文|中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會信息通信專業(yè)委員會綜合布線工作組
接地系統(tǒng)安裝設(shè)計
文|中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會信息通信專業(yè)委員會綜合布線工作組
數(shù)據(jù)中心機(jī)房應(yīng)設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格。電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架、金屬管槽、屏蔽線纜外層、防靜電接地、安全保護(hù)接地、浪涌保護(hù)器(SPD)接地端等均應(yīng)以最短的距離與等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格或等電位聯(lián)結(jié)帶連接。
數(shù)據(jù)中心內(nèi)設(shè)置的等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格為機(jī)房環(huán)境提供了良好的接地條件,可以使得浪涌電流、感應(yīng)電流以及靜電電流等及時釋放,從而最大限度的保護(hù)人員和設(shè)備的安全,確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高性能以及設(shè)備正常運(yùn)行。有關(guān)接地的要求,國內(nèi)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有比較詳盡的描述,這里重點(diǎn)對涉及計算機(jī)房內(nèi)的接地系統(tǒng)設(shè)計提出要求,機(jī)房接地系統(tǒng)組成如圖1所示。
圖1 機(jī)房接地系統(tǒng)組成
(1)機(jī)房內(nèi)應(yīng)該設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格。
(2)機(jī)房內(nèi)的功能性接地與保護(hù)性接地應(yīng)該共用一組接地裝置,接地電阻值設(shè)置在各電子信息設(shè)備中,其中按所要求的最小值確定。
(3)設(shè)施的接地端應(yīng)以最短的距離分別采用接地線與接地裝置進(jìn)行連接。
(4)機(jī)房內(nèi)的交流工作接地線和計算機(jī)直流接地線不允許短接或混接。
(5)機(jī)房內(nèi)交流配線回路不能夠與計算機(jī)直流接地線緊貼或近距離平行敷設(shè)。
(6)機(jī)架和機(jī)柜應(yīng)當(dāng)保持電氣連續(xù)性,由于機(jī)柜和機(jī)架帶有絕緣噴漆,因此用于連接機(jī)架的固定件不可作為連接接地導(dǎo)體使用,必須使用接地端子。
(7)機(jī)房內(nèi)所有金屬元器件都必須與相關(guān)的接地裝置相連接,其中包括設(shè)備、機(jī)架、機(jī)柜、爬梯、箱體、線纜托架、地板支架等。
接地系統(tǒng)的設(shè)計在滿足高可靠性的同時,必須符合以下要求:
(1)符合國家建筑物相關(guān)的防雷接地標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。
(2)機(jī)房內(nèi)的接地裝置建議采用銅質(zhì)材料。
(3)在進(jìn)行接地導(dǎo)線的端接之前,使用抗氧化劑涂抹于連接處。
(4)接地端子采用雙孔結(jié)構(gòu),以加強(qiáng)其緊固性,避免其因震動或受力而脫落。
(5)接地線纜外護(hù)套表面可附有綠色或黃綠相間等顏色,以易于辨識。
(6)接地線纜外護(hù)套應(yīng)為防火材料。
總等電位聯(lián)結(jié)端子板(TMGB)應(yīng)當(dāng)位于進(jìn)線間或進(jìn)線區(qū)域設(shè)置,機(jī)房內(nèi)或其他區(qū)域設(shè)置局部等電位聯(lián)結(jié)端子板(TGB)。TMGB與TGB之間通過接地母干線TBB溝通。
TMGB應(yīng)當(dāng)與建筑物金屬構(gòu)件以及建筑物接地極連接。TGB也應(yīng)當(dāng)與各自區(qū)域內(nèi)的建筑物金屬構(gòu)件以及電氣接地裝置連接。
