关于防雷接地的介绍相对较少，下面我们就来重点介绍一下防雷接地的知识。
说到计算机房的接地，我们通常会参考三种规范。
《计算机房设计规范》（GB 50174）
《建筑防雷设计规范》（GB 50057）
建筑电子信息系统防雷技术规范（GB50343）
本期我们将通过实例来详细学习一下机房防雷接地到底该如何做？
1、为什么要防雷接地？
计算机和网络越来越深入地融入人们的生活和工作中，也预示着数字化、信息化时代的到来。这些微电子网络设备的广泛应用，使得防雷问题显得愈发重要。由于微电子设备具有高密度、高速度、低电压、低功耗等特点，对雷电过电压、电力系统运行过电压、静电放电、电磁辐射等各种电磁干扰十分敏感，如果防护措施不力，随时随地都可能造成重大损失。
2、机房防雷的必要性
雷击可造成不同形式的损害，国际电工委员会曾将雷电灾害称为“电子时代的一大公害”。雷击、感应雷击、电源尖峰等瞬时过电压已成为损坏电子设备的罪魁祸首。专家通过对大量通信设备雷击事件的分析，认为雷电感应和雷电波侵入引起的雷电电磁脉冲（LEMP）是造成机房设备损坏的主要原因。为此采取的预防原则是“整体防御、综合治理、多重保护”，力争将造成的危害降低到最低点。
3、计算机房防雷及接地系统设计
1.防雷设计
防雷接地系统是弱电精密设备及计算机房防护的重要子系统，主要保证设备的高可靠性，防止雷电的危害。中心机房是设备价值非常高的场所，一旦发生雷击事故，将造成不可估量的经济损失和社会影响。根据GB50057《建筑防雷设计规范》及IEC61024-1-1标准的相关规定，中心机房的防雷等级应设置为Ⅱ类标准设计。
目前该楼主配电室按建筑防雷设计规范提供第一级防雷，因此本项目网络中心机房主配电柜前均配置第二、三级复合防雷器。
避雷器采用独立模块，并应具有故障报警指示，当某个模块因雷击而发生故障时，可单独更换该模块，而不必更换整个避雷器。
二、三级复合避雷器主要参数指标：单相通流率：≥40KA（8/20μs）、响应时间：≤25ns
2.接地系统设计
根据国家标准GB50174《计算机房设计规范》规定，计算机房应有以下四种接地：计算机系统直流接地、交流工作接地、交流保护接地、防雷接地。
各接地系统电阻如下：
Ø 计算机系统设备的直流接地电阻不应大于1Ω。
Ø 交流保护地的接地电阻不大于4Ω；
Ø 防雷地的接地电阻不应大于10Ω；
Ø 交流工作场所接地电阻不应大于4Ω；
1. 机房等电位连接
机房内设置环形接地母线，机房内设备、机壳采用S型等电位连接，并接至接地母线，在活动楼板支架下敷设50*0.5铜铂带，组成1200*1200网格，机房四周敷设30*3（40*4）铜带，铜带上设有专用接地端子，机房内所有金属材料均采用编织软铜线接地，并接至建筑物保护地。
工程内所有接地线（包括设备、SPD、电缆槽等）及金属电缆槽跳线应短、平直，接地电阻应小于或等于1欧姆。
2. 机房屏蔽设计
整个机房采用彩色钢板进行六面屏蔽，屏蔽板采用无缝焊接，墙体屏蔽体每侧至少两点与接地母线接地。
3、计算机房接地装置设计
由于机房对接地电阻要求较高，在建筑物附近增设了人工接地装置，将15根镀锌角钢打入地网，用扁钢焊接，回填降阻剂。机房静电接地采用50mm²多股铜芯线经管引入。
要求接地装置的接地电阻小于或等于1欧姆。
4.机房接地网如何制作
1.标准接地网的制作
在距建筑物1.5～3.0m处，以6m*3m的矩形框为中心，挖宽0.8m、深0.6～0.8m的土槽，在中间将两长边连在一起，用2.5m长L5（5*50*50）镀锌角钢在槽底各交叉口处垂直打入一根，共计6～20根，作为垂直接地极；
