數(shù)據(jù)機房接地系統(tǒng)分析

賈煜 鄒超

摘要：本文依據(jù)國家相關(guān)部門對電子信息系統(tǒng)機房的法律規(guī)定及《數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》的若干要求，主要分析和探討了數(shù)據(jù)機房接地系統(tǒng)的相關(guān)問題。在論述數(shù)據(jù)機房多種接地方法的基礎(chǔ)上，對接地系統(tǒng)進(jìn)行分析，以期對加強數(shù)據(jù)安全信息防護(hù)有所幫助。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)機房;接地系統(tǒng);連接導(dǎo)體

數(shù)據(jù)機房，又稱電子系統(tǒng)機房。它是指在一定空間里對所需各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行一系列的加工管理過程，其中包括數(shù)據(jù)的收集、存儲、交換、傳輸?shù)?，對?shù)據(jù)的加工處理離不開相關(guān)設(shè)備，其中主要包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、通訊、計算機、存儲等設(shè)備，這些設(shè)備是數(shù)據(jù)機房得以正常運行的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)機房中的數(shù)據(jù)信息在動態(tài)性和時效性方面有很高的要求，且有不同重要級別，數(shù)據(jù)信息由于其本身特有的弱點，較易受到外界干擾而遭受不同程度的損害，保持?jǐn)?shù)據(jù)的安全性和連續(xù)性顯得尤為重要。

1.數(shù)據(jù)機房接地的重要性分析

數(shù)據(jù)機房接地是指將設(shè)備的金屬殼體或者將線路中的某一點用導(dǎo)體和地面相連，從而形成一個電氣通路，使得電流能夠及時流向地面。接地系統(tǒng)的設(shè)置有助于保護(hù)工作人員和設(shè)備，是一個強有力的安全保障系統(tǒng)。科學(xué)有效的接地系統(tǒng)不僅能使電子信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)信號正常工作，時刻保持系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，并且有助于保持系統(tǒng)的電磁兼容功能，在降低外界干擾方面也有很大優(yōu)勢，尤其是其他信息系統(tǒng)之間存在的眾多干擾。一旦接地系統(tǒng)出現(xiàn)故障或由于某種原因不能正常工作，則會使由于各種原因產(chǎn)生電壓對電子設(shè)備產(chǎn)生不同程度的干擾，例如，由于雷雨天氣產(chǎn)生的雷電或是內(nèi)部操作不當(dāng)造成電壓值升高。電子干擾會造成數(shù)據(jù)信號出現(xiàn)錯誤，嚴(yán)重者數(shù)據(jù)甚至丟失，對數(shù)據(jù)信息的連續(xù)性和安全性有極大的破壞作用，對網(wǎng)絡(luò)的工作效率和準(zhǔn)確性造成影響。據(jù)某權(quán)威報道，每年因電信系統(tǒng)非正常接地而被雷電損壞的財物、設(shè)備價值竟高達(dá)?5?億美元，不得引起人們的重視?？茖W(xué)有效的接地系統(tǒng)時確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備正常高效率運行的重要保障和最重要條件，由于接地系統(tǒng)故障而導(dǎo)致的修復(fù)受損設(shè)備以及停機造成的損失是十分巨大的。

2.數(shù)據(jù)機房接地的主要分類

鑒于上文所述數(shù)據(jù)機房接地的重要性分析，為最大程度的保障人員生命安全以及各項設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，通常情況下可將數(shù)據(jù)機房的接地分為如下幾種：直流接地、交流工作接地、屏蔽接地、防靜電接地、安全保護(hù)接地以及防雷接地等幾種。第一，直流接地的主要目的是保證信號具有較為穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位，通常情況下，為保證信號能夠安全穩(wěn)定的進(jìn)行傳輸和相互轉(zhuǎn)換，與此同時能夠有效避開外界磁場和噪音的干擾，電子設(shè)備需要設(shè)定一個統(tǒng)一參考電位，這種接地又被成為邏輯地，它既可以是地面，也可以是電子設(shè)備的金屬外殼或是接地線。第二，交流工作接地的主要目的是將交流電源和直流電源造成的各種干擾進(jìn)行控制或是消除，一般情況下，電源回路的功率遠(yuǎn)大于電子回路的功率，所以，該種接地又被稱為功率接地。第三，屏蔽接地的主要目的是將各種電氣干擾源引回地面，以此來杜絕外界電磁對電子設(shè)備的干擾，同時，也能有效減少由于電子設(shè)備自身產(chǎn)生的電磁對其他電子設(shè)備的干擾。第四，防靜電接地的主要目的是把大量靜電荷引回地面，以防造成靜電荷的大量集聚，給電子設(shè)備和工作人員人身安全帶來隱患。第五，安全保護(hù)接地的主要目的是保證工作人員的生命安全，又稱保護(hù)接地。這是由于電氣設(shè)備在工作過程中，可能由于各種原因造成絕緣損壞，由此產(chǎn)生接觸性危險，接觸電壓造成安全隱患。第六，防雷接地的主要目的是防止在雷雨天氣建筑物的內(nèi)部和外部遭受雷擊，給工作人員和各類設(shè)備造成損害，外部防雷有助于防直擊雷，內(nèi)部防雷有助于防止雷電產(chǎn)生的電流在物理空間內(nèi)產(chǎn)生電磁效應(yīng)。

