机房接地系统示意图
机房接地是什么？机房接地原理及使用方法？
机房接地是什么？机房接地原理及使用方法？一、机房接地是什么机房接地定义，即把电路中的某一点或某一金属壳体用导线与大地连在一起，形成电气通路。
目的是让电流易于流到大地，因此电阻是越小越好。
为什么采用接地系统：1、保护设备和人身的安全。
2、保证计算机系统稳定的运行。
为了保证计算机系统安全、可靠、稳定的运行，保证设备人身的安全，针对不同的计算机系统要求，应设计适当形式的接地系统。
二、机房接地原理计算机站接地分类：1、计算机系统直流地2、交流工作地3、安全保护地4、防雷保护地接地阻值及相互关系1、交流工作地R不大于4欧姆2、安全保护地R不大于4欧姆3、防雷保护地R不大于10欧姆、4、计算机直流地电阻的大小、接法以及诸地之间的关系，应依据不同的计算机系统而定，一般要求R不大于4欧姆。
计算机系统的交流地1、机房设备：除了计算机用直流电外，还有计算机外设、变压器、电动机、空调等使用220/380V。
2、定义：中性点接地，把使用交流电设备做二次接地或与经特殊设备与大地做金属连接。
交流工作地的作用1、确保人身安全2、保障设备安全3、限制各火线对地电压不超过250V，减轻高压窜入低压电路的危险三、机房接电使用方法实现交流工作地措施1、分类：A：计算机系统内交流设备（外设）其特点用绝缘导线串联起来接到配电柜的中性线上，然后用接地母线接地。
实现计算机交流地措施B：计算机机房以外的为计算机系统配置的交流设备（空调中的压缩机、风机、加湿器，电动机中的稳压、变压的中性点，应各自独立的按电器规范的规定接地）计算机系统安全保护地概述：当机房内各类电气设备的绝缘损坏时，将会对设备和操作、维修人员的安全构成威胁，为了防止危险，所以将机房内所有设备的外壳及有金属外壳的设备的机体与大地之间做良好连接。
安全保护地的作用1、在绝缘被击穿时保护设备和人身的安全2、屏蔽作用，可以防雷击、静电、EMI计算机安全保护地措施1、计算机机房内的设备：将所有机柜的外壳，用绝缘导线串联起来，再用接地母线与大地相连。
机房防雷接地系统
接地电阻
定义：接地电阻是指电流通过接地 体流入大地时所受的阻碍
作用：衡量接地系统的效果，对接 地系统设计和施工具有重要意义
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防雷接地系统的原理 ：通过接地装置将雷 电引入地下，使雷电 不会对机房内的设备 造成影响
防雷接地系统的重要 性：保护机房内的设 备安全，保障通信、 数据传输等业务的正 常运行
防雷接地系统的原理
雷电的形成与危害：介绍雷电的形成原理和其对 电子设备的危害
防雷接地系统的组成：介绍防雷接地系统的基本 构成，包括接闪器、引下线、接地装置等部分
安装要求：避雷针应安装在建筑物最高处，接地电阻应小于等于4欧姆
维护与检测：定期检查避雷针的完好性和接地电阻，确保防雷效果
引下线
定义：将接闪器上的雷电流引入接地装置的导体。 作用：将雷电流从接闪器传导至接地体，从而泄放入大地。 敷设方式：明敷和暗敷。 材料：一般采用圆钢或扁钢，要求直径大于8毫米。
影响因素：土壤电阻率、接地体的 材料和尺寸、接地网的形状和结构 等
测量方法：采用接地电阻测试仪进 行测量，包括交流和直流两种方法
防雷接地系统的原理
雷电的形成与危害
雷电的形成：由于大 气中的电荷聚集而产 生雷电云，当电荷积 累到一定程度时，会 通过放电释放能量
雷电的危害：雷电可 以造成设备损坏、人 员伤亡等严重后果， 对机房的安全构成威 胁
雷电感应防护：防止雷电感应引起电子设备的损坏，通常采用等电位连接、电磁屏蔽等措施
雷电侵入波防护：防止雷电过电压波沿电力线路侵入，通常采用避雷器、接地电阻等装置 综合防雷系统：将以上三种防护措施结合起来，形成一套完整的防雷接地系统，以提高建筑物 内设备和人员的安全保障
直流、接地
接地系统的作用
重复接地
