信息机房防雷与接地技术分析

信息机房防雷与接地技术分析

卢运浩

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摘要：信息机房防雷与接地技术的应用是保证机房免遭雷电灾害影响的重要条件。通过防雷与接地技术的应用能够提高机房防雷系统的安全性，减少机房雷电事故的危害，而在具体应用防雷与接地技术时则需要结合信息机房的具体条件和防雷技术发展等进行分析，通过外部防护系统、内部防护系统的完善提高信息机房的防雷能力，构建过压保护系统，应用SPD保护技术等减少雷电可能对机房设备造成的损坏，有利于更好的保障信息机房的安全性，减少财产损失。

关键词：信息机房；防雷；接地技术

　    在信息时代背景下，信息机房是提供网络信息服务的重要结构，其在实际应用中除了要注意机房本身的运行安全外，还要考虑到机房运行中电力系统的安全性与稳定性，对其防雷与接地技术进行合理探讨。信息机房的防雷与接地技术的应用能够对机房设备耐过电流、耐雷电压等进行有效的防护，通过不断提升防雷与接地技术水平，减少由于雷电灾害造成的信息机房电子设备损坏等问题，更好的保证其运行安全，减少经济损失[1]。

一、雷电对信息机房的危害

　　雷电是威胁电力系统稳定运行的重要外部影响条件，对于信息机房来说，雷电不仅会对其内部电力系统造成负面影响，还会进一步威胁其内部信息系统的稳定运行，对信息传输造成不良影响，因此应该引起足够的重视。直击雷、感应雷、雷电侵入波等都是比较常见的雷击危害，对建筑物以及建筑物内的电力系统、电力设备等都具有负面影响[2]。相关研究显示，雷电产生的直击雷会经由接闪器直接入地，造成电网电位上升，而高电压会随着设备接地线引入电子设备，形成地电位反击对信息机房造成危害。在信息机房接地设计中，电流经引下线进入地底时，会在引下线周围产生磁场，而引下线周围的金属管等结构，在磁场作用下可能感应进而产生过电压，对信息机房造成不良影响。信息机房的电源线和通信线在建筑物受到直击雷或感应雷影响时，过大的雷击会造成强大的雷电压以及过电流，电压以及电流会侵入建筑物内，干扰机房电子设备的正常运行，严重的可能导致信息系统瘫痪[3]。

二、信息机房防雷与接地技术应用

1、外部防护系统

　　外部防护系统是信息机房防雷与接地技术中比较重要的一项内容。在对信息机房构成威胁的各类问题中，直击雷、感应雷、雷电侵入等都可以通过接地装置的应用将其导入地面，而接地设计就是防雷过程中外部防护系统的重要组成部分。在进行外部系统接地设计时，有效的选择接地设备是避免雷击损害的关键，接地系统中比较常见的设备包括接闪杆、接闪带、接闪网格等接闪器，其安装位置通常在建筑的外部，在进行信息机房的防雷接地设计中，一般会选择在机房外部安装接闪杆用作防雷，雷电可通过接闪器与地面的电气联接进而引入地面，避免对信息机房造成不良影响。在外部防护系统构建中，接闪器的合理选择和布置以及接地连接方式合理规划都是防护质量保障的重要条件，接闪器的性能应该保证良好，可以对闪电电流进行高效率引导，从而完成接地防护，而在埋设接地体时应该选择潮湿、电阻率低的区域，从而更好的完成接地的电阻要求，而为了更好的保证接地网与大地之间电阻的可靠，还需要注意使接地体与电缆之间保持一定距离，避免由于电击导致电缆击穿事故[4]。

