雷電是一種自然界中常見的放電現(xiàn)象,是伴有閃電和雷鳴的一種雄偉壯觀而又令人生畏的放電現(xiàn)象。雷電的危害一般分為兩類：一是雷直接擊在建筑物上發(fā)生熱效應(yīng)作用和電動(dòng)力作用；二是雷電的二次作用，即雷電流產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)。雷電的具體危害表現(xiàn)如下： 

1．雷電流高壓效應(yīng)會產(chǎn)生高達(dá)數(shù)萬伏甚至數(shù)十萬伏的沖擊電壓，如此巨大的電壓瞬間沖擊電氣設(shè)備，足以擊穿絕緣使設(shè)備發(fā)生短路，導(dǎo)致燃燒、爆炸等直接災(zāi)害。 

2．雷電流高熱效應(yīng)會放出幾十至上千安的強(qiáng)大電流，并產(chǎn)生大量熱能，在雷擊點(diǎn)的熱量會很高，可導(dǎo)致金屬熔化，引發(fā)火災(zāi)和爆炸。 

3．雷電流機(jī)械效應(yīng)主要表現(xiàn)為被雷擊物體發(fā)生爆炸、扭曲、崩潰、撕裂等現(xiàn)象導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。 

4．雷電流靜電感應(yīng)可使被擊物導(dǎo)體感生出與雷電性質(zhì)相反的大量電荷，當(dāng)雷電消失來不及流散時(shí)，即會產(chǎn)生很高電壓發(fā)生放電現(xiàn)象從而導(dǎo)致火災(zāi)。 

5．雷電流電磁感應(yīng)會在雷擊點(diǎn)周圍產(chǎn)生強(qiáng)大的交變電磁場，其感生出的電流可引起變電器局部過熱而導(dǎo)致火災(zāi)。 

6．雷電波的侵入和防雷裝置上的高電壓對建筑物的反擊作用也會引起配電裝置或電氣線路斷路而燃燒導(dǎo)致火災(zāi)。 

　　(1)直擊雷的預(yù)防方法或措施　　
　　防直擊雷是數(shù)據(jù)中心外部建筑物必須考慮的措施。防直擊雷設(shè)施的主要構(gòu)造是:接閃器、引下線、接地體等。建筑物外采用接閃網(wǎng)形式的接閃器,會更好的預(yù)防球形雷進(jìn)入室內(nèi)導(dǎo)致的危害。當(dāng)前一些建筑物采用幕墻玻璃的外墻,其外墻是是一整張金屬構(gòu)建網(wǎng),其防雷效果會更好。表1為防直擊雷設(shè)施構(gòu)造物及其分類說明。
　　
　　發(fā)生雷擊的時(shí)候，天空中的雷云通過避雷針及接閃器向大地放電的過程，可以近似用RC放電過程來模擬。因?yàn)榇蟮嘏c雷云之間相當(dāng)于一個(gè)充了電的極大電容器，如圖1所示。圖中雷云與大地之間的電容用電容器C表示，雷云內(nèi)部和雷電流通道的電阻用R1表示，接閃器和它與大地之間接地電阻(包括連接線的電阻和接地體的散流電阻)用R2表示。
　　
　　由以上等效電路圖可知,雷擊時(shí)電流i與R及接閃器上的高電壓相互關(guān)系適合RC放電方程:
　　
　　iR-UC=0（其中:R=R1+R2）
　　
　　R1為雷云內(nèi)部和雷電流通道的電阻;
　　
　　R2為接閃器和它與大地之間的連接電阻。
　　
　　又因I=-C·dUC/dt。所以RC·dUC/dt+UC=0
　　
　　解此微分方程得:UC=Ae-t/RC
　　
　　由上式可知,當(dāng)t=0時(shí),A=UC為最大值,所以A就是剛剛發(fā)生閃擊那一瞬間接閃器對大地的電壓,也就是雷云對大地的電壓。并且R越小,UC衰減得越快,表示雷擊時(shí)散流得越快。