用于連接TMGB以及TGB的接地母干線(TBB)所具備的線規(guī)如表1所示。
TBB在敷設(shè)時,應(yīng)當(dāng)盡可能平直。當(dāng)在建筑物內(nèi)使用不止一條TBB時,除了在頂層將所有TBB相連外,必須每隔三層做等電位聯(lián)接。
機(jī)架和機(jī)柜應(yīng)采用兩根不同長度的適當(dāng)截面的絕緣銅導(dǎo)線就近與等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格連接。
表1 TBB導(dǎo)線要求
數(shù)據(jù)中心的線纜采用金屬走線通道敷設(shè)時,通道應(yīng)保持連續(xù)的電氣連接,并應(yīng)有不少于兩點(diǎn)的良好接地,就近與等電位聯(lián)結(jié)帶進(jìn)行連接。
屏蔽布線系統(tǒng)只需要在配線架端接地。屏蔽配線架接地分為:機(jī)柜立柱接地、屏蔽配線架串聯(lián)接地、屏蔽配線架星型接地。
(1)機(jī)柜立柱接地
屏蔽配線架的背后往往是金屬表面,當(dāng)配線架通過兩側(cè)的螺絲固定在機(jī)柜的前立柱上時,自然就將配線架的金屬面與前立柱的金屬面結(jié)合,形成屏蔽配線架借助于立柱連接到機(jī)柜接地匯集排的連接方式。
這一種解決方案看起來十分理想,因為前立柱的截面積很大,阻抗很小,可以作為機(jī)柜的接地匯集排使用,只要在立柱的下方(或上方)進(jìn)行連接,就可以很簡單地完成屏蔽配線架的接地。
但是,這一做法有一些限制條件:
◆ 立柱上不能噴涂油漆等絕緣材料;
◆ 立柱必須保證良好的接地性能;
◆ 配線架的背面必須具備良好的導(dǎo)通金屬接地接觸表面。
由于現(xiàn)在的屏蔽配線架結(jié)構(gòu)變化越來越多,使用非金屬構(gòu)成的屏蔽配線架也經(jīng)常見到,而且綜合布線系統(tǒng)的機(jī)柜同樣也是種類繁多,有些機(jī)柜并不能保證接地性能,所以這一方法應(yīng)該在具備了一定的條件下采用。因為存在使用上的一些限制,所以并沒有普及。
(2)屏蔽配線架串聯(lián)接地(菊花鏈連接方式)
在綜合布線系統(tǒng)的機(jī)柜中,屏蔽配線架一般是集中放置。因此使用短的接地導(dǎo)線將相鄰的配線架(上方的配線架或下方的配線架)進(jìn)行菊花鏈連接,并固定在接地螺栓上,最終連接到機(jī)柜的接地匯集排上。為保證可靠接地,以構(gòu)成封閉式環(huán)狀的接地方式。
這種接地方法結(jié)構(gòu)簡單,但是必須要求保證施工質(zhì)量。
(3)屏蔽配線架星型接地
每個屏蔽配線架配備1~2個接地端子,使用接地導(dǎo)線直接連接至機(jī)柜接地匯集排上,構(gòu)成星型接地方式。如圖2所示。
圖2 屏蔽配線架星型接地示意圖
推薦第3種接地方式,任何一個接地點(diǎn)的故障只會影響一個屏蔽配線架,有助于提高系統(tǒng)的可靠性。
接地裝置由接地極、接地極引線和總等電位聯(lián)結(jié)端子板三部分組成,它被用以實現(xiàn)電氣系統(tǒng)與大地相連接的目的。
數(shù)據(jù)中心內(nèi)的接地導(dǎo)線應(yīng)避免敷設(shè)在金屬管槽內(nèi)。如果必須采用金屬線槽敷設(shè)時,接地導(dǎo)線的兩端必須同金屬管槽連接。
對于小型數(shù)據(jù)中心,只包括少量的機(jī)架或機(jī)柜,可以采用接地導(dǎo)線直接將機(jī)柜或機(jī)架與TGB連接。而大型數(shù)據(jù)中心,則必須設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格(MCBN)。不同應(yīng)用所采用的接地導(dǎo)線的規(guī)格如表2所示。
架空地板下的等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格需要使用2AWG(35mm2)或更大線規(guī)的連接導(dǎo)線將架空地板的支架每間隔一次做連接,以成為網(wǎng)格。等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格與TGB 使用1/0 AWG(50mm2)或更大線規(guī)的連接導(dǎo)線相連接。
表2 接地導(dǎo)線尺寸