数据中心是一座庞然大物,里面包含有各种各样的设备、管道、系统、监控等设备,让人一时数都数不完,犹如皇宫里“佳丽三千”,欣赏不完。在这么多物品当中,有一个物件笔者认为最受宠爱,那就是“接地线”,很多人看到难免诧异,怎么不是电源、空调或者核心网络设备等等,什么时候居然轮到接地线这个小玩意儿。虽然在数据中心里,接地线一点都不起眼,但并不妨碍它成为数据中心的脊梁,要知道数据中心里的每台设备都离不开它。在数据中心里,除了设备互连的线缆,就是接地线最多了,所有的设备都留有这个尾巴,通过它连接到机房楼板上的地上,再最终接到大地。没有它,怎么都觉得这个设备不是那么的靠谱、安全,以至于人们早早就急着将它写入了数据中心机房建设标准中了,并成为机房建设验收的必选项。没有它,发生一些莫名其妙的设备故障都无法得到解释。所以在数据中心里的这些“佳丽”中,笔者最喜欢接地线,唯钟爱于它。

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接地线指用来将电流引入大地的导线。电气设备漏电时,电流通过地线进入大地。地线的标志是(英文Earth)E,火线的标志是(英文LIVE)L,零线的标志是(英文NEUTRAL)N。地线可分为供电地线、电路地线两种。按我国现行标准,GB2681中第三条以导线颜色标志电路时,一般应该是相线—A相黄色,B相绿色,C相红色。零线—淡蓝色,地线是黄绿相间,如果是三相插座,左边是零线,中间是地线,右边是火线。接地有的是直接与大地连接,如防雷引下线、变压器中性点接地等;有的是经过阻抗器件与接地体连接,如经电阻、电抗器、消弧线圈等接地,有的“地”不与大地相连接,如某些电子设备的信号地(主要是模拟量信号)往往不与大地连接,此时称为悬浮地。

现如今,接电线早已成为数据中心机房里的标配,从机柜、设备到空调、电源都有接地装置,在进行布线铺设的时候,同时还要铺设一条接地线系统,让每个设备都能连接到接地系统上来,每个设备的后面都会留有这样的接地装置,要么接到机柜上,通过机柜再接到接地线上,要么设备直接接到机房的地上,机房再通过专门的地线通过楼板,接到真正的大地。所以走进机房会很容易看到,每台设备后面都有一个金属尾巴,这个尾巴连接到接地系统上,形成数据中心里特有的布线系统。

可别小瞧这一根根金属线,小块头有大作用,通过接地线可以带来四大益处。首先是人身保护。接地线是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而设置的保护装置,它有接地和接零两种连接方式。按电力规定,凡采用三相四线供电的系统,由于中性线接地,所以应采用接零方式,而把设备的金属外壳通过导体接至零线上,而不允许将设备外壳直接接地。在规划设计时,应从地网中引出接地母线至各设备上,再将机器外壳用导体连至接地母线上。数据中心里很多地方都是带电工作的设备,稍不小心就会触碰到,一旦这些设备带电,可能形成电击,对人体造成伤害。有了接地线就可以将这些静电导入大地,及时少量的存留也不会对人造成伤害,所以接地线通常被称为现场人员的保命线;其次是过压保护。这主要是为了防雷电,设置的接地保护装置。防雷装置最广泛使用的是避雷针和避雷器。避雷针通过铁塔或建筑物钢筋入地,避雷器则通过专用地线入地。避雷器每年雷雨季节来临之前须检验,以防失效。雷电的平均电流是30KA,最大电流可达到300KA,雷电电压约为一亿伏到十亿伏,雷电产生的高电压和高电流会使所有被触碰到的物体瞬间化为灰烬。所以数据中心一旦有设备遭雷击,那将是致命的一击,如果有接地线就可以避免,当有雷击时,雷电直接由接地线被传导到大地,数据中心的设备将不会受到任何影响;第三是电磁防护。数据中心里到处摆放着电子设备,只要是电子设备都会产生磁场和辐射,这些设备之间相互影响,容易产生交流干扰和高频干扰,这些电磁干扰容易对设备内部的元器件造成损伤,人长期处于这样的环境中,也容易受到伤害,尤其是对怀孕的女性。通过对这些屏蔽金属外皮、电子设备的金属外壳、屏蔽罩、建筑物的金属屏蔽网进行接地,达到防护的目的。最后是信号保护。在数据中心设备内部,所有的电子电路,都有一个基准电位点,这个基准电位点就是信号地,它的作用是保证电路有一个统一的基准电位,不会产生浮动而引起信号误差。当然,接地线带来的作用不止这些,还有数字地、电源地、功率地、模拟地等等,这么多接地种类,实现的目的其实大同小异,都是希望在设备内部或者设备之间不要形成压差,当两者之间有导体存在时,并且有压差,就会形成电流对设备或人的危害。当然,接地线也具有双面性,它具有安全防护的作用,但使用不当也会产生破坏效应,所以工作完毕要及时拆除接地线。带接地线合开关会损坏电气设备和破坏电网的稳定,会导致严重的恶性电气事故。

接地线有这样强大的保护功能,数据中心怎能缺少呢。正因如此,所以在数据中心里这么多的设备和系统当中,笔者唯独钟爱于它。最为关键的是它还工作异常稳定,很少出错,除非人为接错,几乎可以伴随着整个数据中心的生命周期使用,建设投入资金也非常之少,但起到的作用却一点也不小,这正是接地线的最大魅力之处,默默无闻地在数据中心里发挥着光和热,为数据中心里所有运行着的设备保驾护航。

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