接地系統安裝設計

文｜中國工程建設標準化協會信息通信專業委員會綜合布線工作組

接地系統安裝設計

文｜中國工程建設標準化協會信息通信專業委員會綜合布線工作組

數據中心機房應設置等電位聯結網格。電氣和電子設備的金屬外殼、機柜、機架、金屬管槽、屏蔽線纜外層、防靜電接地、安全保護接地、浪涌保護器（SPD）接地端等均應以最短的距離與等電位聯結網格或等電位聯結帶連接。

1 接地要求

數據中心內設置的等電位聯結網格為機房環境提供了良好的接地條件，可以使得浪涌電流、感應電流以及靜電電流等及時釋放，從而最大限度的保護人員和設備的安全，確保網絡系統的高性能以及設備正常運行。有關接地的要求，國內的相關標準有比較詳盡的描述，這里重點對涉及計算機房內的接地系統設計提出要求，機房接地系統組成如圖1所示。

圖1 機房接地系統組成

（1）機房內應該設置等電位聯結網格。

（2）機房內的功能性接地與保護性接地應該共用一組接地裝置，接地電阻值設置在各電子信息設備中，其中按所要求的最小值確定。

（3）設施的接地端應以最短的距離分別采用接地線與接地裝置進行連接。

（4）機房內的交流工作接地線和計算機直流接地線不允許短接或混接。

（5）機房內交流配線回路不能夠與計算機直流接地線緊貼或近距離平行敷設。

（6）機架和機柜應當保持電氣連續性，由于機柜和機架帶有絕緣噴漆，因此用于連接機架的固定件不可作為連接接地導體使用，必須使用接地端子。

（7）機房內所有金屬元器件都必須與相關的接地裝置相連接，其中包括設備、機架、機柜、爬梯、箱體、線纜托架、地板支架等。

接地系統的設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的防雷接地標準及規范。

（2）機房內的接地裝置建議采用銅質材料。

（3）在進行接地導線的端接之前，使用抗氧化劑涂抹于連接處。

（4）接地端子采用雙孔結構，以加強其緊固性，避免其因震動或受力而脫落。

（5）接地線纜外護套表面可附有綠色或黃綠相間等顏色，以易于辨識。

（6）接地線纜外護套應為防火材料。

總等電位聯結端子板（TMGB）應當位于進線間或進線區域設置，機房內或其他區域設置局部等電位聯結端子板（TGB）。TMGB與TGB之間通過接地母干線TBB溝通。

TMGB應當與建筑物金屬構件以及建筑物接地極連接。TGB也應當與各自區域內的建筑物金屬構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）所具備的線規如表1所示。

TBB在敷設時，應當盡可能平直。當在建筑物內使用不止一條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接。

2 機柜與機架接地

機架和機柜應采用兩根不同長度的適當截面的絕緣銅導線就近與等電位聯結網格連接。

表1 TBB導線要求

3 走線通道接地

數據中心的線纜采用金屬走線通道敷設時，通道應保持連續的電氣連接，并應有不少于兩點的良好接地，就近與等電位聯結帶進行連接。

4 屏蔽接地

屏蔽布線系統只需要在配線架端接地。屏蔽配線架接地分為：機柜立柱接地、屏蔽配線架串聯接地、屏蔽配線架星型接地。

（1）機柜立柱接地

屏蔽配線架的背后往往是金屬表面，當配線架通過兩側的螺絲固定在機柜的前立柱上時，自然就將配線架的金屬面與前立柱的金屬面結合，形成屏蔽配線架借助于立柱連接到機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，可以作為機柜的接地匯集排使用，只要在立柱的下方（或上方）進行連接，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通金屬接地接觸表面。

由于現在的屏蔽配線架結構變化越來越多，使用非金屬構成的屏蔽配線架也經常見到，而且綜合布線系統的機柜同樣也是種類繁多，有些機柜并不能保證接地性能，所以這一方法應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）屏蔽配線架串聯接地（菊花鏈連接方式）

在綜合布線系統的機柜中，屏蔽配線架一般是集中放置。因此使用短的接地導線將相鄰的配線架（上方的配線架或下方的配線架）進行菊花鏈連接，并固定在接地螺栓上，最終連接到機柜的接地匯集排上。為保證可靠接地，以構成封閉式環狀的接地方式。

這種接地方法結構簡單，但是必須要求保證施工質量。

（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，使用接地導線直接連接至機柜接地匯集排上，構成星型接地方式。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，任何一個接地點的故障只會影響一個屏蔽配線架，有助于提高系統的可靠性。

5 接地裝置

接地裝置由接地極、接地極引線和總等電位聯結端子板三部分組成，它被用以實現電氣系統與大地相連接的目的。

數據中心內的接地導線應避免敷設在金屬管槽內。如果必須采用金屬線槽敷設時，接地導線的兩端必須同金屬管槽連接。

對于小型數據中心，只包括少量的機架或機柜，可以采用接地導線直接將機柜或機架與TGB連接。而大型數據中心，則必須設置等電位聯結網格（MCBN）。不同應用所采用的接地導線的規格如表2所示。

架空地板下的等電位聯結網格需要使用2AWG（35mm2）或更大線規的連接導線將架空地板的支架每間隔一次做連接，以成為網格。等電位聯結網格與TGB 使用1/0 AWG（50mm2）或更大線規的連接導線相連接。

表2 接地導線尺寸