機房供電系統(tǒng)設(shè)計
來源：未知 發(fā)布時間：2017-06-12 16:12 點擊：
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機房在智能建筑中的重要性確定了安全、可靠是供配電系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵出發(fā)點。由于機房的供配電系統(tǒng)、照明、設(shè)備防雷、機房接地、UPS不間斷電源等與一般的強電設(shè)計有所不同，又與弱電專業(yè)的十幾個子系統(tǒng)密切相關(guān)。因此，它們處于強、弱電專業(yè)設(shè)計分工的接合部。有兩種專業(yè)技術(shù)規(guī)范在這些界面上，有些規(guī)定也不十分明確，帶來的問題是:機房各子系統(tǒng)的設(shè)計深度差距較大；主要弱電機房預(yù)留的位置不合適，面積過大或偏��；弱電豎井中遺漏接地干線和電源插座；UPS電源容量、支持時間長短不一；UPS電源供電方式是采用集中式還是分散式不能確定；各子系統(tǒng)的供電和接地方式不規(guī)范等。一部分設(shè)計文件中，還經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有文字說明描述不清楚、系統(tǒng)圖和平面圖五花八門、圖形符號不按現(xiàn)行制圖，標準繪制等問題。
機房常用的供電方式不間斷電源(UPS)供電。由于采用了脈寬調(diào)頻技術(shù)、高效功率器件的成熟、微處理器的發(fā)展等因素，不間斷電源已經(jīng)成為計算機房供電的主要手段。不間斷電源最大的特點，在于不間斷性，而且能最大限度地提供穩(wěn)定電壓，隔離外電網(wǎng)的干擾。外電網(wǎng)一旦停電，UPS能在設(shè)備所允許的極短時間內(nèi)(微秒至毫秒級)自動從備用能源經(jīng)逆變器變換成電壓、頻率和相位都與原供電電源相同的電能繼續(xù)向計算機供電。或者平時由逆變器供電，只在逆變器發(fā)生故障時，由靜態(tài)電子開關(guān)自動將計算機瞬時切換到外電網(wǎng)供電或切換到另一臺與之并聯(lián)的UPS上，實現(xiàn)不間斷供電。UPS提供的電源具有較高的電壓和頻率穩(wěn)定性，波形失真也較小，干擾更優(yōu)于外電網(wǎng)，是計算機系統(tǒng)最理想的供電方式。幾乎所有的重要計算機設(shè)備都采用UPS供電。
(一)電源布置和系統(tǒng)設(shè)計
設(shè)計和施工必須充分了解并掌握供電對象。充分搜集機房設(shè)備和系統(tǒng)的資料才能做好電源布置和系統(tǒng)設(shè)計，從而合理地滿足機房用電需要。
機房應(yīng)設(shè)單獨電源管理間，用符合防火要求的隔墻與弱電設(shè)備隔離，避免電源管理間操聲、蓄電池酸堿液滲漏和電氣火災(zāi)等事故傳播到計算機設(shè)備機房內(nèi)。計算機設(shè)備機房與電源管理間中間設(shè)單扇朝電源管理間方向開啟的連通門，還可考慮設(shè)置玻璃觀察視窗。電源管理間應(yīng)做水泥地面，為防潮、防濕可砌高0.3~0.5m的水泥平臺擱置配電柜和UPS電源等。
UPS主供:主機設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、保安監(jiān)控設(shè)備、多媒體、消防、應(yīng)急照明等。
市電主供:空調(diào)設(shè)備、普通照明和給排風(fēng)、維修插座、一般動力等。
(二)動力供配電系統(tǒng)
