阅读说明：本技术 一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统及其接入方法 (Matrix type lightning protection grounding system of urban rail cloud platform machine room and access method thereof ) 是由 刘占英 杨保成 耿高鹏 伍绍红 王伟鹏 周诚 向锋 宋全龙 闫振宇 张文 于 2020-07-20 设计创作，主要内容包括：本发明属于机房防雷接地技术领域,尤其涉及一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统及其接入方法,所述方法包括所述用电设备通过接地线缆等电位且环形接入矩阵式接地体网络,本发明解决了现有技术存在由于接地点不一致和工艺复杂,从而导致接地效果越差以及接地不稳定的问题,具有保证接地整体可靠,避免结构对接地效果影响,并且简化并提高了系统的稳定性的有益技术效果。(The invention belongs to the technical field of machine room lightning protection grounding, and particularly relates to a matrix type lightning protection grounding system for an urban rail cloud platform machine room and an access method thereof.)

一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统及其接入方法

技术领域

本发明属于机房防雷接地技术领域，尤其涉及一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统及其接入方法。

背景技术

城轨云平台将各站资源整合组成控制中心云平台系统，用集中式的运维管理，统一业务流程及操作规范，提升运营维护效率，降低设备维护难度，为整个轨道交通下一步发展提供了方向；

如图6所示，城轨云平台中心机房包含安全生产网，如承载信号ATS系统、自动售检票系统、综合监控系统、门禁系统、乘客信息系统、公务电话系统、通信告警系统；外部服务网，如承载邮件系统、外部网站、互联网购票子系统手机APP平台业务；内部管理网，如资产管理一体化、运营一体化平台、协同办公一体化平台等3个业务网络，共计132台机柜；

如图7所示，云平台灾备中心为安全生产网提供计算、网络、存储、安全等资源、外部服务网提供存储资源、内部管理网提供存储资源，共计44台机柜；

如图5所示，云平台的顺利投用，承载云业务作为云平台大脑存在的中心、灾备中心云的顺利安全、稳定运行影响影响整个云平台系统，云平台中心机房以及灾备中心机房以数据中心模式搭建，数据中心包含以下弱电工程、装修工程、消防工程、空调工程、电气工程5个辅助系统；

如图3所示，而对于数据中心而言，防雷接地起到至关重要的作用，根据《GB50343-2012建筑物电子信息系统防雷技术规范》中要求采用TNS接地系统，要求弱电机房内设备接地小于1Ω以内；

传统轨道交通设备接地一般在35KV电缆夹层位置，结构提供接入结构接地体上提供PCE接地母排；

如图4所示，数据机房接地一般采用S型或M型接地方案，上述两种接地方案问题如下：

一、S型（星型）机房接地缺陷：

1、从机房内机柜到接地端子箱内敷设16mm铜接地线缆，而机房提供固定数量接地端子箱，电缆引入过程中路径较长、导致距离接入点越远设备接地效果越差；

2、敷设数量较多，在机柜下方敷设需引入线槽内，增加线槽采购成本，施工工序多，影响工期；

3、数据中心机柜内安装大量服务器，设备发热量大，为了高效降温，空调采用下送风模式，需在地面绝缘漆的上方铺设橡塑板或其他保温材料，在机柜数量较多情况下，线缆敷设入线槽，线槽影响通风效果，容易引起设备宕机。

二、M型（网格型）机房接地缺陷：

从机房内机柜敷设不小50mm的铜带接入接地体以及机柜内。铜带固定在绝缘子上方，提供整个接地网络。铜带直接接入机柜时，涉及机柜空间较小，铜带多次折弯，容易导致铜带折断虚接，工艺复杂严重滞后工期；

综上所述，现有技术存在由于接地点不一致和工艺复杂，从而导致接地效果越差以及接地不稳定的问题。

发明内容

本发明提供一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统及其接入方法，以解决上述背景技术中提出现有技术存在由于接地点不一致和工艺复杂，从而导致接地效果越差以及接地不稳定的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统，包括机房的用电设备，所述用电设备通过接地线缆等电位且环形接入矩阵式接地体网络。

