雷击事件一直是数据中心行业长期以来关注的问题。为了帮助减少停机时间和人员伤亡，设计和构建接地和避雷系统是保护建筑围护结构以及内部人员免受雷击的重要组成部分。
数据中心设施所需的综合电气保护措施是通过系统方法实现的，该方法集成了防雷、过压、浪涌抑制、网络连接、接地和电磁屏蔽。数据中心关键任务设计、一致的电源供应以及电源的可靠性都是避免数据中心停机的关键因素。
关键任务设施的设计组件
在进行雷击风险评估研究之前，防雷工程师必须考虑可用于降低数据中心建筑固有风险的方法。例如，与架空馈线相比，数据中心的室外供电电缆更适合在地下使用，因为这样可以最大限度地减少电缆暴露于闪电、树木、交通事故和故意破坏的风险。
然而，防雷设计并不总是得到应有的重视，并且在设计数据中心时可能更加关注关键的电力系统。然而在数据中心开发的预建阶段，尽早与接地和雷电保护系统专家开展合作至关重要。接地和防雷系统必须按照当地和国际系统标准设计，并由获得认证的专家安装。
避免关键任务停机的关键技术组件
数据中心需要可靠的电源来确保IT设备的高效运行，因此在数据中心设计阶段必须重点考虑这一点。连续性和质量对于设计也是必不可少的，数据中心工程师为此必须考虑以下四个关键技术问题：
- 系统可用性。
- 系统可靠性。
- 使用具有不同配置的不间断电源(UPS)。
- 配电网络(PDN)中的冗余。
除了密切关注这些技术问题之外，设计工程师必须评估系统可用性和冗余度。
在设计阶段开始之前，工程师必须了解关键任务设施所需的等级和评级系统。在数据中心标准中概述，可用性和冗余的数量在公认的“等级(Class)”或“评级(Rating)”类别中得到解决。等级类别包括F0、F1、F2、F3、F4，评级类别包括;
- I.数据中心：基本。
- II.数据中心：冗余组件。
- Ill.数据中心：可同时维护。
- IV.数据中心：容错。
每个等级或评级是指对可用性和冗余度的某些要求。在尝试衡量UPS电源的最佳设计配置时，通常会根据特定等级或评级以及上游配电网络所需的系统可用性进行选择。防雷接地系统首先是指设备或部分系统的可用性，最终是整个系统的可靠性。
标准接地和雷电保护系统的一般要求是从标准TIA942-A和BICSI002中提取的，在数据中心，这些标准由F0、F1、F2、F3、F4等级和E1、E2、E3和E4评级来定义的。由于对接地和避雷系统有严格的要求，以下等级和评级与高水平的系统可用性和电源冗余有关。
浪涌过压保护的重要性
数据中心设计中存在的一个常见误解是，防雷系统仅作为几个终端安装在关键任务设施的屋顶上。然而，事实恰恰相反，各种保护措施有助于完全防止雷击。例如，利用浪涌保护装置(SPD)、屏蔽有效性方法等有效协调，以确保对整个建筑围护结构进行保护。
在大多数数据中心，采用浪涌保护装置(SPD)与外部避雷系统具有同等重要性，在某些情况下甚至比外部避雷系统更重要。浪涌保护装置(SPD)为高可用性设施提供了两个好处。首先，浪涌保护装置(SPD)是数据中心设施防雷系统的一个组成部分。第二个是电压瞬态缓解。
结论
根据接地和照明系统标准进行设计可以提高可用性，并让人们相信设备将会高效运行并用于预期用途，从而确保数据中心的卓越运营。减少停机时间的主要因素是配电特性和系统冗余量。此外，浪涌保护装置(SPD)是避雷系统中获得更高系统可用性的关键组件。
