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摘要:本文依据国家相关部门对电子信息系统机房的法律规定及《数据中心电信基础设施标准》的若干要求,主要分析和探讨了数据机房接地系统的相关问题。在论述数据机房多种接地方法的基础上,对接地系统进行分析,以期对加强数据安全信息防护有所帮助。
关键词:数据机房;接地系统;连接导体
数据机房,又称电子系统机房。它是指在一定空间里对所需各种数据信息进行一系列的加工管理过程,其中包括数据的收集、存储、交换、传输等,对数据的加工处理离不开相关设备,其中主要包括网络、服务器、通讯、计算机、存储等设备,这些设备是数据机房得以正常运行的关键。数据机房中的数据信息在动态性和时效性方面有很高的要求,且有不同重要级别,数据信息由于其本身特有的弱点,较易受到外界干扰而遭受不同程度的损害,保持数据的安全性和连续性显得尤为重要。
1.数据机房接地的重要性分析
数据机房接地是指将设备的金属壳体或者将线路中的某一点用导体和地面相连,从而形成一个电气通路,使得电流能够及时流向地面。接地系统的设置有助于保护工作人员和设备,是一个强有力的安全保障系统。科学有效的接地系统不仅能使电子信息网络系统信号正常工作,时刻保持系统的安全稳定,并且有助于保持系统的电磁兼容功能,在降低外界干扰方面也有很大优势,尤其是其他信息系统之间存在的众多干扰。一旦接地系统出现故障或由于某种原因不能正常工作,则会使由于各种原因产生电压对电子设备产生不同程度的干扰,例如,由于雷雨天气产生的雷电或是内部操作不当造成电压值升高。电子干扰会造成数据信号出现错误,严重者数据甚至丢失,对数据信息的连续性和安全性有极大的破坏作用,对网络的工作效率和准确性造成影响。据某权威报道,每年因电信系统非正常接地而被雷电损坏的财物、设备价值竟高达 5 亿美元,不得引起人们的重视。科学有效的接地系统时确保网络设备正常高效率运行的重要保障和最重要条件,由于接地系统故障而导致的修复受损设备以及停机造成的损失是十分巨大的。
2.数据机房接地的主要分类
鉴于上文所述数据机房接地的重要性分析,为最大程度的保障人员生命安全以及各项设备的正常运转,通常情况下可将数据机房的接地分为如下几种:直流接地、交流工作接地、屏蔽接地、防静电接地、安全保护接地以及防雷接地等几种。第一,直流接地的主要目的是保证信号具有较为稳定的基准电位,通常情况下,为保证信号能够安全稳定的进行传输和相互转换,与此同时能够有效避开外界磁场和噪音的干扰,电子设备需要设定一个统一参考电位,这种接地又被成为逻辑地,它既可以是地面,也可以是电子设备的金属外壳或是接地线。第二,交流工作接地的主要目的是将交流电源和直流电源造成的各种干扰进行控制或是消除,一般情况下,电源回路的功率远大于电子回路的功率,所以,该种接地又被称为功率接地。第三,屏蔽接地的主要目的是将各种电气干扰源引回地面,以此来杜绝外界电磁对电子设备的干扰,同时,也能有效减少由于电子设备自身产生的电磁对其他电子设备的干扰。第四,防静电接地的主要目的是把大量静电荷引回地面,以防造成静电荷的大量集聚,给电子设备和工作人员人身安全带来隐患。第五,安全保护接地的主要目的是保证工作人员的生命安全,又称保护接地。这是由于电气设备在工作过程中,可能由于各种原因造成绝缘损坏,由此产生接触性危险,接触电压造成安全隐患。第六,防雷接地的主要目的是防止在雷雨天气建筑物的内部和外部遭受雷击,给工作人员和各类设备造成损害,外部防雷有助于防直击雷,内部防雷有助于防止雷电产生的电流在物理空间内产生电磁效应。
3.数据机房接地的主要方式
通常情况下,数据机房电子设备接地应该符合《民用建筑电气设计规范》中的相关规定,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。如果接地的导体长度不大于0.02 λ( λ为波长),并且电子设备的工作频率小于30 kHz,则应该采用S形的接地方式;如果导体长度大于0.02 λ且频率超过300 kHz,应该采用M形接地方式;如果电子设备的工作频率处于30 kkHz至300 kHz之间,应该采用S形和M形相互混合的接地方式。S形接地方式比较适合相对简单的系统,此种接地方式最大的弊端在于各个设备之间容易产生共模阻抗,并且在高频信号传输过程中,容易产生电位差。M形接地方式比较实用与大型数字化信息系统,其最大的优势在于能够有效避免电位差,但是与S形接地方式比较而言,其实施需要花费较高成本。
一般情况下,数据机房内部应该作等电位联结,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。
