智慧機房工程電源防雷接地分系統(tǒng)建設設計方案

智慧機房工程電源防雷接地分系統(tǒng)建設設計方案機房工程【設計要點】：建立安全、穩(wěn)定、標準的機房環(huán)境并實施科學的機房管理手段，是計算機及通信行業(yè)風險防范工作的基礎?，F(xiàn)代化的機房工程是智能化建筑弱電系統(tǒng)的一個重要組成部分，是一個集建筑裝飾學、電工學、電子學、美學、環(huán)境保護、安全防范技術、暖通凈化技術、計算機專業(yè)、弱電控制專業(yè)等綜合學科的系統(tǒng)工程。由于智慧醫(yī)院弱電機房的環(huán)境必須滿足計算機等各種微電子設備和工作人員對溫度、濕度、潔凈度、電磁場強度、噪音干擾、安全保安、防漏、電源質量、振動、防雷和接地等的特殊要求。所以，一個合格的現(xiàn)代化弱電機房，應該是一個安全可靠、舒適實用、節(jié)能高效和具有可擴充性的機房。本次智慧機房工程主要涉及以下一些機房：消控室：住院樓一層（消防控制中心）；信息中心機房：住院樓地下一層（網絡/服務器/存儲機房）；住院樓匯聚間：住院樓地下一層（電腦集線機房）；醫(yī)技樓匯聚間：醫(yī)技樓地下一層（電腦集線機房*2）；腫瘤中心匯聚間：腫瘤中心地下一層（電腦集線機房）；呼叫中心：住院樓地下一層（電視及呼叫中心）；其他專業(yè)機房：交接間、電腦集線室等。機房系統(tǒng)設計的內容包括：機房結構裝修系統(tǒng)；機房空調系統(tǒng)；機房新風系統(tǒng)；機房防塵、吸音；機房門禁、防盜系統(tǒng)；機房監(jiān)控；機房配電；機房布線；機房防雷、接地系統(tǒng)；機房消防系統(tǒng)（由消防專業(yè)完成）；機房災害及防護設計對原設計的研讀和優(yōu)化建議通過對原設計圖紙的研讀，我們得知：通常機房的內部設計是在深化設計階段完成的，所以原設計并未提供機房的詳細設計；原設計規(guī)劃了機房的位置，消控室、計算機中心機房、電視呼叫中心等主要機房均設置在病房樓的地下一層；原設計圖紙需要深化的內容主要有以下一些：深化設計過程中要完成各個機房的內部設計，包括平面布置圖、各立面圖、頂面圖、管線圖、大樣圖、節(jié)點安裝圖等等；消防控制室以及信息中心機房需要出具三維立體圖；在各機房位置無法調整的前提下，進一步優(yōu)化管路走線，使之更加合理。機房設計思想智慧醫(yī)院建設的指導思想和原則是：適應當前業(yè)務需要，規(guī)模適當，逐步發(fā)展，保持先進。建成一個具有一定規(guī)模容量，技術較先進、功能齊全、運行高效、使用方便、安全可靠、質量優(yōu)良，適應全方位、多層次需求的現(xiàn)代化辦公網絡。設計簡單、結構靈活、可塑性好，便于更新調整和擴展升級。計算機房是信息中心的弱電系統(tǒng)和各類信息的中樞，它必須保證計算機設備能正常有效地工作。為使計算機設備能正常運行以及工作人員能有一個良好的工作環(huán)境，具備一個相應的機房工程系統(tǒng)是必不可少的。該系統(tǒng)包括空調、電力、照明、消防、環(huán)境監(jiān)控、防靜電、防雷擊、室內裝潢等方面的內容。因此，機房設計應具有超前意識和較高的科技含量，能夠滿足今后若干年業(yè)務發(fā)展的需要。我們在機房工程設計方面有兩個主要指導思想，一是一體化、另一個是功能區(qū)域模塊化。機房一體化設計指的是利用一致的操作環(huán)境、統(tǒng)一的操作界面、集中的監(jiān)視平臺來構建一個統(tǒng)一風格、統(tǒng)一操作習慣的機房，真正實現(xiàn)機房指揮中心的作用。機房的模塊化是指將機房的操作區(qū)、設備區(qū)、UPS配電區(qū)、氣瓶間分隔開來，將需要精密空調提供服務的設備集中在一個空間內，減少空調設備的數量，更好的發(fā)揮設備的功效，減少消耗能源。另一方面將操作人員活動的區(qū)域與設備相對隔離開來，利用醫(yī)院的中央空調對操作區(qū)提供舒適性空調服務。機房結構裝修智慧醫(yī)院的機房應是整個大樓安全性、可靠性要求最高、最重要的場所，機房內放置的計算機設備、通迅網絡設備不僅因為高科技產品而需要一個非常嚴格的操作環(huán)境，更重要的是它能否正常運作，對整個智慧醫(yī)院機房系統(tǒng)的管理運行是至關重要的，因此機房的基本結構組合必須達到以下水準：有防塵、抗靜電、阻燃、絕燃、屏蔽防漏水、隔熱、保溫、降噪等。在設計、施工、材料選擇上均應重點考慮這些要求。我們本著科學、先進、經濟的原則，對智慧醫(yī)院機房進行設計。