由總配電柜饋出的動力供配電系統(tǒng)采用50Hz交流電，380/220V三相五線電源，TN-S接地方式，零線和地線分開設(shè)置且零地線之間電壓小于lV。動力配電柜、照明配電箱采用放射式配電直接配至各用電設(shè)備。
機房內(nèi)所有線纜須設(shè)計鋼制橋架、線槽或鋼管敷設(shè)。由于精密空調(diào)的供電電流大、負載動態(tài)范圍寬，為防止干擾，應(yīng)考慮另選路徑單獨敷設(shè)電纜。
動力配電柜(箱)具有火警聯(lián)動保護功能，出現(xiàn)火警時可與消防系統(tǒng)聯(lián)動及時切斷電源，關(guān)閉防煙防火閥，并且在值班室安裝手動電源切斷裝置。動力柜、照明箱內(nèi)的開關(guān)和主要元器件采用進口產(chǎn)品，并設(shè)置有效的防雷措施。有條件時，大型機房最好采用專用電力變壓器供電。
(三)UPS供配電系統(tǒng)
UPS供配電系統(tǒng)的供電范圍是計算機設(shè)備(主機和附屬設(shè)備)、通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、保安監(jiān)控設(shè)備、消防系統(tǒng)、應(yīng)急照明等。UPS輸出配電回路(每個配電控制開關(guān)為一個回路)需按機房內(nèi)設(shè)備要求設(shè)置，小型機/服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)核心交換機及重要路由器要由獨立雙回路供電，其他計算機設(shè)備可用一個回路帶3~4個插座，固定于地板下。UPS電源分別送到主機房配電柜(末端)既可靠，又方便使用。還應(yīng)該考慮為數(shù)據(jù)中心中關(guān)鍵的負載設(shè)備安裝電源分配單元(PDU)，這些設(shè)施是合并了幾個組件功能到一起的一個裝置，通常很小，比分開安裝幾個獨立的面板和變壓器更有效。如果機房細分為不同的房間或空間，每一個房間或空間是由它們各自獨立的緊急電源開關(guān)(EPO)所支持，那么這些空間應(yīng)該擁有自己獨立的水平分布區(qū)域。
電源分配單元(PDU)集成了獨立的變壓器、瞬時電壓浪涌抑制(TVSS)、輸出面板和電源控制的功能，并提供了更多的優(yōu)點。
一個典型的PDU包括以下組件。
● 離線變壓器雙輸入斷路器應(yīng)被視為允許連接一個臨時接駁，允許維護或資源冉分布時不用關(guān)閉關(guān)鍵的負載。
● 變壓器:盡可能靠近負載以減少從地線到零線之間的共模噪聲，減少電壓源接地和信號源接地之間的差別。當變壓器位于PDU裝置內(nèi)時，就達到了最近的位置。
● 瞬時電壓浪涌抑制(TVSS):當導(dǎo)線長度盡可能的短時，最好低于2OOm皿，瞬時電壓浪涌抑制(TVSS)裝置的效率將大大地提高了。通過提供在同一個裝置中瞬時電壓浪涌抑制(TVSS)作為分配面板，可以提高效率。
● 分配面板:可以將面板與變壓器安裝在同一個機柜中或在需要更多面板的情況下，可以使用一個遠程的電源面板。
● 計量、監(jiān)測、警報、和遠程控制當提供一個傳統(tǒng)的面板系統(tǒng)時，通常意味著大量的空間要求。
● 緊急電源關(guān)閉(EPO)控制。