2、内部防护系统

内部防护系统是对信息机房内部设备进行良好防护的体系，可以通过屏蔽隔离、安全距离设置等方式，让机房的内部各设备得到有效的保护。信息机房防雷与接地技术在内部防护系统构建中，需要注意对机房内的电子设备进行综合分析，无论是屏蔽隔离还是安全距离都需要结合机房内电子设备的分布情况、设备性能等进行综合分析，信息机房内电子设施的设备电压通常在10V～100V，而雷击产生的干扰电压在1000V以上，因此需要格外注意在电子设备外构建有效的安全防护，让机房内部形成良好的防御系统。为减少静电感应和电磁感应的干扰，信息机房电源应采用金属屏蔽层的电缆全线直接埋地进线或无金属屏蔽的电缆穿金属管进线，其他的通信电缆也应该同样进线，当不能做到全线埋地敷设时，直接埋地的长度不应小于2√p，但不宜小于15m。在架空线路和埋地电缆交汇处还应加装氧化锌避雷器。由于雷电电磁脉冲的干扰，对计算机而言，在无屏蔽状态下，当环境磁场感应强度大于0.07Gs时，计算机会误动作:当大于2.4Gs（191A/m）时，设备会发生永久性损坏，所以部分信息机房工程在建设时，会在钢筋混凝土外墙钢筋结构设计时，进行法拉第笼设计，具有缓解雷电冲击、立体屏蔽电击的效果[5]，网格尺寸应不大于3m×3m。除此之外，使用低频磁场屏蔽、高频磁场屏蔽等方式也能够比较好的帮助信息机房屏蔽雷击电磁脉冲，利用导电材料等电磁屏蔽体，做好机房内设备的等电位连接(如下图)，也可以为信息机房提供有效的内部防护，避免雷击产生的雷电电磁脉冲对信息机房中的设备和信息系统产生负面影响，提高其防护有效性。

3、过压保护系统

　　过压保护系统是利用防雷接地、交流工作接地等方式，消除雷电引起的电位差以及电磁干扰的保护系统。过压保护是保护线路电压超过预定最大值时，采取断开电源或使控制设备电压降低从而保护电力系统的一种方式，在信息机房的防雷保护中，过压保护可以通过总点位与局部点位的连接，消除雷电引起的电位差，进而完成内部和外部电涌防护，避免电力系统出现过压、故障等问题，减少雷击对信息机房的危害。过压保护系统中最常应用的保护措施是各类接地技术，防雷接地、交流工作接地、直流工作接地以及安全保护接地是减少故障、保障系统安全的重要技术条件。想要进行过压保护系统的构建，更好的提升其安全保护质量，则需要围绕信息机房的实际情况进行分析，合理的选择防雷器、压敏电阻、避雷器等过压保护元件，在雷击发生时能够更加快速高效的将雷电产生的大电流引入大地，提高过压保护的质量，有效保护信息机房中设备不受雷电损伤[6]。

4、SPD保护技术

　　SPD保护技术是运用浪涌保护器对信息机房进行防雷保护的措施，能够在短时间内导通分流，减少浪涌对电力设备造成的损害。SPD保护技术在供电系统保护中具有良好的作用，当发生雷击事故后电气回路或通讯线路等会由于干扰而产生尖峰电流或电压，其对于电力系统的稳定和电气设备安全具有不良影响，信息机房内部的线路和信息设备往往更容易受到其负面影响，而SPD保护技术能够通过SPD间接连结的方式构建一个等电位体，将雷击以及其他浪涌引起的分流、感应的雷电流等泄放入大地，从而对信息机房内部的各结构和设备进行保护。SPD保护技术是现阶段电子设备防雷保护中最常见的装置，有利于控制各类过电压，并将雷击电流引入地下，在实际应用SPD保护技术时，应该注意结合信息机房的具体性能特点，选择合适类型的SPD设备，并且注意分析电源线路SPD、信号线路SPD等设备的应用条件，合理的进行设备选择和应用，提高信息机房雷电防护的质量。

结束语：

　　在信息机房防雷和接地设计中，安全高效的防雷与接地设计可以更好的减少雷电灾害对信息机房设备的负面影响，在保证机房稳定运行的同时，减少设备损坏的经济损失。在信息机房防雷与接地技术应用中，应该关注雷击与信息机房之间的关系，分析雷电的主要危害类型和后果，而后根据分析结果完成内部、外部防护系统的构建，对过压保护进行详细设置，运用SPD保护技术等优质的技术手段提高信息机房的防雷电能力，更好的保证信息机房安全性，为信息通信等提供良好的服务。

参考文献：

[1]张福生.电子信息系统机房的防雷和防静电设计[J].现代信息科技,2019,03(11):40-41.

[2]郜希辉.复杂信息机房的雷电防护措施[J].信息通信,2019,20(04):187-188.

[3]何洁.网络信息机房的防雷技术应用与实践体会[J].农村经济与科技,2017,28(08):323-324.

[4]黄跃昭,卢孟杰.信息机房综合布线与防雷安全[J].科技风,2016,15(11):118.

[5]林永吉,陈捷雄,柳扬.电子信息机房综合防雷技术[J].农业与技术,2016,36(10):224-225.

[6]云利利.信息机房防雷与接地技术的探讨[J].科技风,2013,20(06):183.