在TN系统中要求电源系统有直接接地点，我国强调 水电部《电力设备接地设计技术规程（SDJ8— 重复接地，以防止因保护线断线而造成的危害，增 79）》第22条规定：在中性点直接接地的低压电 设重复接地是有作用的。 力网中，零线应在电源处接地。……电缆和架空 线在引入车间或大型建筑物处零线应重复接地 （但距接地点不超过50m者除外），或在室内将 零线与配电屏、控制屏的接地装置相连。
接地系统的作用
保护接地
触电对人体的危险性
容许通过心脏的电流与流经电流时间的平方根 成反比，其关系为 : √T 根据环境条件的不同，我国规定的安全电压值为： 在没有高度危险的建筑物中为65V； 在高度危险的建筑物中为36V： 在特别危险的建筑物中为12V。
I =
116
（mA）
接地系统的作用
保护接地
10μF
使用测试仪电压指标：
峰一峰值杂音电压： 0—300Hz，≤400mVrev 使用测试仪表： 示波器（20MHZ） 测量方法：按图接好测试电路
整 流 器 直 10μF 流 屏 示 波 器
负 载
交 流 电 源
直流配电系统 杂音电压指标：
宽频杂音电压：
3.4—150kHz≤100mV
国家采用各种接地系统合设的原则 。在若干电话交 ☆很多通信设备的直流接地、交流保护接地和防雷 接地不可能分开； 换局以及终端和中间增音站中进行测量得出的结果如 下： ☆交流电源设备外壳的交流保护接地线和直流接地 由于走线架、铅包电缆等连接，也难于分开； ☆由于随机的和无法控制的连线，并由于大电流的 ☆所有设备和电源装置使用共用的接地，对电话电路 耦合，各种接地极常常是不可能确保分开的。 中的干扰并无影响。 ☆当一个网路的中线接到共用的接地时，干扰并不增 加；相反，有些情况下干扰减小，这是接地电阻改善 的缘故 。
接地及防静电要求
接地及防静电要求由于计算机网络系统的核心设备都放置在计算机机房内，因而对机房提出了较高的环境要求，良好的接地系统是保证机房计算机及网络设备安全运行，以及工作人员人身安全的重要措施.按照现行《电子计算机机房设计规范》要求，计算机机房应采用下列四种接地方式：1．交流工作接地，接地电阻≤ 4 Ω；2．安全保护接地，接地电阻≤ 4 Ω；3．直流工作接地，接地电阻根据计算机系统具体要求确定；4．防雷接地，应按照现行国家标准《建筑防雷设计规范》执行。
当交流工作接地，安全保护接地，直流工作接地和防雷接地采用共用一组接地装置时，其接地电阻不应大于其中最小值。
直流地的接法通常采用网格地，直流网格地应采用铜带，在活动地板下面按一定密度成交叉网格排列，其交叉点与活动地板支撑的位置要交错排列，网格地交点处需用锡焊焊接在一起。
为了使直流网格地与大地绝缘，在铜带下应垫2～3mm 厚的绝缘橡皮或聚氯乙烯等绝缘物体.接地引下线应选用多芯铜电缆。
计算机终端及网络的节点机柜不宜就地做接地保护，应由系统统一考虑设计，以防止不同接地系统的电压差而损坏设备，以确保整个系统的等电位。
静电防护也是机房安全要求的一个重要环节，当静电电压达到2KV 时，人就会有受电击的感觉，静电电压积累到一定程度，也会导致设备发生故障，通常机房内绝缘体的静电电压不应大于1KV，因而机房必须采取较好的静电防护措施。
其它防护措施1、避免系统设计遗留防雷隐患由于网络工程设计人员的技术水平参差不齐，部分设计人员不仅缺乏防雷安全知识，而且缺乏防雷安全意识，往往导致网络系统在布线设计时就留下了防雷安全隐患.因此，对室外网络布线，应尽量使用光纤通信介质，如果使用电缆应避免使用架空走线方式，而采取地埋敷设电缆。
另外，信息中心是网络系统的核心，网络的重要通信设备均设置在此，所以计算机机房的选位也涉及到防雷安全，从防雷角度考虑，计算机机房应避免选择在大楼的顶部或边角位置，对多层或高层建筑物宜设置在二，三层，以减轻建筑物遭雷击时直接雷对网络设备的冲击。
指挥中心防雷接地系统
指挥中心防雷接地系统5.6.2.2.1 防雷接地系统中心采用两级电源防雷过压保护，即在楼层总电源进线处安装一级电源防雷和U PS 电源进线处安装二级电源防雷。
两级防雷器之间须有退耦措施。