在本次工程中有眾多的機房，各個機房功能不同、面積不同，因此需要按照實際情況對各個機房做平面功能布置設計。天棚吊頂是機房中重要的組成部分。吊頂上部安裝著強電、弱電、線槽和管線，也安裝著消防滅火的氣體管路及新風系統(tǒng)風管。在吊頂面層上安裝著嵌入式燈具、風口、消防報警探測器、氣體滅火噴頭。要求機房吊頂必須防火、防塵、美觀和易于拆裝。因而在機房中廣泛使用微孔金屬吊頂。機房吊頂采用拉絲板吊頂，規(guī)格為600*600mm，安裝高度為2700mm，為達到機房保溫效果，在精密空調區(qū)吊頂內安裝一層保溫層。頂板為暗架式吊頂，是由拉絲板制成。頂板四周均有向上摺邊以增強牢度。為增強吸音效果，可選用兩種不同大小針孔帶有或沒有無紡纖維紙粘貼層的針孔板。該頂板色澤鮮明、清秀，著色堅固，漆面不脫落。微孔板既用于裝飾、吸音，又在回風吊頂上用于回風。吊頂線條清新、自然，新潮又不凌亂。同時又便于拆卸。方形吊頂配嵌入式雙管格柵燈具，燈具尺寸600*600毫米。燈具與吊頂尺寸配套?？紤]照度均勻，燈具采用均布。吊頂頂板上需要安裝燈具、風口、煙感、溫感探頭、自動滅火噴頭。因此設計上要綜合考慮，使各系統(tǒng)管路縱橫交錯，排列有序。本次機房吊頂板建議采用乳白色。吊頂周邊均采用L形修邊角。周邊頂板應精確下料，并與L形修邊角銜接，連接緊密、平直。安裝方法：1、根據同一水平高度裝好收邊飾條。2、根據方板及龍骨的寬度確定吊點，裝上吊桿。3、把天花吊件裝在吊桿上，并裝好龍骨調整到適合位置。4、把天花板周邊貼上單面膠后放入方格內即可。墻面、柱面機房墻面和柱面均采用優(yōu)質彩鋼板飾面貼合12mm石膏板。具有現(xiàn)代化機房發(fā)展所需要的防火、防火、遮音和隔熱等性能，耐火性能達60分鐘，達到A級標準。既可增加機房裝修的檔次，又經濟實用。同時滿足了防塵、保溫及消防的要求。消房鋼瓶房間墻面采用刮瓷粉，刷三次乳膠漆（小桶環(huán)保乳膠漆）。機房墻面推薦采用彩色鋼板墻面裝飾。該彩色鋼板墻板系列產品是具有國際先進水平的建筑內裝飾、內隔斷裝飾材料。它將防火、隔音、堅固、美觀、可拆御再組裝等特點溶為一體，是機房墻面裝飾優(yōu)選材料之一。彩色鋼板是分體式的，表材0.6烤漆鋼板內襯石膏板采用C型輕鋼龍骨為立柱固定裝置，隔板之間寬度12mm壓條，及55mm寬外蓋條型式，標準單元墻板部件均可互換，在其中結構中能有自如地進行電氣步伐。墻板厚度為76－120mm等，可做防火等級組合。地面在原地面選用防水層+擠壓式聚苯乙烯保溫層+25厚水泥砂漿+防塵涂料的作法。這樣可以防止樓下屋頂結露，同時可起到提高機房潔凈度的作用。機房主入口做一組可移動防滑坡板。在計算機機房的工程技術設施中，抗靜電地板是一個很重要的組成部分，抗靜電地板鋪設在計算機機房的建筑地面上，抗靜電地板上安裝著計算機設備及其他電子設備，而在活動地板與建筑地面之間的空調可以敷設連接設備的各種管線?？轨o電地板具有可拆卸的特點，因此所有設備的導線電纜的連接、管路的連接及檢修更換都很方便。敷設路線距離最短，因而可減少信號在傳輸過程中的損耗?？轨o電地板下空間可作為靜壓送風風庫（也稱為靜壓箱），通過帶氣流分布風口的抗靜電地板將機房空調送出的冷風送入室內及發(fā)熱設備機柜內，由于氣流分布風口的的地板與一般抗靜電地板有互換性的特點，因此機房內能自由地調節(jié)氣流分布。綜上所述，建議安裝抗靜電全鋼地板。該地板具有承重能力高，美觀耐用等特點。主要參數：1、厚度：38.5mm2、單元尺寸：600×600mm3、集中承受力：2000-7000N4、分散承受力：15000-35000N/m25、面板重量：10-12.5Kg6、電阻抗：≤107ohm隔斷墻工程隔斷墻的特點：隔斷墻不僅不承荷載，而且還要把自身的重量施加在樓板上。因此其自重應越輕越好考慮到計算機的更新?lián)Q代及布局的變更和擴充，隔斷墻應設計成易于拆除而又不損壞其它部分的建筑構造，隔斷墻應具有一定的隔聲、隔噪、防火、隔潮、隔熱和減少塵埃附著的能力，在此方案中，走道、研究室和配電間（UPS、精密空調間）采用彩鋼板隔斷，配電間（UPS、精密空調間）與主機房、監(jiān)控值班室與主控室采用12mm鋼化玻璃隔斷，主機房與主控室隔斷采用12mm銫基玻璃隔斷。消房間采用磚墻隔斷。既牢固美觀又明亮通透，便于觀察。隱蔽部分工程裝飾工程中的隱蔽工程，我司將嚴格按照國家標準對隱蔽部分材料采?。篈、墻體部分作防潮處理B、部分非阻燃材料必須涂刷防火涂料C、所有隱蔽用材必須符合機房用材性能指標，做到不起塵、阻燃、絕燃，不會產生靜電，牢固耐用并無病蟲害發(fā)生。