　　
　　一個(gè)完整的防雷方案包括防直接部分和防感應(yīng)雷擊兩部分，中心機(jī)房所在的建筑物已具備防直接雷擊防護(hù)措施，因此本方案只對機(jī)房電子設(shè)備的配電系統(tǒng)采取相應(yīng)的防感應(yīng)雷擊措施。工程計(jì)算機(jī)交流配電系統(tǒng)采用三級防雷：第一級在大樓低壓配電室內(nèi)加裝防雷器，實(shí)現(xiàn)第一級防雷（由大樓實(shí)現(xiàn)）。第二級在UPS輸入配電柜內(nèi)加裝B級防雷器，實(shí)現(xiàn)第二級防雷。第三級在機(jī)房UPS輸出列頭配電柜內(nèi)加裝C級防雷器，實(shí)現(xiàn)第三級防雷。做好數(shù)據(jù)中心機(jī)房接地系統(tǒng)的重要性,已經(jīng)逐漸被通信行業(yè)認(rèn)識及普遍接受。但是,在具體實(shí)施這項(xiàng)工作時(shí),卻往往面臨諸多困難。
　　
　　(1)接地體
　　
　　在做接地系統(tǒng)的接地體時(shí),施工管理人員一定要認(rèn)真負(fù)責(zé)檢查施工的整個(gè)過程。接地體是一個(gè)隱蔽工程,一般做好后就埋于地下,甚至有的接地體完工后,會在表面用混凝土進(jìn)行澆灌。因此,接地體做好以后,如果再想去檢查就困難了。因而要求施工管理人員,熟悉接地線的有關(guān)圖紙、設(shè)計(jì)要求、施工工藝標(biāo)準(zhǔn);在施工過程中嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),特別是材料關(guān)。另外接地體做好后,一定要進(jìn)行測量檢查,接地體必須達(dá)到技術(shù)要求后,才能進(jìn)行掩埋處理。
　　
　　接地體應(yīng)采用鍍鋅鋼材,其規(guī)格要求如下:
　　
　　·鋼管Φ50mm,壁厚應(yīng)不小于3.5mm;　　
　　·角鋼應(yīng)不小于50mm×50mm×3mm;　　
　　·扁鋼應(yīng)不小于40mm×4mm。
　　
　　垂直接地體長度為1.5～2.5m。垂直接地體間距為其自身長度的1.5～2倍。當(dāng)垂直接地體埋設(shè)有困難時(shí),可設(shè)多根環(huán)形水平接地體,彼此間隔可為1～1.5m,且應(yīng)每隔3m相互焊接連通一次。
　　
　　接地體之間所有焊點(diǎn)，除澆注在混凝土中的以外，均應(yīng)進(jìn)行防腐蝕處理。接地裝置的焊接長度——對扁鋼為寬邊的2倍；對圓鋼為其直徑的10倍。
　　　　接地體埋深,其上端距地面應(yīng)不小于0.7m。在寒冷地區(qū),接地體應(yīng)埋設(shè)在凍土層以下。接地坑應(yīng)回填土壤或降阻材料。
　　
　　(2)接地引入線
　　
　　接地引入線長度應(yīng)不超過30m,其材料為鍍鋅扁鋼,截面積應(yīng)不小于40mm×4mm。接地引入線應(yīng)作防腐、絕緣處理、并不得在暖氣地溝內(nèi)布放;埋設(shè)時(shí)應(yīng)避開污水管道和水溝;裸露在地面以上部分,應(yīng)有防止機(jī)械損傷的措施。接地引入線應(yīng)以對稱方式(南北或東西)由地網(wǎng)就近引入,其中2根與電力室接地匯集線相連,另2根與機(jī)房接地匯集線相連。兩接地匯集之間應(yīng)采用截面積不小于40mm×4mm鍍鋅扁銅相互妥善連通。
　　
　　(3)接地匯集排
　　
　　接地匯集排一般設(shè)計(jì)成環(huán)形或排狀,建議材料選用為銅材,其截面積應(yīng)不小于120平方毫米。
　　
　　(4)接地排/線連接
　　
　　接地極的連接應(yīng)采用焊接,接地線與接地極的連接應(yīng)采用焊接。異種金屬接地極之間連接時(shí)接頭處應(yīng)采取防止電化學(xué)腐蝕的措施。電氣設(shè)備上的接地線,應(yīng)采用熱鍍鋅螺栓連接;有色金屬接地線不能采用焊接時(shí),可用螺栓連接。螺栓連接處的接觸面應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50149-2010《電氣裝置安裝工程母線裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定執(zhí)行。　　