进一步，所述接地线缆包括两根线径为10mm的接地线缆，所述两根接地线缆其中任意一根接地线缆为故障备用线缆。

进一步，所述矩阵式接地体网络采用铜带搭建，所述铜带优选为30x4mm紫铜带，所述搭建矩阵式接地体网络通过框架支撑。

进一步，所述铜带交叉位置通过焊接并经φ10绝缘子固定，所述铜带通过镀锌螺栓固定接地线缆。

进一步，所述用电设备包括弱电设备，所述弱电设备通过相应的设备端子箱的WCE弱电母排环形接入矩阵式接地体网络。

进一步，所述机房与其他设备房内相应的接地端子箱分别通过95mm接地线缆连接相应的与矩阵式接地体网络连接的WCE弱电母排。

进一步，所述机房的每个用电设备对地电阻均小于0.2Ω。

进一步，所述用电设备的机柜下方直接接入接地体网络接地体网络。

同时，本发明还提供一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统的接入方法，包括：

通过铜带搭建上述所述的防雷接地系统的矩阵式接地体网络；

在搭建完成的矩阵式接地体网络固定铜带交叉位置；

将搭建完成的矩阵式接地体网络上等电位且环形固定用电设备引出的接地线缆；

最终形成上述所述的防雷接地系统。

进一步，所述接入方法还包括：

所述在搭建完成的矩阵式接地体网络的铜带交叉位置通过焊接并经绝缘子固定；

将搭建完成的矩阵式接地体网络上通过镀锌螺栓等电位且环形固定用电设备引出的接地线缆。

本发明的有益效果为：

1、本发明采用所述用电设备通过接地线缆等电位且环形接入矩阵式接地体网络，由于本方案采用S型与M型结合方式接地组成接地网络，该接地网络节约成本、提高施工速度、保证施工质量；

2、本方案包括在云平台中心机房以及灾备中心机房内搭建矩阵式接地体网络，采用所述铜带交叉位置通过焊接并经φ10绝缘子固定，所述铜带通过镀锌螺栓固定接地线缆，由于在紫铜带交叉位置固定在φ10绝缘子上方（涂降阻剂）保证接地整体可靠，避免结构对接地效果影响，紫铜带较大面接触面积、均匀分布，忽略了距离对于接地网络影响，保证了在每个机柜下方接地阻值一致，同时，绝缘子固定紫铜带，克服环境对接地影响，提高接地可靠性，从而保证接地整体可靠，避免结构对接地效果影响，紫铜带较大面接触面积、均匀分布，忽略了距离对于接地网络影响，保证了在每个机柜下方接地阻值一致，机柜采用两根10mm接地铜线，接入铜带上方，形成环形接地，保证整个接地系统的可靠性，因此，简化并提高了系统的稳定性。

附图说明

图1是本发明一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统的系统结构示意图；

图2是本发明一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统的紫铜带端接局部放大图；

图3是本发明一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统的接地保护系统TNS接地系统图；

图4是本发明一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统的传统数据中心接地网络图；

图5是本发明一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统的数据中心系统图；

图6是本发明第二实施例的云平台中心机房排布图；

图7是本发明第三实施例的灾备中心云平台机房排布图；

图8是本发明第二实施例的云平台中心接地铜带安装图；

图9是本发明第三实施例的灾备中心接地铜带安装图；

图10是本发明一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统的接入方法的接入流程图；

图11是本发明一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统的轨道交通接地系统图；

图12是本发明一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统的生产中心云平台架构图；

图13是本发明一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统的灾备中心云平台架构图。

图1中：

101-用电设备，102-接地线缆，103-接地体网络；

图2中：

201-铜带，202-绝缘子，203-镀锌螺栓；

图10中：

S101-通过铜带搭建所述的防雷接地系统的矩阵式接地体网络；

S102-在搭建完成的矩阵式接地体网络固定铜带交叉位置；

S103-将搭建完成的矩阵式接地体网络上等电位且环形固定用电设备引出的接地线缆；

S104-最终形成所述的防雷接地系统。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

实施例：

第一实施例：如图1所示，一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统，包括机房的用电设备101，所述用电设备101通过接地线缆102等电位且环形接入矩阵式接地体网络103。