色彩整個機房區(qū)大部分以淡藍和淡灰為主色調，力求明快、現(xiàn)代感。機房空調系統(tǒng)根據GB50174-93《電子計算機房設計規(guī)范》和GB2887-89《計算站場地要求》中規(guī)定機房的溫濕度要求：計算機開機時機房的室內溫濕度項目級別A級B級夏季冬季全年溫度20-24℃18-22℃15-30℃濕度45%～65%40%～70%溫度變化率<5℃/h，不結露<10℃/h，不結露適度基本工作間（根據設備要求采用A級或B級）房間輔助房間根據工藝要求確定備注計算機停機時機房內的溫濕度項目級別A級B級溫度5～35℃5～35℃濕度40%～70%20%～80%溫度變化率<5%℃/時，不得結露<10%℃/時，不得結露機房內的溫度要求保持在：夏天22℃±2%；冬天20℃±2%，變化率≤5℃。相對濕度RH45-65%。潔凈度A級。并建議在主機房安裝高質量的空氣凈化器和紫外線殺菌燈。機房空調采用下出風方式。說明：該布局方式的優(yōu)點是：由于送風口在活動地板下，根據需要合理安排送風口的數量及位置，既能滿足計算機設備的需要，又能滿足機房內工作人員的需要，采用活動地板下和吊頂上的空間分別作為送風庫和回風庫，可以節(jié)省大量的風管，減少許多工作量及建筑材料，同時增強了機房整體的美觀性，其送風效果均勻合理，是目前機房建設中廣泛采用的一種空調送風方式。機房新風系統(tǒng)我們在機房配置新風機房，希望對各區(qū)進行新風引進；以保證有一個健康的空氣環(huán)境，使室內環(huán)境更清新、舒適。通過新風引進，各房間內應達到以下要求：1、足量的新風，能夠達到：A維持室內的正壓；B排出室內不斷產生的空氣污染物；C保證室內空氣潔凈，維持室內空氣的健康品質；D給工作人員營造一個健康舒適的工作環(huán)境；2、新風凈化效率須達到標準機房的凈化要求；3、新風量不宜過大，以減少引進的新風給室溫帶來的影響；4、新風機使用維護簡單易行，不需要頻繁維護；機房防塵、吸音（1）弱電機房內部裝修，材料應符合相關規(guī)定中的難燃材料和非燃材料，應能防潮、吸音、不起塵、抗靜電等。（2）機房室內裝飾應選用氣密性好、不起塵、易清潔，并在溫、濕度變化作用下變形小的材料，并符合下列要求：（3）墻壁表面應平整，減少積灰面，并應避免眩光。（4）四壁應涂不起塵的材料。（5）在機房頂面處理中，要增設屏蔽措施，即采用鋁制金屬天花進行封頂；對機房的進出洞或孔，要預留并做銜接處理；對機房墻、頂、地間接縫處做銜接處理；機房大門采用金屬彈簧門，并做好銜接處理。機房監(jiān)控系統(tǒng)根據項目的實際情況及用戶需求，本項目采用“集中監(jiān)控”的監(jiān)控模式，整個機房監(jiān)控系統(tǒng)主要由機房內各種智能設備及探測器、智能模塊、本地站監(jiān)控系統(tǒng)、遠程WEB瀏覽站組成；以下將進行詳細介紹。機房監(jiān)控系統(tǒng)結構拓撲圖如下：監(jiān)控系統(tǒng)能夠在機房本地實現(xiàn)以下功能的監(jiān)控，并且通過設定的形式，通過計算機網絡、無線網絡、手機網絡將報警信號發(fā)送到指定的終端上：漏水檢測精密空調監(jiān)測機房門禁管理系統(tǒng)監(jiān)測機房防盜監(jiān)控機房監(jiān)控機房供配電監(jiān)測溫濕度檢測消防檢測機房配電系統(tǒng)系統(tǒng)概述機房供配電系統(tǒng)經機房配電柜向主機電源、外部設備、輔助設備、空調、照明、新風設備等提供相線、電壓、頻率及額定容量符合要求的交流電。本機房所采用的線制為三相五線制，其三相額定電壓為380伏，單相額定電壓為220伏。供電頻率為50HZ。由大樓配電間提供兩路電源，一路市電（大樓自備發(fā)電機為備用電源）供JP1動力配電柜，為UPS提供進線電源；另一路市電供JP2動力配電柜，作為維修插座、空調、新風系統(tǒng)、照明等的用電。JP3為UPS并機柜，并作為UPS輸出總柜，為機房機柜設備的UPS配電柜JP4提供雙路UPS電源。配電一個完善的計算機供配電系統(tǒng)是保證計算機設備、場地設備和輔助用電可靠運行的先決條件，計算機房的建設及其他重要用電設備要求要建立良好的綜合性的供配電系統(tǒng)。（1）計算機房系統(tǒng)供電計算機房設備由UPS電源供電，每臺服務器機柜設二條2U自制電源條，其供電分別來自計算機房專用的UPS電源配電柜JP4，保證對計算機設備的不間斷供電（特別是雙電源設備），確保供電的可靠性和質量。UPS電源的主要用電設備包括：A．主機、網絡設備、微機及服務器；B．