数据中心机房防雷和接地系统设计分析
摘 要 在数据中心机房建设过程中，机房防雷系统设计与机房接地系统设计始终是企业以及相关工作人员关注的重点内容，在提升数据中心机房安全水平上发挥着至关重要的作用。基于此，本文基于经验归纳与总结，就数据中心机房防雷系统设计与接地系统设计要點进行了简要分析，以加强机房安防能力，为其他系统构建与运行奠定良好基础。
关键词 数据中心机房；系统设计；防雷系统；接地系统
引言
在信息化、大数据时代下，数据中心机房设计与构建的重要性愈发显著，成为推动企业信息化、现代化建设与发展的重要因素。由数据中心机房是一个系统工程，由防雷系统、接地系统、新风系统、消防系统、门禁管理系统等众多子系统构成，各子系统设计质量直接关系机房整体建设与运行质量。对此，加强子系统设计研究，对提升机房建设水平，促进机房作用有效发挥存在重要现实意义。以下是笔者对数据中心机房防雷和接地系统设计的几点认识，意在抛砖引玉。
1 数据中心机房防雷系统设计分析
1.1 掌握数据中心机房防雷系统设计需求
在数据中心机房防雷系统设计过程中，防雷系统设计需求的分析是系统设计的前提与基础，在保证防雷系统设计科学性、可行性、适用性、有效性上发挥着重要作用。通常情况下，防雷系统的主要目的在于降低雷电灾害对机房安全运行的影响，实现机房雷电故障的有效防控。而雷电故障的主要表现为直接雷电故障与感应雷电故障两种形式。其中直接雷电故障多作用于机房建筑物本身，对此可利用避雷装置进行防护；感应雷电故障多作用于数据中心机房电力系统、信息系统，其影响范围较大。对此，需根据相关规定与要求，结合机房整体设计做好电源雷电防护、信号雷电防护等工作。
1.2 确定数据中心机房防雷系统设计标准
在明确数据中心机房防雷系统设计需求的基础上，需结合数据中心机房工程建设实际情况，包括机房工程规模、机房工程服务要求、机房工程建设施工现场条件等，进行数据中心机房防雷系统设计标准的确定。例如，某企业数据中心位于企业办公楼内部，数据中心机房面积超过270平方米，由精密空调系统、新风系统、综合布线系统、门禁管理系统、供配电系统、消防系统、照明系统、门窗系统、集中监控系统、防雷接地系统等共同组成。数据中心机房供电能力符合供配电系统设计规范，电压等级为220V/380V，属三相供电。基于综合分析，依据相关规定，确定机房雷电防护等级为B级，进行分区分层防护设计，构建三级防护体系。其中第一级防护侧重于直击雷电防护，第二级与第三级侧重感应雷电防护[1]。
1.3 做好防雷系统相关设备的选择与配置
在数据中心机房防雷系统设计中，防雷系统相关设备的科学选用对提升系统新能，保证系统功能有效发挥存在重要影响。对此，在明确防雷系统设计需求，掌握系统设计标准的基础上，应做好设备选择与配置工作。以上文中提到的数据中心机房工程为例，设备选择与配置具体体现如下：①根据数据中心机房防雷系统分区情况，结合被保护设备受雷电浪涌影响情况、被保护设备对机房稳定运行影响程度，进行防雷设备选择。如配电柜附近配置二级电源防雷装置；电气设备以C级防雷装置为主，核心电子设备配置在第二级防护基础上，加装V25一C/3+NPE防雷器，进行第三级防护。②防雷装置配置过程中，别在大楼配电室安装第一级防雷器主要配置在办公楼配电室内；第二级防雷装置配置在数据中心机房所在楼层配电室；第三级防雷装置配置数据中心机房核心设备进线出线端、电源系统[2]。
2 数据中心机房接地系统设计分析
2.1 掌握数据中心机房接地系统设计需求
接地系统作为数据中心机房防雷接地系统中的子系统，其设计与构建的主要目的在于：保障数据中心机房用电安全，确保电能供应满足数据中心机房各设备安全与稳定需求，预防干扰问题、静电问题的产生与影响。因此，接地系统设计过程中，需根据等电位联结相关要求，做好直流工作接地、交流工作接地、防雷保护接地、数据中心机房屏蔽网络等设计与构建工作。
2.2 有针对性落实接地系统设计优化措施
同样以上文中提到的数据中心机房工程项目为例，其接地系统设计具体体现如下：①根据数据中心机房所在环境、位置、防雷接地保护系统建设需求等，结合《建筑物电子信息系统防雷技术规范》、《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全
防护规范》、《低压配电设计规范》等相关规定与标准，进行接地系统类型科学选择。在本文所研究机房接地系统设计中，采用多点联合接地方式进行系统配置，在保证专用接地与共用接地相互独立的基础上，实现系统联合管控。②在明确接地系统类型的基础上，进行接地形式与接地材料的科学选择。例如，关于直流工作接地，设计采用网络接地形式进行接地设计。即在数据中心机房底板配置纵横交错接地汇流排，并将其与机房接地点进行有效连接，满足机房防雷设备、计算机设备有效接地需求。通常情况下，接地汇流排选用材料为0.3m×0.4m紫铜排、导线为多股铜芯绝缘导线，交点连接则以压接、锡镍焊接为主，在铜带处配置绝缘效果强、防水性好的绝缘板。又如，在防雷保护接地设计中，数据中心机房所有防雷设备需与共用接地网进行有效连接，接地母线连接数据中心机房接地网与办公楼等电位体。连接母线多选用ZR—BVR5mm2导线。
3 结束语
防雷和接地系统作为数据中心机房系统中的重要组成部分，在提高机房运行安全性、稳定性、可靠性上存在积极影响。对此，在数据中心机房构建过程中，应明确认知防雷和接地系统设计重要性，根据数据中心机房建设相关标准与要求，结合实际情况进行科学设计，并立足设计要点，有针对性落实系统功能实现策略，助力机房优化发展。
参考文献
[1] 王德寿.数据中心机房防雷工程常见问题及解决方法[J].通信与信息技术，2019，（02）：28，33-34，39.
[2] 封大辉，高钰杰，邓力涌.广西气象数据中心机房供电系统设计与保障[J].气象研究与应用，2019，40（01）：91-95.