星雷提供机房防雷接地系统规范化实施方案

机房防雷接地系统规范化实施方案

一、编制依据与现行技术规范

机房防雷接地系统的设计与施工，应遵循以下现行国家标准及行业规范：

《建筑物防雷设计规范》GB 50057——防雷接地设计的核心依据，明确了“安全可靠、技术先进、经济合理”的设计原则；

《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343——规定了电子信息系统防雷的等电位连接、屏蔽、浪涌保护器等具体要求；

《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》GB 50689——针对通信机房防雷接地的专项设计规范；

《数据中心设计规范》GB 50174——数据中心防雷与接地的设计规定；

《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB 50601——防雷工程施工与验收的专项规范；

《数据中心基础设施施工及验收规范》GB 50462——数据中心基础设施防雷接地系统的施工与验收；

《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303——电气工程质量验收的基本要求；

机房的防雷和接地设计，应满足人身安全及电子信息系统正常运行的要求，并应符合上述规范的有关规定。

二、材料选型

2.1 接地装置材料

（1）人工接地体

 埋于土壤中的人工接地体应采用热镀锌钢材，其规格应符合下列规定：

垂直接地体长度不应小于2.5m，相互间距一般不应小于5m。接地体埋设深度其顶部不应小于0.6m。

（2）接地引入线

接地引入线宜采用40mm×4mm热镀锌扁钢或线芯截面积不小于95mm²的多股铜芯绝缘导线。接地引入线与地网的连接点应避开避雷针、避雷带或铁塔接地的引下线连接点。

2.2 室内接地材料

（1）接地汇集线（环形接地母线）

机房内设置的接地汇集线应与接地引入线可靠连接。接地汇集线宜在机房沿内墙或地槽、走线架敷设成环形，材料选用应符合以下规定：

  环形接地汇集线可根据机房内设备的现有情况及扩容布置成“口”字、“日”字或“目”字形。

（2）接地排

可在接地汇集线上设置若干接地排，接地排应为规格不小于400mm×100mm×5mm的铜板，并应预留相应的螺孔。

（3）等电位联结网格

等电位联结网格应采用截面积不小于25mm²的铜带或裸铜线，并在防静电活动地板下构成边长为0.6～3m的矩形网格。

2.3 接地线缆

  接地线宜采用黄绿双色电缆。

2.4 浪涌保护器（SPD）

SPD的选型应依据GB/T 18802系列标准及GB 50343的规定执行。

电源SPD分级选型要求：

第一级保护：设置在建筑物总配电箱（LPZ0与LPZ1区交界处），应设置Ⅰ类试验的浪涌保护器或Ⅱ类试验的浪涌保护器，用于承受直击雷和大能量雷电流

第二级保护：设置在分配电箱处

第三级保护：设置在终端设备前端

信号SPD选型要点：

RS-485、RS-232等低频控制线路：Uc取1.2倍标称电压，Up≤15V，In一般不低于3kA

千兆以太网、PoE供电线路：插入损耗≤0.5dB（100MHz），回波损耗≥16dB

SPD的安装位置应符合：进入建筑物的电源线和通讯线应在LPZ0与LPZ1、LPZ1与LPZ2区交界处以及终端设备的前端安装SPD。

2.5 接闪器材料

接闪器的安装位置、材质、规格应符合GB 50057中第5.2条的规定。引下线的材料、规格应符合GB 50057第5.2.1条的要求。

三、施工工艺流程

3.1 总体施工流程

防雷接地系统施工应按以下流程进行：

接地体安装 → 接地干线敷设 → 引下线安装 → 接闪器安装 → 室内等电位连接 → SPD安装 → 系统检测与验收

3.2 接地装置施工

（1）人工接地体安装

定位放线：按设计图纸确定接地体位置，接地体埋设位置距建筑物不宜小于1.5m

挖沟：沟深不应小于0.6m

安装垂直接地体：将热镀锌角钢（50mm×50mm×5mm，长2.5m）垂直打入土壤中

水平连接：用热镀锌扁钢（40mm×4mm）将垂直接地体焊接连接成环形闭合接地网

焊接要求：钢质接地体应采用焊接连接，焊接处应无虚焊，连接处不应松动、脱焊、接触不良

防腐处理：焊接处应先剔除焊渣，进行刷防腐漆处理；接地极及其连接导体应热浸镀锌，焊接处应涂防腐漆

    回填夯实：遇垃圾灰渣等埋设接地体时，应换土并分层夯实

（2）利用基础钢筋作为自然接地体

当利用建筑物基础钢筋作为自然接地体时，应在基础浇筑前将钢筋绑扎成闭环，每隔18～24m接地一次。屋面避雷网网格不应大于10m×10m或12m×8m。

3.3 接地引入线施工

接地引入线埋设时，宜避开排污沟（管）、导流渠等