計算機外設（如：磁盤機、磁帶機、激光打印機等）；（2）配電柜配電柜采用放射式和樹干式相結合的方式，使集中配電和分散配電（深入負荷區(qū)）結合的方式。機房配電柜主要元器件使用ABB器件，配電柜各相負荷須均衡配置，其均衡度≥80％技術要求：消防報警系統(tǒng)與動力配電柜聯(lián)動，當消防報警信號被確認后，用消防控制系統(tǒng)中手動應急按鈕關掉動力配電柜及空調配電柜。各配電柜、箱設有N、G或PE匯流排。所有空氣開關連接均用銅排。配電柜內各供電回路均預留備用供電回路，以便增容和維護使用。動力總柜、UPS輸入輸出柜輸入端均安裝進口電源防雷裝置。在工作過程中，相線—相線、相線—中線、相線—地線、中線—地線都具有浪涌抑制模塊全方位進行保護。（3）計算機設備配電計算機專用插座選用惠州雷士工業(yè)發(fā)展有限公司產品，該產品選用特殊工程塑料制成，具有阻燃、耐高溫性能。插孔為國際通用性插孔。小型機等設備采用專用連接器。（4）臨時用電配電臨時用電可通過墻面暗插獲得（采用市電）。（5）電纜敷設，配管配線動力電纜敷設范圍：動力柜前的各進線電纜及動力柜的設備配電電纜由乙方敷設。A．所有電纜、塑銅線均敷設在金屬線槽內，分支穿電線管，末端穿金屬軟管。B．電線管、金屬線槽均可靠接地。C．全部電纜選用阻燃型電力電纜，全部電線采用阻燃塑銅線。不間斷電源系統(tǒng)智能化系統(tǒng)是整個綜合樓靈魂，整個機房集中了各子系統(tǒng)的核心設備，一旦出現(xiàn)停電將后果不堪設想，因此需要在機房設置不間斷電源系統(tǒng)。在進行不間斷電源設計時需要考慮UPS主機及電池的重量，考慮樓板的承重，防止設備太重導致樓板塌陷。不間斷電源系統(tǒng)詳細設計詳見UPS不間斷電源系統(tǒng)。照明照明的布局應符合機房美觀、位置重要性和設備位置需要來布局，從機房美觀來考率，燈具的布局應均勻布置，即縱橫方向保持一定距離，并根據機房的面積情況確定燈具的方向；從位置的重要性考慮；燈具應根據該位置的性質和作用來確定布置達到更好的效果；同時設備的位置需要也要考慮，避免陰影便于維護等因素。機房燈具材料的選擇宜選擇無啟輝器或電子鎮(zhèn)流器的燈具；帶燈片、防玄光的燈具；能兼做空調器回風口的燈具；整體裝飾性好的燈具；同時具有發(fā)光效率高的燈具。使用節(jié)能性日光燈照明，采用無眩光多隔柵燈棚，在距離地面0.8米處平均照明度不低于500LX。采用無眩光日光燈盤和日光燈管。在緊急情況下采用應急照明系統(tǒng)，采用帶15分鐘后備蓄電池的應急日光燈，應急照明平均照明度為60LUX，在距離地面0.8米處平均照明度不低于5LX。本次工程采用600＊600無眩光格柵燈均勻布置，詳細布置見機房系統(tǒng)圖紙。配線照明及輔助插座采用電線管穿塑銅線，燈具安裝可靠接地，防止電磁污染。動力設備選用耐火ZR電纜，在地板下金屬線槽內敷設。地板下線槽管線的高度不應造成送風氣流的阻滯和梗阻。計算機插座電纜全部采用ZR阻燃電纜，敷設在地板下金屬線槽內。所有控制電纜必須穿電線管，電線管連接牢固，可靠接地。地板下電纜、電線敷設采取了全封閉方式，減少事故隱患，保障計算機設備安全，可靠運行。機房防雷直流工作接地≤1Ω交流工作接地≤4Ω安全保護接地≤4Ω防靜電接地≤10Ω防雷接地≤10Ω機房設置接地系統(tǒng)采用大樓綜合地。本工程的電力工程設計采用TN-S供電系統(tǒng)。為節(jié)省投資和保證最佳效果，系統(tǒng)科學合理、切實可行和施工方便，充分利用建筑物的各種結構條件，接地系統(tǒng)采取建筑物綜合接地方式，接地電阻≤1Ω。采用兩個以上獨立的直流靜電釋放回路，從大樓聯(lián)合接地處引二條以上BVR-35mm2絕緣屏蔽電纜至機房內輔助等電位銅排（40×4），每平方米活動地板支撐腳上引一根BVR-6mm2雙色導線和銅排相連。所有金屬吊頂板，墻面板均用BVR-4mm2雙色導線和銅排相連。機房左右兩套等電位銅排通過一根BVR-35mm2絕緣屏蔽電纜相連，保證電氣通連，滿足接地要求。機房接地智能建筑必須有良好的接地裝置以及良好的接地系統(tǒng)。在智能建筑的共用接地系統(tǒng)是以大樓基礎接地為接地裝置，以暗裝的法拉第籠中的鋼筋籠柵為接地系統(tǒng)的骨架，并將各種已與此籠柵做了等電位連接的設備金屬外殼、金屬管道、電氣和信號線路的金屬護套、橋架等連接到一起，構成了多種大小不同的金屬接地（等電位連接）網絡。在垂直方向上，最下層為大樓基礎地，向上是各個樓層的樓層地，在樓層內設有機房接地母排（環(huán)形或接地線），信息系統(tǒng)首先接到機房接地母排上，然后由此引向樓層地，再經大樓接地骨架接到最地層的接地裝置上。