電子信息系統(tǒng)機房的防雷和防靜電設(shè)計

摘? 要：在信息時代，計算機技術(shù)已經(jīng)在社會各個角落得到普及，使得很多機構(gòu)以往的電子信息機房難以適應(yīng)信息爆炸的社會發(fā)展要求。諸如機房面積狹小、裝修老化、系統(tǒng)運行繁忙、設(shè)備容量不足的問題層出不窮，給相關(guān)管理者及設(shè)計人員提出了更嚴(yán)峻的考驗。優(yōu)化電子信息機房內(nèi)部的硬軟件環(huán)境已成為機房改建人員共同研究的重要課題?；诖耍疚膶﹄娮有畔C房防雷和防靜電設(shè)計等內(nèi)容加以探討。

關(guān)鍵詞：電子信息機房;供電;接地;防雷;防靜電

Abstract：In the information age，computer technology has been popularized in all corners of society. It has made many electronic information rooms in many institutions difficult to adapt to the social development requirements of information explosion. Problems such as the small size of the machine room，the aging of the decoration，the busy operation of the system，and the shortage of equipment capacity have emerged in an endless stream，which has brought more severe tests to the relevant managers and designers. How to optimize the hardware and software environment inside the electronic information room has become an important topic for the joint research of the computer room. Based on this，this paper discusses the lightning protection and anti-static design of electronic information room.

Keywords：electronic information room;power supply;grounding;lightning protection;anti-static

0? 引? 言

近年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，先進科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用程度越來越高，電子信息系統(tǒng)機房是各個企業(yè)信息交流的重要樞紐，為其發(fā)展做出了巨大貢獻。為了確保電子信息機房內(nèi)部的設(shè)施能夠穩(wěn)定、安全、高效地運行，強化對系統(tǒng)機房的有效管理非常重要，有必要在機房中采取一系列防雷安全措施。以下就相關(guān)內(nèi)容進行詳細(xì)論述。

1? 雷電、靜電對電子信息系統(tǒng)機房的危害

第一，雷電對電子設(shè)備、人身安全構(gòu)成的危險性主要表現(xiàn)在雷電感應(yīng)、直擊、雷擊電磁的脈沖幾種形式。雷電感應(yīng)是指在雷云對地面閃擊放電以后，云內(nèi)承載的電荷會變成自由的電荷，進而產(chǎn)生較高的感應(yīng)電壓，其幅值可達(dá)到幾十萬伏，過電壓會讓周圍的室外電力傳輸線路、接地不良的金屬導(dǎo)體與大規(guī)模的金屬設(shè)備放電，產(chǎn)生電火花，熱量不斷加大，從而引發(fā)爆炸、火災(zāi)等。直擊雷指的是帶電的云層和建筑物、其他物體、大地之間發(fā)生巨大的放電現(xiàn)象，進而伴有電效應(yīng)、熱效應(yīng)、機械力的破壞，給室內(nèi)的人員、電子設(shè)備帶來傷害。直擊雷具有極大的破壞性，雷云內(nèi)的能量會在非常短的時間內(nèi)被釋放，瞬間功率大。雷電流涌是在輸電線路產(chǎn)生雷電感應(yīng)的時候，高電位會順著信號線、電源線入侵到變電站/建筑物內(nèi)部，雷電波的侵襲會給室內(nèi)的電子設(shè)備帶來危害，讓其發(fā)電，被燒壞。

第二，靜電對電子設(shè)備的威脅主要表現(xiàn)在半導(dǎo)體上。例如，計算機對靜電十分敏感。伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體器件的高增益、高密度推動了電子計算機朝小型化、高效率、大容量方向發(fā)展，同時對靜電的敏感性也越來越大。一般情況下，靜電對計算機的影響分為兩種：一是元件的損害，二是引發(fā)計算機誤動作/運算誤差，甚至使計算機系統(tǒng)的程序發(fā)生紊亂。

2? 電子信息機房防雷和防靜電措施

2.1? 健全共用接地系統(tǒng)

電子信息系統(tǒng)機房的接地一般包括直流、交流、安全工作以及防雷保護等接地方式。根據(jù)我國建筑防需設(shè)計的相關(guān)要求，若選擇共用接地系統(tǒng)展開防雷設(shè)計，則每個接地系統(tǒng)最好共同使用一組接地裝置。例如，在煤礦企業(yè)中層樓區(qū)的電子信息系統(tǒng)機房建設(shè)中，防雷、安保中的接地模式為共用接地，可以把樁基中的主鋼筋（少于兩根，φ>16mm）以及地層的底板作為聯(lián)合的接地體，其接地的電阻要小于1Ω。此建筑區(qū)的年雷暴日需達(dá)31d，按照第三類防雷建筑物設(shè)計。具體如下：把室內(nèi)屋頂周邊明敷的層角、避需帶、女兒墻用作接閃設(shè)備，同時在整個屋面裝設(shè)相應(yīng)的避雷網(wǎng)格，大小可設(shè)為（20×20）m2，只要比屋面的物件稍高，比如支架、管道等都要設(shè)置與接閃器相連的可靠性電氣。將外側(cè)柱中的主要鋼筋用作防雷接地的引下線，把一塊鍍鋅的鋼板[規(guī)格：（100×100×8）m3]依次預(yù)埋在室外地坪的上下0.5m處，用來補打、測試接地極，三者之間均要與聯(lián)合接地體保持連通狀態(tài)，建筑物的各個進、出金屬管道，在支架底端、頂端、進出口位置，均需安設(shè)防需/接地裝置，從而構(gòu)成電氣連通。在工程施工中，可選用TN-C-S制電源。在電源處要進行重復(fù)接地，同時在系統(tǒng)聯(lián)合接地體處，應(yīng)當(dāng)引出接地線。此外，還要展開總體等電位的聯(lián)結(jié)，在機房中展開局部的等電位聯(lián)結(jié)，一般像電纜的金屬包皮、橋架、電氣設(shè)備的金屬外殼及線槽等，通過專用的接地線均可以與局部的等電位連接，保持電氣的連通性。