主级防雷：在总电源进线处安装高容量一级防雷器（100KA），当感应雷袭来时，主级防雷器可迅速被击穿，将雷击高压浪涌就近泄入大地，从而保护机房设备。
第一级选用复合避雷/浪涌保护器，该防雷器最大放电流可达100KA。
可有效地保护一般配电设备，由于该保护器内部采用间隙+MOV 复合结构，可实现与下级保护器之间的退耦功能。
次级防雷：为了防止雷电残压侵入设备，在UPS 设备电源线进线处安装过压保护器作为第二级保护，该防雷器最大放电流可达40KA，响应时间为≤25ns，可进一步减小感应雷电的影响，保护电子设备免受损坏。
且两级防雷器之间有退耦措施。
通过这二级保护，使整个电源系统可有效地得到保护。
5.6.2.2.2 接地系统1、接地标准静电防护、机房安全接地符合G B2887-2000《电子计算机场地通用规范》中的规定。
机房接地装置的设置满足人身的安全及计算机正常运行和系统设备的安全要求。
地线系统：直流工作接地≤1Ω、交流工作接地≤4Ω、安全保护接地≤2Ω、防雷保护接地≤2Ω。
具体技术要求参照G B50174-2008《电子计算机机房设、GBT2887-2000《电子计算机场地通用规范》和G B50343-2004《建筑物电计规范》子信息系统防雷技术规范》的规定，符合技术指标中的有关要求，有特殊要求的设备进行特殊处理。
要求指挥中心做S星型结构（树状结构）等电位均压处理和可靠接地。
ERP建筑物公共接地系统等电位连接网设备等电位连接网与公共接地系统的连接EPR接地基准点图5-13 接地系统结构图2、中心机房、发布室、指挥大厅、设备间等功能区的接地系统根据规范的有关要求，机房采用下列四种接地方式：a.交流工作接地b.安全保护接地c.直流工作接地d.防雷接地3、接地措施按照要求，交流接地和安全工作接地合二为一，与直流接地，防雷接地分别用接地引线引至大楼的接地点，再将它们与避雷地桩接成综合接地网。
机房接地设计方案
机房接地设计方案目录1接地、接零的概念 (3)2接地的种类和作用 (3)3跨步电压与接触电压 (8)4共用接地装置的接地电阻值 (9)5计算机直流地在机房内的布局方式 (10)6接地导体的选用要求 (12)1接地、接零的概念供电系统用变压器的中性点直接接地；以及电器设备在正常工作情况下，不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接，都称为接地。
前者为工作接地，后者为保护接地。
配电变压器低压侧的中性点直接接地，则此中性点叫做零点，由中性点引出的线叫做零线。
用电设备的金属外壳直接接到零线上，称接零。
在接零系统中，如果发生接地故障即形成单相短路，使保护装置迅速动作，断开故障设备，从而使人体避免触电的危险。
2接地的种类和作用1）工作接地在工作或事故情况下，保证电器设备可靠地运行，降低人体接触电压，迅速切除故障设备或线路、降低电器设备和输电线路的绝缘水平。
工作接地的作用是：A、确保人身安全。
当中性点不接地时，若有一相碰地时，而人又触另一相时，人体所接触的电压将超过相电压，参见下图。
而在中性点接地时，情况就不一样了。
因为中性点接地电阻很小，若一相碰地而人体触及另一相时，人体所受到的接触电压接近或等于相电压，参见下图。
中性点绝缘系统中，一相碰地而人体触及另一相时的情况中性点接地系统中，当一相碰地而人体触及另一相时的情况B、保障设备安全。
在计算机设备中，除直接使用直流电的计算机设备外，大量的是使用交流电的电气设备。
如计算机的主机、外部设备、UPS 电源、空调机组以及机柜上的风机，电烙铁和示波器等都用交流电，这些设备按规定在工作时要进行工作接地。
工作接地就是把计算机机房中使用交流电的设备作二次接地或经特殊设备与大地作金属连接。
工作接地实质上是中性点接地.若中性点不接地，当一相碰地时，由于接地电流很小，保护装置不能迅速切断电源，因而接地故障将长期持续下去，这样对人体和设备都极为不安全。
若有中性点接地，当一相碰地时，接地电流就成为很大的单相短路电流。
机房接地系统
电子设备雷击保护导则 (GB7450-87)，