機房面積較大，在均壓環(huán)較遠處設備放置比較集中，應在該處設置機房設備等電位匯流排，在均壓環(huán)與匯流排之間采用線纜連接，設備接地以最近的距離連接到該等電位匯流排上。在機房的樓層弱電井內設置樓層弱電等電位匯集點，水平與樓層各個機房均壓環(huán)連接，垂直采用線纜與下層弱電等電位匯集點聯(lián)結，層層聯(lián)結下傳到大樓共用接地體（基礎弱電接地點）。沿計算機機房、UPS機房等墻體四周靜電地板下分別均布安裝環(huán)行均壓環(huán)，其截面為40mmx4mm的銅排，該均壓環(huán)距地面高約40-50mm，距墻800mm，并每隔1000mm在銅排上鉆一個孔Φ8，且用8mm膨脹螺絲與地面固定；均壓環(huán)（3×30mm扁銅條）兩根相接處鉆四個6mm孔，用四個6mm銅螺絲相連；均壓環(huán)除以上固定孔和連接孔外還必須留3-4個孔，根據設備外殼接地需要和避雷器接地需要在相應的位置上鉆孔連接。并采用BVR-50035平方毫米銅導線將均壓環(huán)至少兩處連接到機房計算機專用接地上；機房內的防雷地、靜電地、屏蔽地、直流地、絕緣地、安全保護等接地直接連接到均壓環(huán)上。機房靜電防護在計算機機房的工程技術設施中，活動地板是一個很重要的組成部分，活動地板鋪設在計算機機房的建筑地面上，活動地板上安裝著計算機設備及其他電子設備，而在活動地板與建筑地面之間的空調可以敷設連接設備的各種管線?；顒拥匕寰哂锌刹鹦兜奶攸c，因此所有設備的導線電纜的連接、管路的連接及檢修更換都很方便。敷設路線距離最短，因而可減少信號在傳輸過程中的損耗?；顒拥匕逑驴臻g可作為靜壓送風風庫（也稱為靜壓箱），通過帶氣流分布風口的活動地板將機房空調送出的冷風送入室內及發(fā)熱設備機柜內，由于氣流分布風口的的地板與一般活動地板有互換性的特點，因此機房內能自由地調節(jié)氣流分布。綜上所述，建議安裝特制抗靜電活動地板。該地板具有承重能力高，美觀耐用等特點。同時配套使用風口板。主要參數：1、厚度：38.5mm2、單元尺寸：600×600mm3、集中承受力：2000-7000N4、分散承受力：15000-35000N/m25、面板重量：10-12.5Kg6、電阻抗：≤107ohm應急后備電源系統(tǒng)【設計要點】：UPS電源對于系統(tǒng)對于弱電系統(tǒng)的重要性不言而喻，尤其醫(yī)院這樣的場所，要求能夠實現(xiàn)7*24小時的不間斷運行。所以采用UPS對弱電系統(tǒng)提供電源全保護是非常重要的。是保障其他智能化弱電系統(tǒng)發(fā)揮正常作用的必要條件。在每棟樓、每個獨立機房、控制室等處設置UPS配電柜（智能化系統(tǒng)專用），每個樓層弱電間設置UPS配電箱，為智能化系統(tǒng)前端設備提供高質量的電源。對原設計的研讀和優(yōu)化建議通過對原設計圖紙的研讀，我們得知：原設計并未提供UPS系統(tǒng)的設計；原設計圖紙需要深化的內容主要有以下一些：增加UPS深化設計，包括UPS數量、布置、容量、配線、管理等等；UPS供電保護范圍：機房內的弱電系統(tǒng)核心設備、接入層設備等等;UPS的設置應該遵循集中/分散相結合的模式，不一定將所有需要UPS集中設置實現(xiàn)所謂的“集中化”供電，應該根據實際使用需要，將有條件采用大規(guī)模UPS的用電設備納入到大型UPS中集中供電，而對于分散的用電設備可以采用就地供電保護的模式，所有這些UPS利用SNMP協(xié)議接入網絡，納入到統(tǒng)一的平臺進行集中監(jiān)視和管理。UPS系統(tǒng)概述UPS（UninterruptiblePowerSystem），即不間斷電源，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統(tǒng)或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。當市電輸入正常時，UPS將市電穩(wěn)壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩(wěn)壓器，同時它還向機內電池充電；當市電中斷（事故停電）時，UPS立即將機內電池的電能，通過逆變轉換的方法向負載繼續(xù)供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。