由于采用所述用电设备通过接地线缆等电位且环形接入矩阵式接地体网络，由于本方案采用S型与M型结合方式接地组成接地网络，该接地网络节约成本、提高施工速度、保证施工质量，本方案包括在云平台中心机房以及灾备中心机房内，以网格方式在每个机柜以及预留机柜中心安装30*4mm紫铜带，搭建整个机房接地网络，之后用30*4mm紫铜带接入接地端子箱位置，在紫铜带交叉位置固定在φ10绝缘子上方并涂降阻剂，从而保证接地整体可靠，避免结构对接地效果影响，紫铜带较大面接触面积、均匀分布，忽略了距离对于接地网络影响，保证了在每个机柜下方接地阻值一致，机柜采用两根10mm接地铜线，接入铜带上方，形成环形接地保证整个接地系统的可靠性，因此，简化并提高了系统的稳定性。

所述接地线缆102包括两根线径为10mm的接地线缆102，所述两根接地线缆102其中任意一根接地线缆102为故障备用线缆。

由于采用所述接地线缆包括两根线径为10mm的接地线缆，所述两根接地线缆其中任意一根接地线缆为故障备用线缆，由于接地线缆较粗，提高了接地的稳定性，同时，当一侧接地存在故障时，另一侧接地正常运行。

所述矩阵式接地体网络103采用铜带201搭建，所述铜带201优选为30x4mm紫铜带201，所述搭建矩阵式接地体网络103通过框架支撑。

由于采用所述矩阵式接地体网络采用铜带搭建，所述铜带优选为30x4mm紫铜带，所述搭建矩阵式接地体网络通过框架支撑，由于通过框架支撑，提高了接地体网络的工作和机械强度，同时通过铜带进行搭建，铜带优选为30x4mm紫铜带，所述30*4mm的紫铜带搭建的接地网络提高了接地的可靠性，减少施工难度，克服了地槽对空调送风影响。

如图2所示，所述铜带201交叉位置通过焊接并经φ10绝缘子202固定，所述铜带201通过镀锌螺栓203固定接地线缆102。

由于采用所述铜带交叉位置通过焊接并经φ10绝缘子固定，所述铜带通过镀锌螺栓固定接地线缆，由于在紫铜带交叉位置固定在φ10绝缘子上方（涂降阻剂）保证接地整体可靠，避免结构对接地效果影响，紫铜带较大面接触面积、均匀分布，忽略了距离对于接地网络影响，保证了在每个机柜下方接地阻值一致，同时，绝缘子固定紫铜带，克服环境对接地影响，提高接地可靠性。

同时，以网格方式在每个机柜以及预留机柜中心安装30*4mm紫铜带，搭建整个机房接地网络，之后用30*4mm紫铜带接入接地端子箱位置，在紫铜带交叉位置固定在φ10绝缘子上方并涂降阻剂；

如图11所示，所述用电设备包括弱电设备，所述弱电设备通过相应的设备端子箱的WCE弱电母排环形接入矩阵式接地体网络；

由于采用所述用电设备包括弱电设备，所述弱电设备通过相应的设备端子箱的WCE弱电母排环形接入矩阵式接地体网络，车站内的风水电设备、电扶梯、管槽提供PSCE接地母排， WCE（弱电母排）为设备房间提环形接地端子箱，简化了系统结构，便于系统连接。

所述机房与其他设备房内相应的接地端子箱分别通过95mm接地线缆连接相应的与矩阵式接地体网络连接的WCE弱电母排。

由于采用所述相邻机房间各自WCE弱电母排采用95mm接地线缆连接，由于云平台机房内接地端子箱与其他设备房内环形接入结构体引入WCE弱电接地母排上，通过接地端子箱和WCE弱电接地母排的组合，简化结构且便于连接，通过95mm接地线缆，提高了机房间的接地强度并稳定性。

所述机房的每个用电设备101对地电阻均小于0.2Ω。

由于采用所述机房的每个用电设备对地电阻均小于0.2Ω，由于与接地端子箱内组织基本一致，机柜内采用2根10mm的接地线缆接入紫铜带单机柜采用环形接地，提高了接地的可靠性，同时，按照防雷接地规范要求，机房接地电阻值小于1Ω，实际完成后测试阻止均小于0.2Ω。