然后用4号（4*40）镀锌扁钢焊接连接六根角钢作为水平接地极；然后用4号镀锌扁钢焊接到地网框架中部，引至机房外墙角部，距地面0.3m以上处，作为PE接地端子；最后从接地端子引出一根16-50平方毫米以上的护套接地线，沿墙面穿过房间进入室内，与机房内的等电位接地汇集排连接。
2.利用建筑钢筋制作地面网格
在新建或改造计算机房时，可利用已接地的混凝土柱内的钢筋作为接地装置。选取柱内至少4根主钢筋（对角钢筋或对称钢筋），用氧焊将其焊透，然后焊上伸出柱面两根M12以上铜螺纹管作为接地端，将导线引到计算机房，与等电位接地母排连接，等电位接地母排可设在防静电地板下。
5、机房如何做防雷接地？
所谓接地，就是将电路中的金属外壳与大地连接起来，组成电气回路，目的是为了让电流能够顺利地流进地面，保护人身和设备。
接地方法：
直流地悬浮方式即直流地不与大地相连，与大地严格绝缘；
直流接地方式是将计算机等设备中的数字电路和网络的电位点与大地连接起来。
无论采用何种形式，都要有接地母线和接地杆。特别建议采用接地埋地接地网板，可以更好地将其引至大地。接地时应注意以下问题：
Ø 机房内尽量不要将直流地与交流工作地短路或混用；
Ø 不允许将交流线与直流地线平行敷设，以防止干扰或短路；
Ø 直流地线网应安装在地板下，方便连接，可降低接地电阻，并利于电流泄放。
1.接地铜排
室内机房接地采用30*5（宽*厚，单位：mm）铜片，围绕机房墙体距地面10cm处与室外接地母线连接。铜片上每隔50cm钻一个小孔，方便分布在机房各个区域的设备接地。
2.接地铜板
接地铜板是一块 60mm 宽（10mm 厚）的 L 形铜板，固定在地板上。此铜墙板是所有需要接地到计算机房的设施的主接地。
3. 接地网
若计算机房设有架空地板，应采用2.5mm多芯裸铜线绕过架空地板立柱，组成接地网格。
6、计算机房防雷接地工程实例
1. 项目状态
某数据中心机房位于某大厦三楼，面积约1000m²。
本工程配电采用TN-S系统，独立设置接地线（PE）。采用建筑物联合接地系统，要求接地电阻小于1欧姆。
机房内设置功能接地与保护接地，共用一套接地装置。
1.保护接地、防雷接地延伸建筑物的接地。
2、在机房内做M网结构均压、等电位栅。为使机房内电位均匀，在机房地板下沿机柜敷设等电位铜带30×3mm²（均电位环），铜带用ZR-BVR6mm2与各机房配电柜PE排连接，并设置100*0.3mm²铜箔等电位栅。机房内动力设备的接地线、动力设备外壳、非带电金属管、金属线槽外壳、机房设备外壳、防静电地板支架、吊顶龙骨等均须就近用ZR-BVR6mm2可靠连接到等电位铜排网络上。机房内设置等电位端子盒，机房等电位端子盒采用ZR-BVR50mm²电缆与建筑物综合接地端子可靠连接。 机房等电位接地示意图如图1-1所示。
2.防雷设计思路
完整的防雷方案包括防直接雷击和防感应雷击两部分。中心机房所在建筑物已有防直接雷击措施，因此本方案仅针对机房内电子设备的配电系统采取相应的防感应雷击措施。
工程机交流配电系统采用三级防雷：
第一级是在建筑物低压配电室安装避雷器，实现第一级防雷（由建筑物实施）。
第二级是在UPS输入配电柜内加装B类避雷器，实现第二级防雷。
第三级是在机房内的UPS输出配电柜中安装一只C类防雷器热镀锌钢结构 管角钢，实现第三级防雷。
机房防雷设计示意图如图2-1所示：
3.防雷设计思路
由于网络综合系统防护点多、范围广，为了保护建筑物及建筑物内全方位电子网络设备不受雷击损害或将雷击损害降到最低，应从整体防雷角度设计防雷方案。现采用综合防雷。综合防雷设计方案应包括防直击雷和防感应雷两个方面。缺少任何一个方面都是不全面、有缺陷的，具有潜在的危险性。