UPS不但直接用于計算機上，凡配有計算機的設備（如交換機、服務器等）、通訊系統(tǒng)、程控電話系統(tǒng)等，均使用UPS代替發(fā)電機作后備供電使用。UPS系統(tǒng)結構繁多。簡單的UPS系統(tǒng)可以在計算機網絡被關閉之前提供電源;比較貴的UPS則可提供與市電完全獨立的電流隔離，并能保證偏高的電壓永遠也不會進入計算機、網絡部件、通信設備等;對那些連1毫秒的故障都不容發(fā)生的設備，以及需要更換電池時的設備，則需要容錯系統(tǒng)。UPS所面對的典型問題網絡問題不單單是由停電引起的。短暫的停電，電燈泡可能都不會閃爍一下，但是對其他設備來說，則會帶來危險的后果。對計算機、網絡部件和通信系統(tǒng)，電壓偏高會引起電路故障，隱而不見的后果是最危險的：在這種情況下，嬌貴的電子器件仍在工作，但是耗電偏高，導致元件過熱，最終被燒壞。具體的電源問題包括以下一些：電壓偏低：大約60%的停電是電壓偏低造成的。這是最常見的問題，通常是用電大戶用電過多所致。這意味著電壓偏低不是用戶，也不是供電商造成的。電壓偏高：大約29%的停電是電壓偏高造成的，是用電大戶切換操作所致，一般會導致硬件故障。瞬變：大約8%的停電是瞬變所致。瞬變是非常短暫的電壓偏高，可能比額定電壓高出好幾倍，通過供電裝置輸入設備，從而引起數據傳送錯誤，或者導致硬件損壞。凹陷：凹陷大大改變了理想的電壓正弦波形。其后果是系統(tǒng)發(fā)生了*令人費解*的故障，或者數據傳送錯誤。這些問題之所以發(fā)生，是有些設備（如帶相移控制的燈光控制器等）不能提取純正弦電流。斷電：通常要區(qū)分斷電是毫秒級斷電還是幾分鐘或幾小時斷電。各種UPS都應該應付這兩種斷電。UPS系統(tǒng)設計UPS確立容量UPS設備選型第一步工作是確立系統(tǒng)的容量，根據負載容量及性質，選擇適當的UPS，既可保證UPS的供電質量，降低故障率，又可節(jié)省投資，提高經濟效益。一般來說，UPS容量的確定主要是要滿足當前負載的需要，同時，也要考慮幾個因素：（1）負載性質對UPS輸出功率的影響。當前大部分UPS生產廠家在產品說明書中所給的輸出功率都是指負載功率因數為一0.8（滯后）時的值，而UPS電源實際可帶的負載量是與負載功率因數密切相關的，當負載為純電阻性或電感性時，逆變器在額定機在功率下其有功功率將有所下降。所以在考慮UPS容量時，對不同的負載功率因數要進行功率折算，通?？勺鬟@樣的估算：假設負載功率因數為一0.8（滯后）時UPS額定功率為1KVA，則當功率因數為一0.9和-1.0時，輸出功率分別約為0.9－0.92kVA和0.74－0.77kVA。對于計算機類負載，只要負載的峰值系數在UPS允許的范圍內，UPS基本上可以輸出額定功率，對于電阻性或電感性負載，則需酌情加大UPS容量。（2）UPS容量較負載不宜過大，使其過度輕載運行。過度輕載運行雖有利于降低逆變器的損壞概率，但可能造成市電停電時，電池放電電流過小而放電時間偏長，在電池保護裝置故障時，電池組被深度放電，而遭永久性損壞。（3）UPS容量不宜過小，使其長期處于重載運行狀態(tài)。這樣雖可節(jié)省一部分投資，但由于逆變器處于重載運行，其輸出波形將發(fā)生畸變，輸出電壓幅值抖動過大。這樣既不能為負載提供優(yōu)質電源，還極易造成UPS逆變器的本級驅動元件損壞，所以，即使從經濟角度講也是得不償失。根據目前一些UPS廠家推薦，UPS負載量不宜長期超過其額定容量的80%。（4）在首期配置UPS容量時，應適當考慮中遠期發(fā)展趨勢，并在選型中挑選可并機或多機運行的機型，以使中遠期負載容量增大時，通過UPS并機擴大其輸出容量。相應地，配置UPS輸入輸出配電屏時，應預留多臺UPS的輸入開關和中遠期的負荷分路開關，以便于今后擴容。UPS后備電池配置為保證電網停電時，也能利用UPS電源繼續(xù)向計算機提供高質量供電，后備電池的配置尤為重要。當負載不允許被中供電時，各個機房內UPS電池后備時間應大于從市電中斷到恢復的時間或到發(fā)電機組正常供電所需時間（前級供電系統(tǒng)配有發(fā)電機組），若此段時間較長，則應配置外接的長延時的電池組，但此時應確認UPS內部整流器有能力對外接大容量電池組進行充電，否則應配置外接充電器。電池容量選擇應遵循以下原則：即電池必須在后備時間內供電給逆變器，且在額定負載下，電池組電壓不應下降到逆變器所允許的最低電壓以下。在布置機房設備排列時，應盡量使電池組靠近UPS主機，縮短兩者連線長度，增大連線截面積，以降低連線自感量和線路壓降。電池組可安裝在電池柜內，也可安裝在敞開的電池架中，前者美觀。整潔，但對樓板承重要求較高，后者可分散承重，且散熱性好，但占地面積多，易積塵，給維護帶來不便。