若同时存在多个接地系统,由于接地级的形状、大小、尺寸以及埋藏的不同深度,导致每个接地点对地电压也会有所出入,所以需要对建筑物内所有接地系统进行等电位联结,也就是采用电气连接的方法将所有接地系统联结起来,形成一个连续、可靠的等电位网络,防止设备之间、系统之间可能存在的电位差。电子设备的各种接地宜采用共用接地方式, 接地点在建筑物施工时就应进行预留。
通常情况下,为了在数据机房安装一个低阻抗的等电位接地网,需要在机房的地板下面安装金属网格,金属网格与桥架和各类金属设备的外壳相连,外壳之间能够形成等电位连接网络,并且网格之间的距离其抗干扰能力成正比,网格的水平距离小于三米。
数据机房接地一般是把机房内的设备机柜和机架可靠连接到数据中心的接地网格,然后再与机房的接地母排连接,接地母排再通过接地主干线连接到通信系统总接地母排,最后引至共用接地系统。接地主干线作为各数据机房内 TGB 与 TMGB 连接主干线,一般采用截面大于25毫米的绝缘铜芯线缆,而不使用金属管道。网格导体的宽度大于50毫米,厚度大于0.4毫米,一般使用铜条。网格既能够绝缘,也能够裸露,但最好使用绝缘的铜条,在需要连接的部位要先剥除绝缘层再连接。
美国电气电子工程师协会的相关标准一直重视数据机房接地等电位和接地连续的重要性,并且建议安装一个等电位联结网格,其中铜导体网格是就是CBN 的重要组成部分之一。除了特殊要求的功能接地外,所有的信号接地、安全保护接地、屏蔽接地、防静电接地等都应以最短的距离与 CBN 系统可靠连接,并应尽量减少设备与 CBN 系统等电位联结导体的长度,等电位联结导体的距离要小于50 毫米,同时CBN 应与机房内等电位接地母线TGB可靠连接。
4.总结
随着经济社会和科学技术的迅速发展,数据信息在现代社会发挥着至关重要的作用,各行各业都离不开数据信息的支撑。近年来,国家加大了对数据机房的支持力度,数据机房建设越来越成熟先进,其规模不断增大,数量不断增多,与此同时,数据机房的信息数据安全问题也成为人们关注的重点。接地系统是确保数据信息安全的重要保证,在数据机房中发挥着重要作用。因此,研究和探讨数据机房的接地系统具有十分重要的现实意义。
参考文献:
[1]诸田国.电子线路抗干扰技手册[M].北京:北京科学技术出版社,2001.
[2]王润生.多层科技建筑物的电气接地[J].建筑电气,2011(1):20.
[3]谭敏杰,闵加.数据中心机房接地技术探讨[J].数据中心设计,2011,(6).
关键词:数据机房;接地系统;连接导体
数据机房,又称电子系统机房。它是指在一定空间里对所需各种数据信息进行一系列的加工管理过程,其中包括数据的收集、存储、交换、传输等,对数据的加工处理离不开相关设备,其中主要包括网络、服务器、通讯、计算机、存储等设备,这些设备是数据机房得以正常运行的关键。数据机房中的数据信息在动态性和时效性方面有很高的要求,且有不同重要级别,数据信息由于其本身特有的弱点,较易受到外界干扰而遭受不同程度的损害,保持数据的安全性和连续性显得尤为重要。
1.数据机房接地的重要性分析
数据机房接地是指将设备的金属壳体或者将线路中的某一点用导体和地面相连,从而形成一个电气通路,使得电流能够及时流向地面。接地系统的设置有助于保护工作人员和设备,是一个强有力的安全保障系统。科学有效的接地系统不仅能使电子信息网络系统信号正常工作,时刻保持系统的安全稳定,并且有助于保持系统的电磁兼容功能,在降低外界干扰方面也有很大优势,尤其是其他信息系统之间存在的众多干扰。一旦接地系统出现故障或由于某种原因不能正常工作,则会使由于各种原因产生电压对电子设备产生不同程度的干扰,例如,由于雷雨天气产生的雷电或是内部操作不当造成电压值升高。电子干扰会造成数据信号出现错误,严重者数据甚至丢失,对数据信息的连续性和安全性有极大的破坏作用,对网络的工作效率和准确性造成影响。据某权威报道,每年因电信系统非正常接地而被雷电损坏的财物、设备价值竟高达 5 亿美元,不得引起人们的重视。科学有效的接地系统时确保网络设备正常高效率运行的重要保障和最重要条件,由于接地系统故障而导致的修复受损设备以及停机造成的损失是十分巨大的。
2.数据机房接地的主要分类
