數(shù)據(jù)中心里有大量電子設(shè)備,需要做接地處理。接地對電子設(shè)備安全和可靠地運行,對操作、維護、運行人員的人身安全,都起很大的作用。如果電子設(shè)備沒有接地,當(dāng)其某一部分絕緣損壞時,外殼將帶電,由于線路與大地間存在電容,人體觸及此絕緣損壞的設(shè)備外殼,將遭受觸電危險。將電子設(shè)備接地后,接地短路電流將同時沿接地體和人體兩條通路通過。接地電阻一般為4歐以下,而人體電阻約為1000歐,因此通過接地體的分流作用,流經(jīng)人體的電流幾乎等于零,這樣就避免了在短路故障電流下人體觸電的危險。還有對設(shè)備本身也有保護,當(dāng)設(shè)備沒有接地,設(shè)備里的各種電容電阻容易形成壓差,一旦形成回流,就會產(chǎn)生較大電流,擊穿元器件,對設(shè)備是一種傷害。因此,數(shù)據(jù)中心里必須要部署接地系統(tǒng),所有的電子設(shè)備必須有效接地,避免危險發(fā)生。
按照國家標準《電子計算機機房設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定,接地有四種方式:交流工作接地、直流工作接地、安全工作接地和防雷接地。對于設(shè)備來說,主要是交流和直流工作接地。一般防雷接地從數(shù)據(jù)中心整體上進行設(shè)計和規(guī)劃,不僅是電子設(shè)備,整個數(shù)據(jù)中心都要處于保護之中。數(shù)據(jù)中心里的電子設(shè)備要么是交流供電,要么是直流供電,針對不同供電方式的設(shè)備分別采取不同的接地技術(shù)。如果是直流工作的設(shè)備,主要有三種接地方法可以參考:串聯(lián)法,在機房的地板下敷設(shè)一條截面積為青銅(或紫銅)帶,機房里的所有設(shè)備把自己的直流地線就近接在地板下的這條銅皮帶上,銅皮帶再和大地相連,達到接地的目的。串聯(lián)法簡單易行,部署成本低,但由于銅皮帶上的電流流向單一,阻抗較大,致使銅帶上各點電位有些差異,這樣就使得各個設(shè)備雖然都接地了,但是相互之間還是存在壓差,如果銅皮帶較長,連接的設(shè)備很多,首尾設(shè)備之間的壓差就不是一點半點了,接地的效果不好,所以串聯(lián)法多用于規(guī)模較小的機房;匯集法,是在機房地板下設(shè)置一塊5~20mm厚、500×500mm大小的銅板,各設(shè)備用多股屏蔽軟線把各自的直流地線都接在這塊銅板上,這種方法需要多條連接線,布線復(fù)雜,不過和串聯(lián)法相比,各設(shè)備之間的直流地線無電位差;網(wǎng)格法,用橫截面積為(2.5mm×50mm)左右的銅帶,在整個機房敷設(shè)網(wǎng)格地線,等電位接地母排,網(wǎng)格網(wǎng)眼尺寸與防靜電地板尺寸一致,交叉點焊接在一起。所有設(shè)備將自己的直流地線就近連接在網(wǎng)格地線上。網(wǎng)格法既有匯集法的邏輯電位參考點一致的優(yōu)點,又有串聯(lián)法連接簡單的優(yōu)點,還大大降低了機房內(nèi)部噪聲和外部干擾,但網(wǎng)格法造價昂貴,施工復(fù)雜,適用于規(guī)模較大的機房。直流設(shè)備一般工作電平低,信號幅度小,容易收到地電位差和外界磁場的干擾,因此直流設(shè)備需要一個良好的直流工作接地,以消除地電位差和磁場的影響。
實際上,數(shù)據(jù)中心里大部分設(shè)備都是交流供電,當(dāng)然也需要接地。交流工作接地是將這些電子設(shè)備輸出三相繞組的中性點與埋入大地的接地體相連結(jié),從而確保人身和設(shè)備安全。若中性點接地,當(dāng)一路相線觸碰大地時,接地電流就成為很大的單相短路電流,保護設(shè)備能準確而快速地動作切斷電源,絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)中心均采用電源中性線接地系統(tǒng),電子設(shè)備采用金屬外殼及機架接PE線或直接接地。接地的交流電源饋線,采用四心屏蔽電纜,并將電纜的屏蔽層接在分線盤的接地母線上。當(dāng)電纜長度超過50米時,應(yīng)從接地母線上用專線引出機房做雙重接地。同時要求電源供電采用多級分電盤分支供電方式供電,每路饋線應(yīng)設(shè)有帶過流脫扣器的低壓斷路器。交流接地系統(tǒng)的中性點可用絕緣導(dǎo)線串聯(lián)起來,接到配電柜的中線上,然后通過接地母線將其接地。
直流接地與交流接地理論上都是接地,一般情況下交流入地的電流比較大,而且接地也有一定的接地電阻,實際使用時要將兩者的接地分開,入地點處要相隔一定距離,最好3米,使交流信號不會竄入直流電路。如果實在分不開,則盡可能在入地點相接,并在直流的電源線路上多接上退耦電容,減小與交流的耦合影響。直流接地使用阻性元件接地的,對交直流都有旁路作用,而交流接地使用容性元件接地,只對交流有旁路作用,對直流沒有作用。交流設(shè)備應(yīng)充分利用自然接地體進行接地,但要校驗自然接地體的熱穩(wěn)定。直流設(shè)備中的零線應(yīng)直接接地,不得與直接接地體有金屬連接,如無絕緣隔離裝置,兩者之間不超過1米。
不管是哪種接地,都要進行周期性檢查,對所有設(shè)備和系統(tǒng)進行接地檢查和測量,發(fā)現(xiàn)沒有良好接地的及時修正,尤其是在數(shù)據(jù)中心運行過程中,經(jīng)常要進行擴容,不斷增加新的設(shè)備,此時如果沒有請專業(yè)的安裝人員進行布線安全和接地處理,很容易忘記設(shè)備的接地。沒有接地的設(shè)備運行除了有安全隱患,也可能對業(yè)務(wù)造成影響。比如:某個數(shù)據(jù)中心曾經(jīng)就發(fā)生過,因設(shè)備沒有良好接地,造成設(shè)備部分器件接連失效,更換沒多久又失效,沒有接地加速了設(shè)備器件的老化,出現(xiàn)故障;還有的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備因接地沒有接好,不斷出現(xiàn)設(shè)備重啟,即使沒有出現(xiàn)重啟,轉(zhuǎn)發(fā)流量受到了干擾,出現(xiàn)波動,業(yè)務(wù)流量很不穩(wěn)定。所以,設(shè)備不接地,對數(shù)據(jù)中心帶來的隱患很大,必須認真組織專業(yè)人員定期對數(shù)據(jù)中心的接地系統(tǒng)進行檢測和維護。