1. 防止直接雷击
如果没有直接雷电防护，根据IEC1312的估计，几乎所有的雷电流都会通过进出建筑物的导线（如电源线、信号线等）渗入设备，这种危害将十分严重。因此，良好的直接雷电防护是感应雷防护的前提条件。直接雷电防护按国家标准GB50057《建筑防雷设计规范》进行设计和施工，主要采用避雷针、网、线、带和良好的接地系统。其目的是保护建筑物外部免受雷击的危害，为建筑物内的人员或设备提供一个相对安全的环境。
2.供电系统保护
统计数据显示，微电子网络系统中80%以上的雷击事故都是由于接入系统的电源线路上感应出雷击浪涌过电压引起的，因此保护好电源线是整体防雷中不可忽视的重要一环。
3.信号系统保护
即使在电力、通信线路等外部进线安装了防雷装置，雷电在网络线路（如双绞线）上感应的过电压仍然会影响网络的正常工作，甚至彻底破坏网络系统。雷击时会产生巨大的瞬态磁场，半径1km范围内的金属线路，如网络金属连接线，都会受到极强的感应雷击；
另外，当电力线或通信线传输雷电压，或建筑物的地线系统泄放雷电时，都会产生强大的瞬态电流。对于网络传输线来说，感应的过电压一次就足以摧毁网络。即使过电压不是特别高，不能一次摧毁设备，但每次过电压冲击都会加速网络设备的老化，影响数据的传输和存储，甚至使系统死机，直至彻底损坏。因此，网络信号线的防雷是网络综合系统整体防雷的一个非常重要的环节。
4.等电位连接
综合网络系统主干交换机所在的中心机房应设置均压环，将机房内的所有金属物体，包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳以及进出建筑物的所有金属管道在电气上连接起来，并连接到均压环上，以达到电位平衡。
5.接地
计算机房采用联合接地可有效解决地电位升高的影响。合格的接地网络是有效防雷的关键。计算机房联合接地网络通常由计算机房建筑基础（包括地桩）、环形接地（体）装置、工作（电源变压器）接地网等组成。对于敏感数据通信设备的防雷，接地系统的质量直接关系到防雷的效果和质量。若接地网络不符合要求，应改善接地网络条件，适当扩大接地网络面积，改善接地网络结构，使雷电流尽快泄放，缩短雷电流引起的高过电压的保持时间，以满足防雷要求。
4.电源防雷
电源系统采用三级防雷方式，机房配电箱的防雷应不低于两级保护（精防护），即在机房主配电箱输入端安装两级防雷器，在机房配电箱各输出端安装三级防雷器。即在配电柜内主开关前安装两级防雷器，这样不仅节省空间，而且起到美观、易维护的作用。在主配电柜、UPS配电柜主开关前安装三级防雷器，保护机房设备。
5.接地系统
本机房的接地共四种，分别是：计算机专用直流逻辑地、交流工作地、安全保护地、防雷地。
1.计算机房接地系统
在机房架空地板下安装铜排网，将机房内所有计算机系统不带电外壳与铜排网连接后引至大地。机房接地系统采用专用接地系统，由建筑物提供，接地电阻≤1Ω。
2、计算机房等电位接地的具体做法：
用3mm×30mm铜带在机房活动地板下交叉排列成方格，交叉处与活动地板支架位置错开，交叉处压接在一起，铜带下用垫绝缘子固定。用3mm×30mm铜带沿机房400mm处墙面布置，组成M型或S型接地网。用10mm螺钉压接铜带间的连接点，然后烧铜焊。通过35mm2铜缆引下线与建筑物联合接地体连接，从而组成法拉第笼接地系统，并保证接地电阻不大于1Ω。
机房等电位连接：对吊顶龙骨、墙面龙骨、活动楼板支架、非机房系统管道、金属门、窗等做等电位连接，并通过多点16mm2接地线与机房接地铜排连接。
3. 交换工作地点
