直接連接到均壓環(huán)或接地母排上。機(jī)房接地安裝，見(jiàn)圖2。

圖2 機(jī)房接地安裝

2.3 機(jī)柜/機(jī)架接地

（1）配線間每個(gè)機(jī)柜/機(jī)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(xù)的、可靠的。

（2）如果建筑物沒(méi)有采用TN-S（把工作零線N和專用保護(hù)線PE嚴(yán)格分開(kāi)的供電系統(tǒng)）配電系統(tǒng)，機(jī)柜/機(jī)架到通信接地排接地導(dǎo)體直徑至少為5.8 mm，最大長(zhǎng)度不超過(guò)4 m，如果長(zhǎng)度增加，聯(lián)結(jié)導(dǎo)體直徑也需要隨之增加。

（3）如果建筑物采用TN-S配電系統(tǒng)，機(jī)柜/架到通信接地排接地導(dǎo)體直徑至少為4 mm，最大長(zhǎng)度不超過(guò)4 m，如果長(zhǎng)度增加，聯(lián)結(jié)導(dǎo)體直徑也需要隨之增加。

2.4 設(shè)備/配線架接地（圖3）

（1）為確保機(jī)柜/機(jī)架內(nèi)的每個(gè)設(shè)備/配線架接地連續(xù)可靠，每個(gè)機(jī)柜/機(jī)架內(nèi)可以安裝一個(gè)專用的接地排，接地排可以采用垂直或水平安裝方式，每個(gè)設(shè)備/配線架采用并行連接的方式連接到接地排。

（2）如果機(jī)柜/架安裝配線架的位置已經(jīng)去掉絕緣漆并且表面經(jīng)過(guò)防氧化處理，設(shè)備/配線架也可以直接連接到通信接地排。

（3）如果設(shè)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(dǎo)體直徑至少為 4 mm。

（5）等電位連接導(dǎo)體應(yīng)采用綠色絕緣護(hù)套。

圖3 設(shè)備/機(jī)柜配線架接地

2.5 接地注意事項(xiàng)

在中心機(jī)房系統(tǒng)中，系統(tǒng)的接地應(yīng)當(dāng)注意以下問(wèn)題：① 參照設(shè)備的接地注意事項(xiàng)；② 用設(shè)備外殼地線和機(jī)柜外殼相連；③ 用機(jī)柜外殼地線和系統(tǒng)外殼相連；④ 對(duì)于系統(tǒng)，安全接地螺栓設(shè)在系統(tǒng)金屬外殼上，并有良好連接。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)代的發(fā)展，信息在醫(yī)院的診療與管理中扮演越來(lái)越重要的角色，而作為加速信息傳遞的特定設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)機(jī)房，建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，數(shù)量不斷增加，而網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的安全性往往關(guān)系到醫(yī)院未來(lái)的發(fā)展，應(yīng)該引起高度重視。做好接地系統(tǒng)是很關(guān)鍵的一件事，這也是復(fù)雜的系統(tǒng)工程。為了設(shè)備和人身的安全以及電子設(shè)備正?？煽康墓ぷ鞅仨氀芯拷拥丶夹g(shù)。不合理的接地反而會(huì)引入電磁干擾，導(dǎo)致電力、電子設(shè)備工作不正常。因此，接地技術(shù)是電磁兼容中的重要技術(shù)之一，應(yīng)當(dāng)充分重視對(duì)接地技術(shù)的研究。

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[2] 葉佩生.電子信息機(jī)房技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2011.

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