電池供電時間主要受負載大小、電池容量、環(huán)境溫度、電池放電截止電壓等因素影響。一般計算UPS電池供電時間，可以計算出電池放電電流，然后根據電池放電曲線查出其放電時間。電池放電電流可以按以下經驗公式計算:放電電流=UPS容量（VA）*功率因數/電池放電平均電壓*效率如要計算實際負載放電時間，只需將UPS容量換為實際負載容量即可。防雷接地子系統(tǒng)【設計要點】：智慧醫(yī)院內集中了多種形式的電子設備，尤其是網絡中心機房和消防安保中心機房內更是密集的安裝這大量的電子設備，這些設備的正常運轉對于整個智能化弱電工程有著非常重要的意義。這些設備有些為大樓提供通訊、聯(lián)網以及外部信息訪問的通道、有些控制著大樓內重要機電設備的運行保證大樓環(huán)境的正常、有些起著安全防范的重要控制。這些設備大多由集成度非常高的集成電路控制，這些設備對于電壓的變化、電流的波動非常敏感。同時這些設備對于供電要求非常高，突然的斷電或者電壓沖擊將對這些設備構成非常大的危害，同時這些設備的停止運轉將會給整個醫(yī)療區(qū)域的正常運轉帶來不可估量的損失。針對以上這些問題，需要為智慧醫(yī)院的智能化弱電系統(tǒng)提供一套高效的防雷接地系統(tǒng)。對原設計的研讀和優(yōu)化建議通過對原設計圖紙的研讀，我們得知：在原設計圖紙上未能找到防雷接地系統(tǒng)的相關設計信息。原設計圖紙需要深化的內容主要有以下一些：進行防雷接地專項深化設計，包括弱電系統(tǒng)接地、機房接地、系統(tǒng)避雷、信號避雷等內容；采用聯(lián)合接地的形式，弱電系統(tǒng)自建接地干線，然后端接在強電專業(yè)指定的接地點上，電阻不大于4歐姆。系統(tǒng)概述雷電是自然界中一種特殊的、極為壯觀的聲、光、電現(xiàn)象。這不僅在于它那劃破長空的耀目閃電和令人震耳欲聾的雷鳴，更重要的是雷電給人類的生產生活帶來了巨大的危害。防雷接地系統(tǒng)是一個牽涉非常廣的系統(tǒng)，對于大樓內各種機電設備以及人員安全都有非常重要的意義。防雷接地系統(tǒng)不同于其他智能化弱電系統(tǒng)的投資效益馬上能夠得到體現(xiàn)，但防雷接地系統(tǒng)是一個保護性的系統(tǒng)，它的應用價值只在發(fā)生雷擊或者電源故障時才能體現(xiàn)。所以目前很多現(xiàn)代化建筑的建設過程中經常忽略防雷接地系統(tǒng)的建設，帶來了不少的危害，其中有些危害會帶來非常巨大的。環(huán)境介紹根據資料顯示，北京的平均年雷暴日36.76天，屬雷暴活動頻繁的多雷區(qū)。此次建設的智慧醫(yī)院建筑物較高，尤其是住院樓9層，周圍環(huán)境較為空曠，有一定雷擊危險。雷電介紹雷電的形成（水滴碰撞學說）人類賴以生存的地球不單是一個磁體，而且還是一個攜帶有54×104C負電荷的球體。在炎熱的夏季，地面的含水的空氣受到熾熱的烘烤后會產生強烈的對流運動。這些含水的上升氣流在高空遇冷形成水滴、冰雹（稱水成物），水成物在地球強大的靜電場作用下被極化，此時負電荷在上，正電荷在下，它們在重力的作用下開始下落，在下落的過程中與上升的云粒子發(fā)生碰撞，水成物下部所帶電荷轉移到云粒子上，隨著對流運動的加劇，水成物上端的正負電荷逐漸分離，最后形成帶負電的水成物在云層的下部，帶正電荷的云粒子在云層的上部，形成的雷云空間電場與地球的空間電場一致，電場強度的加強引起更加劇烈的對流分離作用，隨著時間的推移，雷云積蓄的電荷越來越多，產生強烈放電的可能性隨之俱增，當雷云積累的電荷與附近其它物體形成的電場達到一定的強度，就產生了強烈的瞬時火花放電現(xiàn)象，這就是閃電。雷擊的分類根據雷電對設備可能產生的危害形式劃分為下列幾類：直接雷擊——指在雷暴活動區(qū)域內，雷電直接擊在建筑物、構架、樹木、動植物上，由于電效應、熱效應和機械效應等混合力作用，直接摧毀建筑物，構架物以及引起人員傷亡等。由于直擊雷的電效應，有可能使機房微電子設備遭受浪涌過電壓的危害。感應雷擊——指雷云之間或雷云對地之間放電時，在附近的架空線路、埋地線路、金屬管線或類似的傳導上產生感應電壓，該電壓通過傳導體傳送至設備，間接摧毀微電子設備。感應雷擊對微電子設備，特別是通訊設備和電子計算機網絡系統(tǒng)的危害最大，據資料顯示，微電子設備遭雷擊損壞，80%以上是由感應雷引起的。雷電過電壓侵入——當直擊雷或感應雷加載到導線或金屬管道上，這種過電壓會沿著導線或金屬管道從遠處雷區(qū)或防雷保護區(qū)域侵入建筑物內部或設備內部，引起設備的損壞。