数据中心机房接地技术探讨

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1、数据中心机房接地技术探讨(一)1引言   数据中心机房在我国的相关规范中统称为电子信息系统机房，通常是指在一个物理空间内实现对数据信息的集中处理、存储、传输、交换、管理；其中的计算机设备、服务器设备、网络设备、通讯设备、存储设备等通常被认为是数据中心机房的关键设备。数据中心的数据信息往往具有动态、实时的要求，而且重要性级别一般都很高，如银行、证券交易中心、社保中心等。但是数据信息特有的脆弱性。如易受外来电磁波、电子设备的干扰而使数据的完整性受到破坏，因此数据信息的持续性、安全性就显得尤为重要。数据信息的可靠性取决于数据中心的电源设备、冷却设

2、备、物理支架、布线、管理系统、接地、物理安全和防火措施等各种网络关键基础设施的可靠性。2数据中心机房接地的重要性   所谓接地是指将设备的金属壳体或线路中的某一点用导体与大地连接在一起，形成电气通路。使电流易于流人大地。接地系统是一个为人员和设备提供保护的有效系统。正确的接地能够有效地保证电子信息网络系统信号的正常工作，保证系统的稳定、可靠。同时也能有效地保证系统的电磁兼容(EMC)功能，降低网络及其它信息系统间的相互干扰。如果没有可靠的接地系统，雷电、电磁脉冲、内部操作等产生的过电压，会对用于处理、存储、传输、交换数据的电子设备产生电子干

3、扰，会造成错误的数据信号以及数据丢失。因而降低数据信息的持续性、安全性，影响网络的可靠性和总效率。根据近年来保险行业所提供的数据，每年因电信系统非正常接地而被雷电损坏的财物和设备价值高达5亿美元。IT产业协会(InformationTechnologyIndustryCouncil)称，接地是网络设备表现其可靠性能所应具备的最重要的条件，修复受损设备花费的人力和停机时间所造成的损失有时是不可估量的。3数据中心机房接地分类   为了满足人身安全、设备安全及系统正常运行的要求，数据中心机房的接地种类有直流工作(信号)接地、交流工作接地、安全保护

4、接地、屏蔽接地、防静电接地、防雷接地等。分述如下：   a.信号接地，为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地。为保证信号传输、转换稳定可靠，并避免外界磁场、噪声的干扰，电子设备必须有一个统一的参考电位。这一接地简称信号地或逻辑地。这个地可以是大地，也可以是电子设备的金属外壳、接地线或一个等电位面。   b.交流工作接地，为将交、直流电源造成的干扰予以抑制和消除所设的电源工作接地。由于电源回路相对于电子回路功率要大很多，故又称功率接地。   e.安全保护接地，为了人身安全设置的接地。为了防止电气设备绝缘损坏产生危险的接触电压危及人身安全，将

5、正常运行时不带电的电子设备外露可导电部分接地，称为保护接地。   d.屏蔽接地，即为了将电气干扰源引入大地，抑制外来电磁干扰对电子设备的影响，同时减少电子设备自身产生的干扰影响其它电子设备所设的接地。   e.防静电接地，为将静电荷引入大地，防止静电荷积聚而对设备或人体造成危害所设的接地。   f.防雷接地，为防止建筑物外部、内部遭受雷击，造成人员、设备安全遭受损坏所作的接地。外部防雷的目的是防直击雷，内部防雷的目的在于减少和防止雷电流在物理空间内产生的电磁效应。4数据中心接地方式的探讨   目前我们所设计的数据中心电子设备接地应符合《民用

6、建筑电气设计规范》(JGJ16—2008)第12章接地和第12.7节电子设备、计算机接地的规定。电子设备的信号电路接地、交流电源接地及保护接地等应根据接地导体长度及频率大小分别采用单点(S形)、多点(M形)及混合接地的方式(见图1～3)。当接地导体长度小于或等于0.02λ(λ为波长)、电子设备工作频率为30kHz以下时，宜采用单点(S形)接地方式；当接地导体长度大于0.02λ、频率大于300kHz时，宜采用多点(M形)接地方式：频率为30k～300kHz之间时，宜采用单点和多点混合的接地方式。   S形等电位联结网络形式适用于已有建筑物或简

7、单系统。其缺点是：设备之间容易产生共模阻抗；当系统传输高频信号时，容易产生电位差。   M形等电位联结网络形式适用于较大型的数字化信息系统，其优点是：能够最大限度地避免接地网络系统中出现的电位差，但实施成本相对较高。   通常数据机房内应作等电位联结，《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343—2004)5.2节规定了电子信息系统机房应设等电位联结网络。电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、信息设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护接地等均应以最短的距离与等电位联结网络的接地端子连接。   图1电子信息系统

8、机房S型等电位联结网络示意图   图2电子信息系统机房M型等电位联结网络示意图图3计算机柜接地示意图•通信系统总接地排(TelecommunicationsMainGroundi