　　
　　據(jù)相關(guān)資料介紹,對接地體同引出連接排的連接處的防腐有多種,表2是各種方法的優(yōu)劣勢比較,從中可以看出,采用陰極保護(hù)是最佳選擇。
　　
　　采用埋入電位更負(fù)的活潑金屬與被保護(hù)金屬偶接,從而具有減緩或阻止腐蝕的作用。根據(jù)提供保護(hù)電流方式的不同,陰極保護(hù)法又可分為犧牲陽極和外加電流兩種。
　　
　　犧牲陽極保護(hù)法是一種防止金屬腐蝕的方法,即將還原性較強(qiáng)的金屬作為保護(hù)極,與被保護(hù)金屬相連構(gòu)成原電池。還原性較強(qiáng)的金屬將作為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)而消耗,被保護(hù)的金屬作為正極就可以避免腐蝕。這種陽極消耗快,安設(shè)位置及方法必須便于更換.低電位金屬材料有鎂、鎂合金、純鋅、鋅合金、鋁合金等。
　　
　　外加電流陰極保護(hù)法通過外加直流電源以及輔助陽極,迫使電子從土壤流向被保護(hù)金屬,使被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)電位高于周圍環(huán)境來進(jìn)行保護(hù)。外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)由以下幾部分組成:輔助陽極、測試樁、直流電源、輔助材料、參比電極和導(dǎo)線。此外,為使陽極輸出的保護(hù)電流更均勻,避免陽極附近結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生過保護(hù),有時(shí)在陽極周圍還須涂刷陽極屏蔽層。
　　
　　(5)臨時(shí)接地點(diǎn)/或箱設(shè)計(jì)
　　
　　臨時(shí)接地點(diǎn)是指因電氣維護(hù)工作中的安全需要，臨時(shí)將線路或電氣設(shè)備接地的地方。如變壓器維護(hù)、配電柜維護(hù)，均要使用臨時(shí)接地棒，在維護(hù)設(shè)備之前將線路進(jìn)行明顯的直接接地措施。臨時(shí)接地棒也是電力施工作業(yè)接地使用的必備安全用具。
　　
　　臨時(shí)接地點(diǎn)設(shè)計(jì)主要針對采用鋼材做接地排的一些機(jī)房,因?yàn)殇摬妮^容易腐蝕,一般會刷防腐蝕層或包裹防腐蝕材料,在進(jìn)行電氣維護(hù)工作中的時(shí)候,需要進(jìn)行臨時(shí)接地的時(shí)候,經(jīng)常會導(dǎo)致無法進(jìn)行明顯的有效的接地線掛接。因此設(shè)置必要的臨時(shí)接地點(diǎn)是維護(hù)工作的需要,一般采用銅材料作為臨時(shí)接地點(diǎn)的材料,采用箱式或直接引出銅排方式,見圖4。
　　

　　
　　數(shù)據(jù)中心防雷接地系統(tǒng)應(yīng)該邀請第三方單位進(jìn)行檢測,檢測單位一般為各地氣象局的防雷中心或有資質(zhì)的防雷檢測公司,防雷接地檢測數(shù)據(jù)參照國家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
　　
　　(1)防雷接地檢測必要性
　　
　　安裝了防雷接地保護(hù)裝置之后,雷電防護(hù)是否就已經(jīng)萬事大吉了呢?答案是否定的,因?yàn)樗械姆览捉拥匮b置是否有效發(fā)揮作用才是雷電防護(hù)的關(guān)鍵所在。因此,做好防雷接地保護(hù)裝置檢測就顯得尤為必要。
　　
　　首先,防雷接地保護(hù)裝置必須有效連接、接地電阻值應(yīng)該符合規(guī)范要求,才能達(dá)到防雷作用。
　　
　　其次,防雷接地保護(hù)裝置安裝完畢后,由于隨時(shí)間、環(huán)境濕度、后期施工等影響可能導(dǎo)致裝置損壞、連接電阻增大。
　　
　　再次,防雷元器件一般為易損件,需要定期維護(hù)更換。
　　
　　最后,由于對新情況新問題的深入了解,防雷接地標(biāo)準(zhǔn)會更新升級。
　　
　　(2)防雷接地檢測周期
　　
　　·項(xiàng)目交付前的檢測,初次檢測建議全檢;　　
　　·進(jìn)行優(yōu)化改造后的檢測;　　
　　·定期檢測:《建筑物防雷裝置檢測技術(shù)規(guī)范》的要求,具有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的防雷建筑物檢測間隔時(shí)間為6個(gè)月,其他防雷建筑物檢測間隔時(shí)間為12個(gè)月。
　　
　　(3)防雷設(shè)施安全檢測的一般項(xiàng)目與內(nèi)容(見表3)
　　
　　(4)防雷接地系統(tǒng)的維護(hù)
　　
　　防雷設(shè)備的維護(hù)主要要求是維持防雷設(shè)備指示正常、無發(fā)熱異?，F(xiàn)象。接地裝置及連接點(diǎn)和避雷針的維護(hù)主要要求是維持焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠、連接無腐蝕情況及連接牢固有效、保證能承受大電流沖擊。接地排的維護(hù)主要是防腐蝕。防雷接地系統(tǒng)維護(hù)建議周期表見表4。
　　
　　

總結(jié)：數(shù)據(jù)中心防雷接地系統(tǒng)不是簡單的堆砌安裝,而是一項(xiàng)系統(tǒng)性的綜合性工程。應(yīng)從其系統(tǒng)的合理性及科學(xué)性來設(shè)計(jì),立足選擇性能可靠的產(chǎn)品,嚴(yán)格遵循合理可靠的工程安裝方式,適時(shí)適當(dāng)?shù)目紤]運(yùn)行維護(hù)。本著“安全、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用”的原則,在遵照執(zhí)行國家、行業(yè)有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,參照國際相關(guān)防雷接地技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),科學(xué)合理地進(jìn)行規(guī)范設(shè)計(jì),才能達(dá)到最好的防護(hù)效果,才能確保數(shù)據(jù)中心內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備、電子信息設(shè)備以及人員的安全。

（原文有刪減）