• m6平台
  • 电话:0755-33897988
  • 传真:0755-33843991
  • Email: qfrkf@qifurui.com
  • 地址: 深圳市光明新区公明街道楼村鲤鱼河工业区振兴路5号B栋
机房数据中心防雷接地解决方案
2024-04-04 | 作者:米乐m6在线

  对数据中心来说,其功能是作为数据载体及保障设备正常运行的独立空间,考虑到数据安全,无论是设备受损,或是数据临时无法调取,均是不可接受的。而相较数据中心的网络安全,数据中心的防雷性能却少有人提及,数据中心确实不易遭受雷击影响?抑或雷击带来的损失在可接受范围内吗?答案是否定的。2005年,比利时谷歌的数据中心遭遇了4次雷击,导致部分磁盘受损、数据丢失。2018年,微软美国中南区数据中心附近发生雷击,Azure服务出现一些明显的异常问题,客户储存在中南区数据中心的数据受到严重影响。上述两项事例均因雷击导致的数据丢失造成了无法估量的损失,由此可见,数据中心防雷接地系统对于保障数据安全起着至关重要的作用。

  ①雷击易发生在土壤电阻率较小及土壤电阻率变化明显的地方。如山坡电阻率较小、土中埋藏有导电矿场地区、有大片土壤电阻率大但局部电阻率小时易产生雷击,故数据中心选址应避开山顶、山坡、山脚等土壤电阻率小及土壤电阻率变化明显的区域。

  ②地形存在突变交界边缘处、地面电阻率发生突变处及局部特别潮湿处。例如湖边、海边、河床等地带易遭受雷击,故非水蒸发冷却类型数据中心,选址应避开河床、海边、湖边等易受雷击区域。

  ③地面特别突出的地方。因其离雷云最近,比另外的地方集聚了更多的电荷,其尖端电场强度最大,易遭受雷击,故数据中心选址应避开开阔地势中的突兀建筑物,降低受雷击概率。

  考虑到雷击过电压及雷电感应瞬时电压引发的电子设备过电压情况,采用等电位连接方式降低电位差是十分有效的防范措施,所以,在机房铺设散流网,可降低设备因雷电产生的电位差而击穿、受损的概率。《GB 50174-2017 数据中心设计规范》规定“等电位连接网格应采用不小于25mm²铜带或裸铜线,并在防静电地板下构成边长为0.6m~3m的矩形网格”,实际实施中,A、B级机房建议按照主铜排40mm×4mm,次铜排30mm×3mm,构成边长0.6m的正方形散流网进行建设,C级机房可结合规范、按照实际要求,网格铜排可降低至25mm²时,散流网网格边长可适度放宽直至3m。

  数据中心应采用联合接地模式,如接地网根据功能进行独立设置,不仅造价较高,各接地网中将存在电压差,容易损坏设备,另外,随着机房设备的增加,可能同时存在交流供电及直流供电等设备,各设备接地要求不同,导致机房接地布线需重新规划、接地网重新建设成本增加等问题,所以从经济及技术方面考虑,数据中心宜采用联合接地模式。

  《数据中心设计规范)(GB50174-2017)规定“保护性接地和功能性接地宜共用一组接地装置,其接地电阻应按其中最小值确定” [1]。《民用建筑电气设计标准}(GB 51348-2019)规定“建筑物各电气系统的接地,除另有规定外,应采用同一接地装置,接地装置阻值应符合其中最小值要求。各系统不能确定接地阻值时,接地电阻不应大于1Ω [2]。而相关规范中规定交流工作接地及安全保护接地阻值要求≤4Ω、防雷保护接地电阻阻值要求≤10Ω,综上,数据中心接地采用联合接地形式时,接地电阻阻值要求1Ω。

  《建筑物电子信息系统防雷技术规范}(GB50343-2012)规定“当机房基础采用硅酸盐水泥和周围土壤含水量不低于4%,且基础外表面无防水层时,应第一先考虑采用基础内钢筋作为接地装置 [3]。通常,连接建筑物基础内钢筋可满足接地电阻1Ω的要求,可采用基础内钢筋作为接地装置进行设计施工。