电力系统中运行所需的接地（配电柜中性点接地）不应大于4欧姆。直接接地的变压器或发电机中性点所接的中性线叫零线；在零线上一点或多点与地之间再做电气连接叫重复接地。交流工作地是可靠接地的中性点。中性点不接地时，若一相触地，人触及另一相，人体所受到的接触电压将超过相电压。当中性点接地，且中性点的接地电阻很小的时候，人体所受到的电压相当于相电压；同时，若中性点不接地，中性点对地的杂散阻抗很大，因此接地电流很小；相应的保护设备不能迅速切断电源，对人身和设备造成危害；否则就会动作。
4.安全保护区
安全保护接地是指机房内所有设备外壳与电动机、空调器等辅助设备本体（外壳）之间的良好接地，其电阻不应大于4欧姆。当机房内各类电气设备绝缘体损坏时，将对设备及操作、维护人员的安全造成威胁，因此，设备外壳应可靠接地。
5. 避雷区
即计算机房防雷系统的接地，一般采用水平连接线加垂直接地桩埋入地下，其主要目的是将雷电流从受雷装置引至接地装置，且不宜大于10欧姆。
防雷装置可分为避雷器、引下线和接地装置三个基本部分。避雷器是接受雷电流的金属导体，本方案仅将装有避雷器的引下线与配电柜内的接地铜排连接，要求接地电阻≤4Ω。
6.防雷设计方案
1. 防止直接雷击
机房所在建筑物内已经有避雷针、避雷带等外部防雷设施，因此不需要另外进行外部防雷设计。如果之前没有直接防雷措施，则必须在机房顶层安装避雷带或避雷网。如果机房处于空旷的地方，则必须根据情况安装避雷针。避雷针和避雷带必须引下良好并与地网连接。
2.电源系统防雷
（1）对于网络集成系统电源线的保护，首先，进入系统总配电室的电源线应采用金属铠装电缆敷设，电缆铠装层两端应良好接地；若电缆无铠装层，则应将电缆埋入钢管内，钢管两端接地。埋设长度不小于15米。总配电室至各栋楼配电箱及机房楼层配电箱的电源线均应采用金属铠装电缆敷设。这样可大大降低电源线上出现感应过电压的可能性。
（2）在电力线路上安装避雷器是必不可少的防护措施。根据IEC防雷规范对防雷分区的要求，电力系统分为三级防护。
①可在系统主配电室配电变压器低压侧安装通流容量为80KA~100KA的一次电源防雷箱。
②在每栋楼总配电箱内安装电流容量为60KA~80KA的二次电源防雷箱；
③在机房内重要设备（如交换机、服务器、UPS等）供电线路处安装电流容量为20~40KA的三级电源防雷器；
④ 机房控制中心的硬盘刻录机、电视墙设备电源处应使用插座式避雷器。
所有避雷器均应良好接地。选择避雷器时应注意接口形式及接地的可靠性。重要处所应设专用接地线。防雷接地线不得与避雷针接地线并联，并应尽量远离，分开埋设。
3.信号系统防雷
（1）网络传输线路主要采用光纤和双绞线电缆。光纤不需要特殊的防雷措施，但如果室外光纤为架空，则需要将光纤的金属部分接地。双绞线电缆的屏蔽效果较差，因此发生感应雷击的可能性较大。此类信号电缆应敷设在屏蔽电缆管内，并应做好接地。也可敷设在金属管内，应保持全线电气连通，金属管两端均应做好接地。
（2）在信号线上安装信号避雷器是防止感应雷的有效方法。对于网络集成系统，可在网络信号线进入广域网路由器前安装专用的信号避雷器；在系统主干交换机、主服务器、各支路交换机、服务器的信号线入口处分别安装RJ45接口的信号避雷器（如RJ45-E100）。信号避雷器的选择应考虑工作电压、传输速率、接口形式等。避雷器主要串联在线路两端设备的接口处。
① 在服务器输入口处安装单口RJ45口信号防雷器，对服务器进行保护。
②24口网络交换机串接24口RJ45口信号防雷器，防止因雷电感应或沿双绞线电缆进入的电磁场干扰造成设备损坏。