另外還有操作過電壓，由于電流在導體上流動時，會產生磁場儲存能量，因此當負載（特別是電感性大的負載）電器設備開關時，會產生瞬時過電壓，操作過電壓同感應雷擊一樣，可以間接損壞微電子設備。雷擊的防護1）大樓通過建筑物主鋼筋，上端與接閃器，下端與地網連接，中間與各層均壓網或環(huán)形均壓帶連接，對進入建筑物的各種金屬管線實施均壓等電位連接，具有特殊要求的各種不同地線進行等電位處理。這樣就形成一個法拉第籠式接地系統(tǒng)，它是消除地電位反擊有效的措施。2）通信電纜線槽及地線線槽采用金屬屏蔽線槽，且需做等電位連接。其布放應盡量遠離建筑物立柱或橫梁，通信電纜線槽以及地線線槽的設計應盡可能與建筑物立柱或橫梁交叉。3）進入建筑物大樓的電源線和通訊線應在不同的防雷分區(qū)交界處，以及終端設備的前端根據IEC1312——雷電電磁脈沖防護標準，安裝上不同類別的電源類SPD以及通訊網絡類SPD（SPD瞬態(tài)過電壓保護器）。SPD是用以防護電子設備遭受雷電閃擊及其它干擾造成的傳導電涌過電壓的有效手段。SPD由強電專業(yè)在配電中設置。雷擊損壞設備的渠道雷擊對于設備的損害主要有以下幾個途徑：直擊雷雷電直接擊中地面建筑物，然后經接地裝置泄放入地。雷擊全過程包括首次雷擊、后續(xù)雷擊和長時間雷擊，首次雷擊的幅值最大，后續(xù)雷擊的陡度最大，按照GB50057-94《建筑物防雷設計規(guī)范》附錄六“雷電流”中的相關規(guī)定，雷達站按二類防雷建筑物設計，其首次雷擊、后續(xù)雷擊的相關數據如下表：首次雷擊和后續(xù)雷擊的雷電流參量表首次雷擊后續(xù)雷擊備注電流幅值I（KA）15037.5波頭時間T1（us）100.25半值時間T2（us）350100平均陡度I/T1（KA/us）15150根據我國對年平均雷暴日大于20天的地區(qū)統(tǒng)計強度概率公式為LgP=-（1/108）*I的統(tǒng)計計算所得的概率表如下：雷電流（KA）150100654024概率P3%11%36%70%85%感應雷本方案所涉系統(tǒng)外部防雷系統(tǒng)接閃直擊雷通過引下線時引起大樓內部各種線纜感應產生感應過電壓，導致設備損壞。傳導雷等。防雷系統(tǒng)部分參數的計算如下圖所示，當避雷針引雷入地時，雷流i將沿引下線泄放入大地，此時測試點的電位可用下式表示：Ux=Ul+Ur=Lo×h×di/dt+i（r+R） 式中：Lo--引下線單位長度電感（μH/m）通常L0=1.67μH/mh--測試點離地面高度（m）i--通過引下線的雷電流（KA）r--測試點至接地體電阻（Ω）R--接地電阻（Ω）di/dt--雷電流的陡度設Lo=1.67μH/m，r=0，R=10Ω，h=10m，di/dt=100KA/2.6μs則UL=1.67×10×100/2.6=642.3（KV）UR=100×10=1000KVUX=1.642MV此時的地電位升高至1兆伏以上，而測試點的電位高達1.642MV將對電子設備造成高電位反擊而損壞電子設備。避雷針引雷時，由于接地體高電位在地面造成的跨步電壓對人體可能產生危害。通過避雷針引下線上的大電流，使其附近平行金屬導線上產生的感應過電壓：當避雷針引雷后，在其引下線周圍產生的感應電磁場將波及到附近的平行導線上，從而產生感應過電壓Um，可表示為：Um=0.2（LN（1000/a）-1/2）×di/dt×10-6（KV/m）設a=10m，di/dt=100KA/2.6μs則Um=31.6（KV/m）以避雷針為中心的不同半徑范圍內的平行導線感應過電壓列于下表：a（m）510100200300400500600Um（kv）36.931.613.908.5090.08由此可見，以避雷針為中心的500米半徑范圍內的微電子設備均會遭受到數千伏的這種感應過電壓破壞。據有關實例記載，即使并非設備所處大樓頂上的避雷針引雷，雷閃落于附近數公里外的地面，或是天空云際之間發(fā)生雷閃放電，都會釀成電子設備損壞。防雷區(qū)域劃分按照IEC1312-1及GB50057-94要求，應將要保護的空間劃分為不同的防雷區(qū)，以規(guī)定各部分空間不同的雷擊電磁脈沖的嚴重程度和指明各區(qū)交界處的等電位連接點的位置。各區(qū)以在其交界處的電磁環(huán)境有明顯改變作為劃分不同防雷區(qū)的特征。防雷區(qū)宜按以下分區(qū)：1、LPZOA區(qū)：直擊雷非防護區(qū)，本區(qū)內的各物體都可能遭到直接雷擊和傳導全部雷電流；本區(qū)內的電磁場沒有衰減。2、LPZOB區(qū)：直擊雷防護