计算机机房防雷设计规范（GB50174-93）。
计算站场站安全要求(选)(GB9361-88)
电信专用房屋设计规定
三、解决方案：
1、具体防雷措施：
在计算机房的配电屏的低压输出端加防雷器，作为机房电源部分的一级保护；次级配电屏中加防雷器作为电源部分的二级保护；UPS前端配电屏中加防雷器作为电源部分的三级保护。
2、什么是电源防雷器？它有什么作用？
电源防雷器是一种低压电源的保护设备。当市电因雷击或其他因素引致产生高脉冲电压时，将会损坏电路上的设备。电源防雷器的功用，就是在最短时间内释放电路上因感应雷击而产生的大量脉冲能量到安全地线上，从而保护电路上用户的设备。
3、防雷器并联式工作原理：
以三相四线制系统为例，电源防雷器并联于三火一零线上。在正常情况下，防雷器处于高阻状态。当电网由于雷击或开关操作出现瞬时脉冲电压时，防雷器在极时间内导通（纳秒级），将脉冲电压短路到地泄放，从而保护用户所有设备。当脉冲电压过后，防雷器又变成阻状态，从而不影响用户设备的供电。
直击雷是指：雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上，由于电效应、热效应等混合力作用，直接摧毁建筑物、构架以及引起人员伤亡等。
感应雷是指：雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、埋地线路、金属管线或类似的传导体上产生感应电压，该电压通过传导体传送至设备，间接摧毁微电子设备。感应雷击对微电子设备，特别是监控设备、通讯设备和电子计算机网络系统的危害最大，据资料显示，微电子设备遭雷击损坏，80%以上是由感应雷击引起。
机房接地系统是涉及多方面的综合性信息处理工程，是机房建设中的一项重要内容。接地系统是否良好是衡量一个机房建设质量的关键性问题之一。机房一般具有四种接地方式：交流工作地、安全保护地、直流工作地和防雷保护地。
基站防雷接地规范
基站防雷接地规范（2006年试行V3.5）为了防止移动通信基站遭受雷害，确保建筑物、站内工作人员的安全，确保基站内设备的正常工作，提高网络运行的安全系数，有必要做好移动通信基站的防雷与接地工作。
一．基本原则实施防雷工程应本着整体防雷、综合治理、系统防护的原则：1．防止异常电流进入机房。
2．对进入机房的异常电流，应通过避雷器、合理接地系统和地网尽快泄放。
3．对通过以上原则仍未能避免的异常电流应通过等电位连接的技术，将影响降低到最低。
二．电力引入2．1变压器应安装高低压避雷器，其地线应与地网良好连接。
2.2基站供电应采用三相四线铠装电力电缆埋地进入机房，其长度不宜小于15m。
2．32．4重点基站（如传输节点机房等）、郊区及乡镇基站必须安装压敏型电源避雷器。
一级避雷器应安装在基站总交流配电箱内（或旁边）、二级避雷器应安装在开关电源AC屏内，该避雷器应在采购电源设备时一并提出要求。
一级电源防雷器的安装必须在电源线的进口处，不许安装在远离电源线的地方，否则将失去作用。
一、二级避雷器的接地线应尽量短直，引下线长度应不大于1.5米，截面积为35mm2，连接必须可靠，线耳压接必须牵固。
安装位置如图一所示。
一、二级避雷器间的交流电源线长度应不少于5m，对于距离不足5m的基站也可在一、二级避雷器间加装8.5-15μH（5m*1.7μH/m）的空心电感退耦器（必须注意电感的最大工作电流，不得等于或小于基站最大用电负荷）。
图一内置避雷器AC屏的安装位置2．4．1电源避雷器的要求：2.4.1.1．第一级压敏避雷器的要求：（1）对于高山和多次遭雷击的基站最大放电电流≥120-150KA/每线；响应时间≤100ns，3+1的保护模式（2）山区（中雷区以上有架空电源线引入的机房、丘陵、公路旁、农民房、水田中、易遭受雷击的机房，且雷暴日为多雷区的地区）电源用SPD最大通流量:L-PE或L-N、N-PE必须通过冲击通流容量≥100KA/每线、8/20μs波形的检测，最大持续工作相电压385V，采用3+1的保护模式。