所述用电设备101的机柜下方直接接入接地体网络103。

由于采用所述用电设备的机柜下方直接接入接地体网络接地体网络，由于系统的接地尽量短，机柜下方安装接地铜带，方便了机柜底座接地。

如图10所示，本发明还提供一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统的接入方法，包括：

S101：通过铜带201搭建上述所述的防雷接地系统的矩阵式接地体网络103 ；

S102：在搭建完成的矩阵式接地体网络103固定铜带201交叉位置；

S103：将搭建完成的矩阵式接地体网络103上等电位且环形固定用电设备101引出的接地线缆102 ；

S104：最终形成上述所述的防雷接地系统。

所述接入方法还包括：

所述在搭建完成的矩阵式接地体网络103的铜带201交叉位置通过焊接并经绝缘子202固定；

将搭建完成的矩阵式接地体网络103上通过镀锌螺栓203等电位且环形固定用电设备101引出的接地线缆102；

将搭建完成的矩阵式接地体网络103接入接地端子箱104上。

所述搭建完成的矩阵式接地体网络接入接地端子箱上中包括矩阵式接地体网络是通过接地铜线接入到接地端子箱上。

由于本发明还同时提供一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统的接入方法，该方法包括通过铜带搭建上述所述的防雷接地系统的矩阵式接地体网络；在搭建完成的矩阵式接地体网络固定铜带交叉位置；将搭建完成的矩阵式接地体网络上等电位且环形固定用电设备引出的接地线缆；最终形成上述所述的防雷接地系统，同时，所述在搭建完成的矩阵式接地体网络的铜带交叉位置通过焊接并经绝缘子固定；将搭建完成的矩阵式接地体网络上通过镀锌螺栓等电位且环形固定用电设备引出的接地线缆，由于采用30*4mm紫铜带搭建整个接地体，连接在机房内等电位接地端子箱内，在铜带交叉位置采用焊机方式保证接地整体可靠，铜带固定在绝缘子上方避免结构对接地效果影响。机柜采用2根10mm接地铜线，接入铜带上方，形成环形接地保证整个接地系统的可靠性。

本发明可靠的接地克服了人体静电、突发性停送电、外接雷电对设备造成影响，保证了云平台系统大脑的高质量、安全投用。

第二实施例：

城轨云平台中心机房防雷接地系统：

如图1、6、8所示，一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统，包括机房的用电设备101；

如图12所示，所述用电设备101包括：

安全生产网系统，所述安全生产网系统包括承载信号ATS系统、自动售检票系统、综合监控系统、门禁系统、乘客信息系统、公务电话系统、通信告警系统；

外部服务网，所述外部服务网系统包括承载邮件系统、外部网站、互联网购票子系统手机APP平台业务；

内部管理网系统，所述内部管理网系统包括资产管理一体化、运营一体化平台、协同办公一体化平台；

所述用电设备101通过接地线缆102等电位且环形接入矩阵式接地体网络103。

所述接地线缆102包括两根线径为10mm的接地线缆102，所述两根接地线缆102其中任意一根接地线缆102为故障备用线缆。

所述矩阵式接地体网络103采用铜带201搭建，所述铜带201优选为30x4mm紫铜带201，所述搭建矩阵式接地体网络103通过框架支撑。

如图2所示，所述铜带201交叉位置通过焊接并经φ10绝缘子202固定，所述铜带201通过镀锌螺栓203固定接地线缆102。

所述用电设备101包括风水电设备、弱电设备，所述风水电设备通过相应的设备端子箱的PCE接地母排环形接入，所述弱电设备通过相应的设备端子箱的WCE弱电母排环形接入矩阵式接地体网络。