鉴于上文所述数据机房接地的重要性分析,为最大程度的保障人员生命安全以及各项设备的正常运转,通常情况下可将数据机房的接地分为如下几种:直流接地、交流工作接地、屏蔽接地、防静电接地、安全保护接地以及防雷接地等几种。第一,直流接地的主要目的是保证信号具有较为稳定的基准电位,通常情况下,为保证信号能够安全稳定的进行传输和相互转换,与此同时能够有效避开外界磁场和噪音的干扰,电子设备需要设定一个统一参考电位,这种接地又被成为逻辑地,它既可以是地面,也可以是电子设备的金属外壳或是接地线。第二,交流工作接地的主要目的是将交流电源和直流电源造成的各种干扰进行控制或是消除,一般情况下,电源回路的功率远大于电子回路的功率,所以,该种接地又被称为功率接地。第三,屏蔽接地的主要目的是将各种电气干扰源引回地面,以此来杜绝外界电磁对电子设备的干扰,同时,也能有效减少由于电子设备自身产生的电磁对其他电子设备的干扰。第四,防静电接地的主要目的是把大量静电荷引回地面,以防造成静电荷的大量集聚,给电子设备和工作人员人身安全带来隐患。第五,安全保护接地的主要目的是保证工作人员的生命安全,又称保护接地。这是由于电气设备在工作过程中,可能由于各种原因造成绝缘损坏,由此产生接触性危险,接触电压造成安全隐患。第六,防雷接地的主要目的是防止在雷雨天气建筑物的内部和外部遭受雷击,给工作人员和各类设备造成损害,外部防雷有助于防直击雷,内部防雷有助于防止雷电产生的电流在物理空间内产生电磁效应。
3.数据机房接地的主要方式
通常情况下,数据机房电子设备接地应该符合《民用建筑电气设计规范》中的相关规定,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。如果接地的导体长度不大于0.02 λ( λ为波长),并且电子设备的工作频率小于30 kHz,则应该采用S形的接地方式;如果导体长度大于0.02 λ且频率超过300 kHz,应该采用M形接地方式;如果电子设备的工作频率处于30 kkHz至300 kHz之间,应该采用S形和M形相互混合的接地方式。S形接地方式比较适合相对简单的系统,此种接地方式最大的弊端在于各个设备之间容易产生共模阻抗,并且在高频信号传输过程中,容易产生电位差。M形接地方式比较实用与大型数字化信息系统,其最大的优势在于能够有效避免电位差,但是与S形接地方式比较而言,其实施需要花费较高成本。
一般情况下,数据机房内部应该作等电位联结,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。
若同时存在多个接地系统,由于接地级的形状、大小、尺寸以及埋藏的不同深度,导致每个接地点对地电压也会有所出入,所以需要对建筑物内所有接地系统进行等电位联结,也就是采用电气连接的方法将所有接地系统联结起来,形成一个连续、可靠的等电位网络,防止设备之间、系统之间可能存在的电位差。电子设备的各种接地宜采用共用接地方式, 接地点在建筑物施工时就应进行预留。
通常情况下,为了在数据机房安装一个低阻抗的等电位接地网,需要在机房的地板下面安装金属网格,金属网格与桥架和各类金属设备的外壳相连,外壳之间能够形成等电位连接网络,并且网格之间的距离其抗干扰能力成正比,网格的水平距离小于三米。
数据机房接地一般是把机房内的设备机柜和机架可靠连接到数据中心的接地网格,然后再与机房的接地母排连接,接地母排再通过接地主干线连接到通信系统总接地母排,最后引至共用接地系统。接地主干线作为各数据机房内 TGB 与 TMGB 连接主干线,一般采用截面大于25毫米的绝缘铜芯线缆,而不使用金属管道。网格导体的宽度大于50毫米,厚度大于0.4毫米,一般使用铜条。网格既能够绝缘,也能够裸露,但最好使用绝缘的铜条,在需要连接的部位要先剥除绝缘层再连接。
美国电气电子工程师协会的相关标准一直重视数据机房接地等电位和接地连续的重要性,并且建议安装一个等电位联结网格,其中铜导体网格是就是CBN 的重要组成部分之一。除了特殊要求的功能接地外,所有的信号接地、安全保护接地、屏蔽接地、防静电接地等都应以最短的距离与 CBN 系统可靠连接,并应尽量减少设备与 CBN 系统等电位联结导体的长度,等电位联结导体的距离要小于50 毫米,同时CBN 应与机房内等电位接地母线TGB可靠连接。
4.总结
随着经济社会和科学技术的迅速发展,数据信息在现代社会发挥着至关重要的作用,各行各业都离不开数据信息的支撑。近年来,国家加大了对数据机房的支持力度,数据机房建设越来越成熟先进,其规模不断增大,数量不断增多,与此同时,数据机房的信息数据安全问题也成为人们关注的重点。接地系统是确保数据信息安全的重要保证,在数据机房中发挥着重要作用。因此,研究和探讨数据机房的接地系统具有十分重要的现实意义。
参考文献:
[1]诸田国.电子线路抗干扰技手册[M].北京:北京科学技术出版社,2001.
[2]王润生.多层科技建筑物的电气接地[J].建筑电气,2011(1):20.
[3]谭敏杰,闵加.数据中心机房接地技术探讨[J].数据中心设计,2011,(6).