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在数据中心机房中如何防止静电伤害?

由于产生静电的介质电阻率很高,产生的静电荷不易流泻,越积越多,静电电压很高,可达几千伏甚至上万伏。因此,静电的影响不容忽视。


静电是引起数据中心机房IT设备故障的重要因素之一。



静电通过人体对IT设备或其他设备放电时(即所谓的打火),当能量达到了一定的程度,也会给人触电似的的感觉,造成操作维护人员的精神负担,影响工作效率。


1.静电故障的特点


静电的产生与机房的结构和环境条件有很大的关系。静电故障的特点如下:


(1)静电故障出现的季节,主要是冬春干燥季节,就是说静电随湿度而改变。


(2)静电引起的故障偶发性很多,重复性不强,一般是随机性的故障,所以难以找出其诱发的原因。


(3)静电致使IT设备出现错误的动作时,往往是在人体或其他绝缘体与IT设备相接触时发生。


2.静电如何影响IT设备


静电之所以会对IT设备存在严重的影响,是因为静电发生时伴随着以下物理过程:


(1)由于电流瞬时流过机壳,对信号线、电源线产生的感应噪声。


(2)由于静电产生的高压,引起机壳地、安全地的电位变动,从而引起逻辑地产生的电位变动。


(3)由于静电放电时的接触部分产生电磁波,给予信号线的辐射噪声。


静电对IT设备影响的后果主要有两种:一种是元件损坏,另一种是引起IT设备误动作或运算错误。


静电对IT设备的影响,主要体现在静电对半导体器件的影响上。


3.机房的防静电措施


从前面的内容,我们已经了解了静电的影响、静电的来源,可见不产生静电是很困难的。针对机房的防静电措施归纳起来主要有几个方面:


(1)接地与屏蔽


接地是最基本的防静电措施,要求计算机本身应有一套合理的接地和屏蔽系统。


当静电带电体触及IT设备机壳放电时,静电就能够通过接地系统漏泄入地,而不至于引起IT设备和系统运行的故障。


当然,接地并不是以清除静电为主要目的,通常静电接地是与设备接地共用的,其接地电阻越低越好。


此外,还要切断静电噪声侵入的通路,就是要进行屏蔽。尤其是低电平的信号检测电路,特别易于受到外部静电感应噪声的影响。


(2)机房的地板


数据中心机房的地板是静电产生的主要来源,要保证从地板表面到接地系统的电阻在2.5x104~109Ω之间。


阻值的下限是为了人身安全,上限则是为了防止静电。



实验证明,当电阻值低于109Ω时,地板和其他材料在合适的湿度下,产生的静电只有几十伏到几百伏。对IT设备来说,这样低的静电是微不足道的。


(3)控制机房的温湿度


控制湿度是避免产生静电的重要手段。


静电生成的主要条件就是相对湿度低。要保证数据中心机房的相对湿度保持在规定范围之内。


图为各种活动中人体的静电电压(kV)


因此,数据中心机房的相对湿度需要控制在50%±10%的范围之内。


(4)使用静电消除工具


常见的机房静电消除工具主要有静电消除剂和静电消除器。


静电消除剂是一种导电溶剂,在静电发生较高的地方喷洒该溶剂就可以消除静电,并能保持一定时期,但需定期喷洒。


静电消除器也可以叫做除静电设备,可直接把静电消除器靠近物体的表面而中和静电。


4.小结


如何防止静电的危害,不仅涉及到机柜的设计,而且与机房的结构和环境条件有很大的关系。我们在建设和管理机房时,应仔细分析静电对机柜的影响,研究其故障特性,找出产生静电的来源,制定减少以消除静电的措施,以保证机房的安全运行。

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