③在DDN专线受话设备上安装单口RJ11口信号避雷器，对DDN专线上的设备进行保护。
④在卫星接收设备前端安装同轴端口天馈线避雷器，对接收设备进行保护。
（3）监控系统机房的防雷
①在硬盘录像机的视频线出口处加装视频信号防雷器或者采用机架式视频信号防雷箱，机架式防雷箱共有12个端口，防护齐全，安装方便。
② 在矩阵、视频分配器控制线入口端安装控制信号防雷器（DB-RS485/422）。
③机房电话线采用音频信号避雷器，串接在电话前端的电话线上，安装、维护方便。
④在报警信号线接入点前端安装控制信号避雷器，对报警信号线进行有效的防雷保护。
注意：所有避雷器均应良好接地。选择避雷器时应注意接口形式及接地的可靠性。重要处所应安装专用接地线。防雷接地线不得与避雷针接地线并联，并应尽量远离，单独埋设。
4.机房等电位连接
机房防静电地板下沿地面布置40*3铜母线，形成闭环接地母线。穿过各避雷区交界处金属件与系统设备外壳的配电箱金属外壳、电源地、避雷器地、机柜外壳、金属屏蔽电缆槽、门窗等以及防静电地板下的隔离架等均多点接地至母线。连接材料采用等电位连接导线4-10mm2铜芯线螺栓线夹。同时在机房内找到建筑物主要钢筋热镀锌钢结构 管角钢，经检测确认与防雷带连接良好，接地母线用14mm镀锌圆钢通过铜铁转换接头与其连接，形成等电位。 采用联合接地网的目的是为了消除局部网络间的电位差，保证设备不受雷电反击的损坏。
5.接地网制作与设计
接地是防雷技术中最重要的环节之一，无论是直击雷还是感应雷，雷电流最终都要引入大地。因此，对于敏感的数据（信号）通讯设备，没有合理、良好的接地系统，防雷就不可能可靠。因此，对于接地电阻>1Ω的建筑物接地网，需按规范进行整改，提高机房接地系统的可靠性。可根据具体情况，沿机房建筑物设置不同形式的接地网（包括水平接地体和垂直接地体），扩大接地网的有效面积，改善接地网的结构。
当采用公共接地装置时，公共接地电阻值不应大于1Ω；
当采用专用接地装置时，其接地电阻值不宜大于4Ω。
基本要求如下：
1）在建筑物周围做接地网，以较少的材料和较低的安装成本完成最有效的接地装置；
2）接地电阻值要求r≤1Ω;
3）接地物体应设置为距机床所在的主建筑物约3〜5m；
4）水平和垂直的电极应在地下埋葬约0.8m。
5）当焊接地面网格时，焊接区域应为接触点≥6倍，焊接点应通过抗腐蚀和抗持续处理处理；
6）每个网格应在地面下0.6〜0.8m的多个建筑柱钢筋焊接到多个建筑柱钢筋，并通过抗腐蚀和抗粘附处理处理；
7）当土壤电导率较差时，请使用降低电阻降低剂的方法使接地电阻≤1Ω；
8）回填土壤必须是具有良好导电性的新粘土；
9）将多点焊接到建筑物基础地面网格和预备接地测试点。
以上是一种传统的，廉价且实用的接地方法。
5.针对计算机室中闪电保护和接地的预防措施
1.考虑到雷电或其他电信设备的干扰，如果有特殊情况，则不应将其位于建筑物的顶层或外墙附近。
2.为了防止闪电般的危险，您还应防止电磁脉冲由闪电造成的脉冲。计算机室中的配电箱应配备SPD（电涌保护）保护设备，以防止电磁室在电脑室中的电动脉冲，以及由于重要的系统的通信量，还应使用灯光范围。根据特定的实际情况合理设定；
3.电气接地系统应采用TN-S接地系统，PE线和相线分开，并且应在计算机室的电源访问点进行重复接地；
4.通常将计算机室的接地划分为AC工作接地，工作地接地，并根据“建筑物保护设计代码”的要求，当闪电保护设计采用共享的接地系统时，每个接地系统都应共享一组接地设备。
因此，电气防护设计应在计算机室中建立一个专用的等电位粘合栏，并通过向下导体连接到建筑物的主要等电位粘合条。