單點接地總線應(yīng)該用電力分配單元(PDU)將電源分配到關(guān)鍵的負載上。在需要額外分支電路的地方，面板或PDU"sidecars"可以是次級反饋的。應(yīng)該提供兩個冗余PDU給每個機架供電，每一個PDU最好采用不同的UPS系統(tǒng)供電;提供給單相或三相計算機設(shè)備一個可以安裝在機架上的快速轉(zhuǎn)換開關(guān)或從每一個PDU饋給的靜態(tài)開關(guān)。選擇性地，可以提供給單線和三線設(shè)備，從分開的UPS系統(tǒng)饋給的雙饋給靜態(tài)開關(guān)式PDU，盡管這種安排提供稍微少一些的冗余和靈活性。應(yīng)該考慮用彩色的表示牌和饋給電纜來區(qū)別A和B分布，例如，所有的A側(cè)用白色，所有的B側(cè)用藍色。
一條電路不應(yīng)該服務(wù)多于一個機架，防止一條電路對多個機架產(chǎn)生電路故障。為了提供冗余，每一個機架和機柜應(yīng)該各自獨有的、兩個專用的、從兩個不同的電力分配單元(PDU)或供電面板來的16A、220V的電路。對于高密度的機架可能要求更高的安培容量，一些新服務(wù)器可能要求一個或多個、單相或三相插座，額定電流要求5OA或更高。每一個插座應(yīng)該用服務(wù)于它的PDU或電路號來標識。
(四)配電設(shè)備的安裝和線路敷設(shè)問題
在機房設(shè)備布局確定的前提下，按照電氣設(shè)備用途和設(shè)計圖紙進行設(shè)備安裝和線路敷設(shè)。
(1)設(shè)備安裝。機房配電柜、UPS電源柜落地安裝;動力配電箱、照明配電箱底邊距地1.4m墻上暗裝;根據(jù)機房內(nèi)設(shè)備負荷容量和分布情況，機柜(箱)內(nèi)元器件配置作到排列有序、安裝牢固、理線整齊、接線正確、標志明顯、外觀良好，內(nèi)外清潔。分設(shè)單相、三相回路，配用小型真空斷路器，如C65N等線路保護開關(guān)。箱內(nèi)設(shè)置輔助等電位接地母排。電源柜及其他電氣裝置的底座應(yīng)與建筑樓地面牢靠固定。電氣接線盒內(nèi)無殘留物，蓋板整齊、嚴密、緊貼墻面。同類電氣設(shè)備安裝高度應(yīng)一致。吊頂內(nèi)電氣裝置應(yīng)安裝在便于維修處。特種電源配電裝置應(yīng)有明顯標志，并注明頻率、電壓。暗裝照明箱或開關(guān)面板安裝在機房出入口附近墻面的方便位置。分體空調(diào)插座設(shè)置在機房內(nèi)墻面上距地1.8m處。
主機房內(nèi)應(yīng)分別設(shè)置維修和測試用電源插座，兩者應(yīng)有明顯的區(qū)別標志。測試用電源插
座應(yīng)由計算機主機電源系統(tǒng)供電。其他房間內(nèi)應(yīng)適當設(shè)置維修用電源插座。單相檢修電源回
路要在電源管理間各墻面距地0.3m設(shè)置檢修電源插座，禁止使用2kW以上大功率電感性電動工具。確需使用這類工具以及三相檢修設(shè)備，應(yīng)使用施工移動式配電盤從機房所在樓層附近的動力或照明配電箱接取電源。
(2)線路敷設(shè)。供電距離盡量短，主要是從供電安全考慮，電子計算機電源間應(yīng)靠近主機房設(shè)備。主機房內(nèi)活動地板下部的低壓配電線路應(yīng)采用銅芯屏蔽導(dǎo)線或銅芯屏蔽電纜。機房內(nèi)的電源線、信號線和通信線應(yīng)分別鋪設(shè)，排列整齊，捆扎固定，長度留有余量。UPS電源配電箱(柜)引出的配電線路，穿薄皮鋼管或阻燃PVC管，沿機房活動地板下敷設(shè)至各排機柜和配線架的背面，經(jīng)帶穿線孔的活動地板引上，穿管保護迸大金屬導(dǎo)軌式插座線槽、機柜或配線架�？刂婆_或設(shè)備桌后的敷線，用金屬導(dǎo)軌式插座線槽并用螺栓固定，安裝在設(shè)備桌背面距活動地板0.1~0.3m處。