  当建筑物接地阻值不满足规定的要求时,应重点对土壤电阻率及地质情况做复查,判断经济及技术方面是不是满足设置人工接地极条件。若符合,建议按《接地装置安装标准设计图集》(14D504)中“埋地角钢接地极安装”的方式来进行设计施工;若不符合,应考虑增加降阻剂、延长接地极长度及深度、埋设接地模块、更换为别的类型接地极等方式降低接地电阻阻值直至符合要求。

  数据中心内电气及电子设备的金属外壳、机柜、金属管线、静电地板、彩钢板等处均应以最短距离与散流网网格进行连接,一般连接方式分为S型星型和M型网格型,应根据机房规模等级及设备频率等参数进行选择。

  S型星型结构一般适用于电子信息设备较少的机房内,所有设备及钢构件导体均单独引至ERP接地参考点处,类似于放射式连接,《建筑物电子信息系统防雷技术规范}(GB50343-2012)规定“S”型星型等电位连接结构适用于1MHz以下低频率电子信息系统的功能性接地” [3]。

  M型网格型结构一般适用于电子信息设备较多的机房内,所有设备及钢构件导体就近连接于等电位网格内,通过多个等电位连接点与接地系统来进行连接,且每台设备均应用两条长度不同的连接导体与等电位网格相连,《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2012)规定“M型网格型等电位连接结构适用于1MHz以上电子信息系统的功能性接地” [3]。

  直击雷是带电云层与建筑物、其他物体、大地或防雷装置之间发生的迅猛放电现象,并伴随由此而产生的电效应、热效应或机械力等一系列的破坏作用 [4]。

  数据中心通常位于建筑物内部,无直接被雷击风险,但直击雷击中建筑物,沿着建筑物接闪器、防雷引下线快速释放,产生强大的雷电流,如果接闪器或引下线与进入机房内的管线相连,非常有可能损坏设备,甚至造成人员受伤或死亡。因此,机房设备接地引入线严禁从大楼接闪器、防雷引下线等处直接接入,防止雷击时将雷击电流直接引入机房,造成不必要的损失。

  感应雷一般由电磁感应产生,通过电力线路,信号馈线感应雷电压入侵数据中心,造成网络系统设备的大面积损坏。因此,需采取对机房内的电源及信号线路加装SPD、采用屏蔽线缆等手段,防止感应雷危害网络系统的情况发生。

  当建筑总配电箱电源线由建筑外引入时,总配电箱需设置按照一类(10/350μ s)实验的电涌保护器,电压保护水平≤2.5kV,最大冲击电流应取I i mp≥12.5kA。

  为进一步降低冲击电压,分配电箱处应配置二类(8/20u s实验的电涌保护器,电压保护水平≤2kV,在数据中心配电箱需配置二类或复合波实验的三类浪涌保护器,电压保护水平≤1.2kV,标称放电电流I n值应根据电子信息系统的雷电保护等级做出合理的选择 [5-6]。

  雷电反击指遭受直击雷的金属体(包括接闪器、接地引下线和接地体),在接闪瞬间与周围与它们连接的金属物体、设备、线路、人体之间产生巨大的电位差,发生放电的现象。

  数据中心一般会用联合接地系统,等电位连接后,当局部电位提升时,可大大降低各房间、设备等的电位差,防止机房内设备受损。因此,对进入建筑物的金属管线,如金属管、电源线、信号线等,应就近连接到地网的等电位端子排上,可有很大效果预防雷电反击现象的发生。

  实际项目可能因建筑物接地电阻无法达标、规定一定要采用独立接地装置等问题。而采用两套独立接地装置,例如电子设备接地系统与防雷接地系统分开设置,此时,两接地系统的安全距离不宜小于20m。当两地网之间的距离小于该安全距离时,则需在两地网间用等电位连接器进行可靠连接。等电位连接器正常工作状态下两接地网不导通,当一个接地系统遭受雷击,电压上升至等电位连接器导通电压时,等电位连接器导通,消除电网间电位差,防止雷电反击现象的发生。



上一篇:电子技术应用市场分析-电子发烧友网
下一篇:IGBT模块的全铜工艺技术介绍

电话:0755-33897988 地址: 深圳市光明新区公明街道楼村鲤鱼河工业区振兴路5号B栋

版权所有 © 米乐m6在线 技术支持:米乐m6最新地址

网站地图 | 法律声明 | 友情链接