2.2? 高效的等電位聯(lián)結(jié)

等電位聯(lián)結(jié)是整個接地系統(tǒng)的重中之重。在電子信息設(shè)備的安全防護與機房抗靜電方面發(fā)揮重要的作用。所以要盡量規(guī)避地絕緣的孤立導(dǎo)體。對于電子信息機房內(nèi)部的各種電子設(shè)備，在等電位聯(lián)結(jié)方式的選擇上，應(yīng)當(dāng)結(jié)合機房的實際建設(shè)規(guī)模以及防雷等級、設(shè)備易受干擾的頻率等進行確定，一般選擇S型、M型或SM混合型。例如，當(dāng)在機房中選擇M型時，需要在活動地板的底下做環(huán)狀M形的等電位的接地網(wǎng)格，材料可選用（30×3）mm銅帶，用于對矩形網(wǎng)格的邊長進行控制，確保在0.6～3m范圍內(nèi)，并在每個交叉部位施予電氣聯(lián)結(jié)在網(wǎng)格四周，形成一個等電位聯(lián)結(jié)帶，通過相應(yīng)的聯(lián)結(jié)導(dǎo)體，將等電位的聯(lián)結(jié)帶與建筑物的各個金屬管道、線槽等進行連接。對于每一臺電子信息設(shè)備，選用不同長度的等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體時，可以采取鄰近原則，與系統(tǒng)機房中的等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格保持相連的狀態(tài)。對于機房中的等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體，或?qū)τ诘入娢宦?lián)結(jié)帶中的最小截面及材料，必須達(dá)到國家電子信息機房的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在接地操作中，每臺計算機需要分別與防靜電的接地體相連。而每個防靜電的裝置以及相匹配的獨立接地線在對截面進行設(shè)置的時候，需要令其大于等于2mm，若超過一個靜電裝置時，則應(yīng)當(dāng)對導(dǎo)電線的直徑予以有效的控制，一般大于3mm為宜。在預(yù)埋接地線的時候，應(yīng)當(dāng)確保接地樁和接地線二者之間牢固地相接。在機械強度上也要進行充分的考慮。防靜電的接地線中，有些是不可連接的，如電源的中性線，而且也不可與某些線路進行公用，如防雷地線。關(guān)于供電方面，可選擇三相五線制。把保護屏安設(shè)于顯示器上，可以防止靜電給機房帶來的干擾，以免發(fā)生輻射。選擇一根引線，讓其與顯示器的保護屏相連，同時將引線的一端以較為科學(xué)的方式與靜電的接地線相連，這樣可讓計算機顯示器屏幕上的靜電向大地傾瀉。此外，電子信息機房中的所有顯露在外的金屬設(shè)施，比如暖氣管、金屬吊頂、配電線等，均需采取鄰近原則，與等電位的銅帶相連接，可選擇BVR-6型號的塑銅線，把等電位的銅帶和地板的支托有機地連接起來，1點/5m。地板底下的等電位聯(lián)結(jié)銅帶，則需要以一種合適的方式將其與自然接地體相連。

2.3? 浪涌保護器的配置

該工程選擇三級電源的浪涌防護裝置，每個部位均安設(shè)了浪涌保護器，比如較為重要的電子信息設(shè)備、總配電室等。持有的標(biāo)稱放電電流分別為20kA、80kA。通過這樣的操作可以規(guī)避雷擊電磁的脈沖對電子信息機房中的供電電源形成的安全威脅。對于核心部件的主機，特別是重要的通信電纜，一般需要對其施予SPD保護。由于電子信息機房中擁有大量的通信電纜，因此，在設(shè)置保護裝置時，還需要充分結(jié)合實際情況。

3? 結(jié)? 論

總之，伴隨社會科技的不斷發(fā)展，各種電子設(shè)備的自身功能逐漸增強，集成化的電子元件也更為精密，設(shè)備的抗干擾性能下降。因此，電子信息機房建設(shè)中，相關(guān)的設(shè)計人員必須對整個建筑物進行全面的分析，確保供電系統(tǒng)達(dá)到國家相關(guān)要求，采用行之有效的防雷、防靜電措施，為機房內(nèi)部的辦公營造安全、高效的環(huán)境。

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作者簡介：張福生（1980.11-），男，漢族，福建龍巖人，工程師，碩士研究生，研究方向：信息化、智能化設(shè)計，電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計。