信號線纜在活動地板下從機柜、配線架至各設(shè)備，應(yīng)采用金屬線槽沿設(shè)備周圍或主機房從設(shè)備背面的活動地板穿線孔引人的設(shè)備(注意不得與電源線路共用活動地板穿線孔，且間距大于0.1m)，信號線纜避免沿機房墻邊敷設(shè)以防與強電線管交叉�；顒拥匕逑虏康碾娫淳�應(yīng)盡可能遠離計算機信號線，并避免并排敷設(shè)。當不能避免時，應(yīng)采取相應(yīng)的屏蔽措施。桌上設(shè)備之間的信號連線是短線的(長度于3m)應(yīng)沿設(shè)備背部桌面明敷，但不得懸吊在設(shè)備桌背側(cè)空中;是長線的(長度大于3m)應(yīng)從活動地板穿線孔翻下(上)穿薄皮鋼管在活動地板下敷設(shè)。機房照明負荷和普通空調(diào)負荷，由電源管理間分別引出動力和照明回路供電。照明和空調(diào)負荷線路均沿吊頂內(nèi)或墻面敷設(shè)，避免在弱電機房
(3)可靠接地�？偱潆姽�、UPS電源柜、動力配電箱、照明配電箱的金屬框架及基礎(chǔ)型
鋼必需接地(PE)或接零(PEN)可靠。門和框架的接地端子間用裸編銅線連接。柜、箱內(nèi)配線整齊。照明配電箱內(nèi)的漏電保護器的動作電流不大于30mmA，動作時間不大于0.ls。接地(PE)或接零(PEN)支線必須單獨與接地(PE)或接零(PEN)干線相連接，不得串聯(lián)連接。UPS電源柜輸出端的中性線(N極)，必須與由接地裝置直接引來的接地干線連接，作重復(fù)接地，接地電阻小于4Ω。當燈具距地面高度小于2.4m時，燈具的可接近裸露導(dǎo)體必須接地(PE)或接零(PEN)可靠，并應(yīng)有專用接地螺栓和標識。外電源進線至機房電源管理間時，應(yīng)將電纜的金屬外皮與接地裝置連接;從樓外引入的皚裝信號電纜和屏蔽信號線，進入弱電機房前也應(yīng)注意采取防雷擊措施，避免沿建筑外墻或防雷引線引雷人室，遭受雷擊和高頻電磁干擾。同軸電纜的屏蔽層必須與機殼一起接地。
上述線纜進人機房后，應(yīng)設(shè)金屬接線箱(盒)，并將線纜金屬(屏蔽)外皮連接避雷器或浪涌電壓抑止器(SPD)，然后與機房等電位接地母排，用截面積不小于16mm2的銅芯絕.緣線連通。這樣可以有效的抑制線纜接收到的電磁干擾信號，從而保證信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。從機房送出的信號線路應(yīng)采用金屬線槽沿墻并在吊頂內(nèi)敷設(shè)，避免與其他電氣管路平行緊貼。盡量避開空調(diào)、消防、暖氣和給排水等管道，與它們的間距按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。金屬電纜橋架及其支架和引入或引出的金屬電纜導(dǎo)管必須接地(PE)或接零(PEN)可靠，且必須符合下列規(guī)定:
1)金屬電纜橋架及其支架全長應(yīng)不少于2處與接地(PE)或接零(PEN)干線相連接。
2)電纜橋架間連接板的兩端跨接銅芯接地線，接地線最小允許截面積不小于6mm2。
3)接地(PE)或接零(PEN)線在插座間不串聯(lián)連接。
工程實施中按上述做法可以較好地處理機房供電的可靠和安全，各種不同電壓和頻率的信號線纜敷設(shè)安全、相互隔離度好、整齊、美觀并方便維護管理。
(4)消防系統(tǒng)的要求。消防系統(tǒng)的設(shè)備動力電纜，控制電纜、電線，按規(guī)范要求選用耐
火型電纜、電線。其他弱電系統(tǒng)所用電纜、電線均采用阻燃型。在設(shè)備選擇及線路敷時，應(yīng)充分考慮電磁兼容問題。tag標簽:
機房(341)數(shù)據(jù)中心(998)供電系統(tǒng)(20)