所述机房与其他设备房内相应的接地端子箱分别通过95mm接地线缆连接102相应的与矩阵式接地体网络连接的WCE弱电母排；

所述机房的每个用电设备101对地电阻均小于0.2Ω。

所述用电设备101的机柜下方直接接入接地体网络103。

如图10所示，本发明还提供一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统的接入方法，包括：

S101：通过铜带201搭建上述所述的防雷接地系统的矩阵式接地体网络103；

S102：在搭建完成的矩阵式接地体网络103固定铜带201交叉位置；

S103：将搭建完成的矩阵式接地体网络103上等电位且环形固定用电设备101引出的接地线缆102；

S104：最终形成上述所述的防雷接地系统。

所述防雷接地系统包括用电设备101；

所述用电设备101包括：

安全生产网系统，所述安全生产网系统包括承载信号ATS系统、自动售检票系统、综合监控系统、门禁系统、乘客信息系统、公务电话系统、通信告警系统；

外部服务网，所述外部服务网系统包括承载邮件系统、外部网站、互联网购票子系统手机APP平台业务；

内部管理网系统，所述内部管理网系统包括资产管理一体化、运营一体化平台、协同办公一体化平台；

所述接入方法还包括：

所述在搭建完成的矩阵式接地体网络103的铜带201交叉位置通过焊接并经绝缘子202固定；

将搭建完成的矩阵式接地体网络103上通过镀锌螺栓203等电位且环形固定用电设备101引出的接地线缆102。

第三实施例：

城轨云平台灾备中心机房防雷接地系统：

如图1、7、9所示，一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统，包括机房的用电设备101；

如图13所示，所述用电设备101包括：

为安全生产网提供计算、网络、存储、安全等资源、外部服务网提供存储资源、内部管理网络设备；

所述用电设备101通过接地线缆102等电位且环形接入矩阵式接地体网络103。

所述接地线缆102包括两根线径为10mm的接地线缆102，所述两根接地线缆102其中任意一根接地线缆102为故障备用线缆。

所述矩阵式接地体网络103采用铜带201搭建，所述铜带201优选为30x4mm紫铜带201，所述搭建矩阵式接地体网络103通过框架支撑。

如图2所示，所述铜带201交叉位置通过焊接并经φ10绝缘子202固定，所述铜带201通过镀锌螺栓203固定接地线缆102。

所述用电设备101包括风水电设备、弱电设备，所述风水电设备通过相应的设备端子箱的PCE接地母排环形接入，所述弱电设备通过相应的设备端子箱的WCE弱电母排环形接入矩阵式接地体网络。

所述机房与其他设备房内相应的接地端子箱分别通过95mm接地线缆连接102相应的与矩阵式接地体网络连接的WCE弱电母排；

所述机房的每个用电设备101对地电阻均小于0.2Ω。

所述用电设备101的机柜下方直接接入接地体网络103。

如图10所示，本发明还提供一种城轨云平台机房矩阵式防雷接地系统的接入方法，包括：

S101：通过铜带201搭建上述所述的防雷接地系统的矩阵式接地体网络103；

S102：在搭建完成的矩阵式接地体网络103固定铜带201交叉位置；

S103：将搭建完成的矩阵式接地体网络103上等电位且环形固定用电设备101引出的接地线缆102；

S104：最终形成上述所述的防雷接地系统。

所述防雷接地系统包括用电设备101；

所述用电设备101包括：

所述用电设备101包括：

为安全生产网提供计算、网络、存储、安全等资源、外部服务网提供存储资源、内部管理网络设备；

所述接入方法还包括：

所述在搭建完成的矩阵式接地体网络103的铜带201交叉位置通过焊接并经绝缘子202固定；

将搭建完成的矩阵式接地体网络103上通过镀锌螺栓203等电位且环形固定用电设备101引出的接地线缆102。

工作原理：

本发明通过所述用电设备通过接地线缆等电位且环形接入矩阵式接地体网络，由于本方案采用S型与M型结合方式接地组成接地网络，该接地网络节约成本、提高施工速度、保证施工质量，本方案包括在云平台中心机房以及灾备中心机房内搭建矩阵式接地体网络，采用所述铜带交叉位置通过焊接并经φ10绝缘子固定，所述铜带通过镀锌螺栓固定接地线缆，由于在紫铜带交叉位置固定在φ10绝缘子上方（涂降阻剂）保证接地整体可靠，避免结构对接地效果影响，紫铜带较大面接触面积、均匀分布，忽略了距离对于接地网络影响，保证了在每个机柜下方接地阻值一致，同时，绝缘子固定紫铜带，克服环境对接地影响，提高接地可靠性，从而保证接地整体可靠，避免结构对接地效果影响，紫铜带较大面接触面积、均匀分布，忽略了距离对于接地网络影响，保证了在每个机柜下方接地阻值一致，机柜采用两根10mm接地铜线，接入铜带上方，形成环形接地，保证整个接地系统的可靠性，本发明解决了现有技术存在由于接地点不一致和工艺复杂，从而导致接地效果越差以及接地不稳定的问题，具有保证接地整体可靠，避免结构对接地效果影响，并且简化并提高了系统的稳定性的有益技术效果。

利用本发明的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。