出土部位应采取防机械损伤和防腐措施

接地引入线与地网的连接点应避开避雷针、避雷带或铁塔接地的引下线连接点

3.4 引下线安装

引下线应沿建筑物外墙明敷或利用建筑物主钢筋暗敷

专设引下线距出入口或人行道不宜小于3m

引下线应固定牢固

3.5 室内接地系统施工

（1）接地汇集线安装

接地汇集线宜在机房沿内墙或地槽、走线架敷设成环形

可采用安装挂卡等方法将环形接地汇集线固定在墙壁或走线架上

环形接地汇集线与地网应在机房四边进行多点连接

（2）等电位联结施工

机房等电位联结方式应根据电子信息设备易受干扰的频率及机房的等级和规模确定，可采用S型（星形）、M型（网状）或SM混合型。

M型等电位联结施工要求：

主机房应设置等电位联结网格

网格四周应设置等电位联结带

通过等电位联结导体将等电位联结带就近与接地汇流排、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构等进行连接

每台电子信息设备（机柜）应采用两根不同长度的等电位联结导体就近与等电位联结网格连接

等电位联结的基本要求：

数据中心内所有设备的金属外壳、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构必须进行等电位联结并接地

机房设备接地线不应从接闪带、铁塔、防雷引下线直接引入

（3）接地线敷设

机房内接地排及所有的接地线应用不易脱落、不怕受潮的标签注明接地线名称及两端所连接设备的名称

接地线应绑扎牢固、整齐，且应避免折弯

接地线与设备或接地排连接时必须加装铜接线端子，且应压（焊）接牢固

缆线严禁系挂在避雷网、避雷带或引下线上

铜鼻子螺栓应连接可靠，过渡电阻（直流测量）不大于2.5mΩ

3.6 SPD安装

SPD应安装在被保护设备的前端

SPD的连接导线应尽可能短、直，长度不宜超过0.15m

SPD的电源连接导线采用最小截面积10mm²的铜线，接地线采用不小于16mm²的铜线

信号SPD接地线应用不低于2.5mm²的铜芯线直接压接到机柜接地排，杜绝串联接地，线长通常要求不超过0.5m

在TN-S系统供电中，严禁将电涌保护器接地线接到N排上

电涌保护器周围应有足够空间，以便于雷击发生时防雷单元将内部热量传导出去

四、接地系统方案

4.1 联合接地系统

机房应采用联合接地方式，即防雷接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置。

接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。机房接地电阻值不宜大于1Ω。

当防雷接地单独设置接地装置时，其余几种接地宜共用一组接地装置，其接地电阻不应大于其中最小值。

4.2 等电位连接方式选择

4.3 雷电防护区（LPZ）划分与SPD配置

根据雷电保护区的划分要求，建筑物外部是直接雷击区域，建筑物内部及机房所处的位置为非暴露区。电气通道及金属管等金属构件穿过各级雷电保护区时，必须在每一穿过点做等电位连接。

电源SPD应按以下原则进行多级配置：

第一级（总配电箱） ：承受直击雷和大能量雷电流

第二级（分配电箱） ：进一步削减残压

第三级（终端设备前端） ：精细保护

五、质量验收

5.1 验收依据

防雷接地系统验收应符合以下规范：

《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB 50601

《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303

《通信局（站）防雷与接地工程验收规范》GB 51120

《数据中心基础设施施工及验收规范》GB 50462

5.2 验收项目

接地装置验收应包括下列项目：

接地装置的结构和安装位置

接地体的埋设间距、深度、安装方法

接地装置的接地电阻值

接地装置的材质、连接方法、防腐处理

等电位联结的完整性和导通性

SPD的安装位置、型号规格及接线质量

5.3 检测要求

接地电阻测试：应采用接地电阻测试仪进行测量

等电位联结测试：过渡电阻应符合GB 50057附录B的要求

导通性测试：连接点过渡电阻不应大于0.1Ω

室内隐蔽工程应在装饰施工前进行，隐蔽工程应在检验合格后进行封闭施工，并应有现场施工记录

六、施工注意事项

接地装置焊接应牢固，并应采取防腐措施

异种金属接地极之间连接时，接头处应采取防止电化学腐蚀的措施

电气设备上的接地线，应采用热镀锌螺栓连接

局（站）机房内配电设备的正常不带电部分均应接地，严禁做接零保护

接地线宜与供电线路同路径敷设，以减小环路中的感应电压

单独设置接地线的电子信息设备，接地线应与其他接地线绝缘

施工过程中或工程竣工后，应做好设备、材料及装置的保护，不得污染和损害