3.數(shù)據(jù)機房接地的主要方式

通常情況下，數(shù)據(jù)機房電子設(shè)備接地應(yīng)該符合《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，電子設(shè)備的信號電路接地、?交流電源接地及保護(hù)接地等應(yīng)根據(jù)接地導(dǎo)體長度及頻率大小分別采用單點（S形）、多點（M形）及混合接地的方式。如果接地的導(dǎo)體長度不大于0.02?λ（?λ為波長），并且電子設(shè)備的工作頻率小于30?kHz，則應(yīng)該采用S形的接地方式;如果導(dǎo)體長度大于0.02?λ且頻率超過300?kHz，應(yīng)該采用M形接地方式;如果電子設(shè)備的工作頻率處于30?kkHz至300?kHz之間，應(yīng)該采用S形和M形相互混合的接地方式。S形接地方式比較適合相對簡單的系統(tǒng)，此種接地方式最大的弊端在于各個設(shè)備之間容易產(chǎn)生共模阻抗，并且在高頻信號傳輸過程中，容易產(chǎn)生電位差。M形接地方式比較實用與大型數(shù)字化信息系統(tǒng)，其最大的優(yōu)勢在于能夠有效避免電位差，但是與S形接地方式比較而言，其實施需要花費較高成本。

一般情況下，數(shù)據(jù)機房內(nèi)部應(yīng)該作等電位聯(lián)結(jié)，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、信息設(shè)備防靜電接地、安全保護(hù)接地、浪涌保護(hù)接地等均應(yīng)以最短的距離與等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)的接地端子連接。

若同時存在多個接地系統(tǒng)，由于接地級的形狀、大小、尺寸以及埋藏的不同深度，導(dǎo)致每個接地點對地電壓也會有所出入，所以需要對建筑物內(nèi)所有接地系統(tǒng)進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)，也就是采用電氣連接的方法將所有接地系統(tǒng)聯(lián)結(jié)起來，形成一個連續(xù)、可靠的等電位網(wǎng)絡(luò)，防止設(shè)備之間、系統(tǒng)之間可能存在的電位差。電子設(shè)備的各種接地宜采用共用接地方式，?接地點在建筑物施工時就應(yīng)進(jìn)行預(yù)留。

通常情況下，為了在數(shù)據(jù)機房安裝一個低阻抗的等電位接地網(wǎng)，需要在機房的地板下面安裝金屬網(wǎng)格，金屬網(wǎng)格與橋架和各類金屬設(shè)備的外殼相連，外殼之間能夠形成等電位連接網(wǎng)絡(luò)，并且網(wǎng)格之間的距離其抗干擾能力成正比，網(wǎng)格的水平距離小于三米。

數(shù)據(jù)機房接地一般是把機房內(nèi)的設(shè)備機柜和機架可靠連接到數(shù)據(jù)中心的接地網(wǎng)格，然后再與機房的接地母排連接，接地母排再通過接地主干線連接到通信系統(tǒng)總接地母排，最后引至共用接地系統(tǒng)。接地主干線作為各數(shù)據(jù)機房內(nèi)?TGB?與?TMGB?連接主干線，一般采用截面大于25毫米的絕緣銅芯線纜，而不使用金屬管道。網(wǎng)格導(dǎo)體的寬度大于50毫米，厚度大于0.4毫米，一般使用銅條。網(wǎng)格既能夠絕緣，也能夠裸露，但最好使用絕緣的銅條，在需要連接的部位要先剝除絕緣層再連接。

美國電氣電子工程師協(xié)會的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)一直重視數(shù)據(jù)機房接地等電位和接地連續(xù)的重要性，并且建議安裝一個等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格，其中銅導(dǎo)體網(wǎng)格是就是CBN?的重要組成部分之一。除了特殊要求的功能接地外，所有的信號接地、安全保護(hù)接地、屏蔽接地、防靜電接地等都應(yīng)以最短的距離與?CBN?系統(tǒng)可靠連接，并應(yīng)盡量減少設(shè)備與?CBN?系統(tǒng)等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體的長度，等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體的距離要小于50?毫米，同時CBN?應(yīng)與機房內(nèi)等電位接地母線TGB可靠連接。

4.總結(jié)

隨著經(jīng)濟(jì)社會和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)信息在現(xiàn)代社會發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，各行各業(yè)都離不開數(shù)據(jù)信息的支撐。近年來，國家加大了對數(shù)據(jù)機房的支持力度，數(shù)據(jù)機房建設(shè)越來越成熟先進(jìn)，其規(guī)模不斷增大，數(shù)量不斷增多，與此同時，數(shù)據(jù)機房的信息數(shù)據(jù)安全問題也成為人們關(guān)注的重點。接地系統(tǒng)是確保數(shù)據(jù)信息安全的重要保證，在數(shù)據(jù)機房中發(fā)揮著重要作用。因此，研究和探討數(shù)據(jù)機房的接地系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實意義。

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