計(jì)算機(jī)房工程電氣設(shè)計(jì)的探討

第第頁計(jì)算機(jī)房工程電氣設(shè)計(jì)的探討摘要計(jì)算機(jī)房工程的電氣設(shè)計(jì)既要滿足自身的要求，又要滿足應(yīng)用的要求。針對(duì)機(jī)房工程的配電系統(tǒng)、接地系統(tǒng)做了可靠設(shè)計(jì)，對(duì)實(shí)際的機(jī)房工程提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞機(jī)房工程配電柜系統(tǒng)UPS電源系統(tǒng)防雷和接地

中圖分類號(hào)：TM727.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)機(jī)房將越來越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)設(shè)備的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行要依靠電子計(jì)算機(jī)房的嚴(yán)格的環(huán)境條件，即機(jī)房溫度、濕度、潔凈度、潔噪聲、電磁屏蔽、防靜電、不間斷供配電、防雷、防火、防漏水等條件及其控制精度，因此計(jì)算機(jī)機(jī)房工程的設(shè)計(jì)與施工也日益被人們所重視。計(jì)算機(jī)機(jī)房工程劃分成機(jī)房裝修工程、供配電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)及弱電系統(tǒng)。

1計(jì)算機(jī)機(jī)房供配電系統(tǒng)概述

計(jì)算機(jī)工程機(jī)房供配電系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，也是電力系統(tǒng)的重要組成部分，通常機(jī)房的供電系統(tǒng)按照用途可分為主設(shè)備電源、輔助設(shè)備電源、照明電源和備用電源這四個(gè)部分組成，這些輔助系統(tǒng)是為了維護(hù)整個(gè)機(jī)房的正常安全的運(yùn)行。

機(jī)房動(dòng)力配電設(shè)計(jì)中一般采用市電+不間斷電源，以保障設(shè)備對(duì)電源可靠性的要求。合理的選擇供電設(shè)備，構(gòu)成符合計(jì)算機(jī)設(shè)備要求的供電系統(tǒng)，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。機(jī)房供配電系統(tǒng)的組成主要由以下幾部分組成：（1）主設(shè)備電源。主設(shè)備電源主要功能是給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要設(shè)備（路由器、交換機(jī)、防火墻和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等）提供電源。主設(shè)備電源的提供可靠和低干擾，并且能獨(dú)立的供應(yīng)滿足相應(yīng)的功率要求，通常使用不間斷電源提供供電方式。（2）輔助設(shè)備電源。為了維護(hù)機(jī)房供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行通常需要有一些輔助系統(tǒng)，這些輔助的系統(tǒng)維護(hù)了整個(gè)機(jī)房的正常安全的運(yùn)行，如機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)和門禁系統(tǒng)等，這些輔助系統(tǒng)設(shè)備的供配電系統(tǒng)統(tǒng)稱為輔助設(shè)備系統(tǒng)。（3）照明配電系統(tǒng)。機(jī)房照明是指整個(gè)機(jī)房或者場(chǎng)所為了正常工作的照明，它是一種照度均勻的照明，通常為機(jī)房、辦公室、會(huì)議室和休息室提供照明。（4）備用電源。備用電源主要由三個(gè)部分組成，一是主設(shè)備備用電源；二是潛在設(shè)備電源；三是可擴(kuò)充設(shè)備電源。備用電源能夠提供滿足功率要求的電源。

2基本要求

根據(jù)計(jì)算機(jī)房工程在各種系統(tǒng)和范圍有不同的供配電需求，如根據(jù)《電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》、《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定，根據(jù)計(jì)算機(jī)機(jī)房供電系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的性能和用途以及運(yùn)行方式（是否聯(lián)網(wǎng)）等情況，可以劃定為A、B、C三級(jí)見表1所示。

2.1不同等級(jí)負(fù)荷和負(fù)荷等級(jí)對(duì)電源的要求

2.1.1負(fù)荷等級(jí)

跟據(jù)供電可靠性的要求和中斷供電在對(duì)人身安全、經(jīng)濟(jì)損失上所造成的影響程度可以將電力負(fù)荷主要?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)等級(jí)：（1）一級(jí)負(fù)荷。中斷供電造成人身傷亡的負(fù)荷或政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大的損失者，如在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程中被長(zhǎng)時(shí)間的打擾才能夠恢復(fù)的負(fù)荷等，在一級(jí)負(fù)荷中，工業(yè)生產(chǎn)中正常電源中斷的事故防止擴(kuò)大，要求應(yīng)急照明、通信系統(tǒng)、保證安全生產(chǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)正常的運(yùn)行。（2）二級(jí)負(fù)荷。中斷供電可能會(huì)對(duì)人身安全以及經(jīng)濟(jì)上造成比較嚴(yán)重的損失的負(fù)荷，如中斷供電導(dǎo)致主要設(shè)備損失，并且在連續(xù)生產(chǎn)過程中被中斷需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能夠恢復(fù)的重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等負(fù)荷。（3）三級(jí)負(fù)荷。不屬于一、二級(jí)負(fù)荷的都稱之為三級(jí)負(fù)荷。

2.1.2不同等級(jí)負(fù)荷對(duì)電源的要求

在一級(jí)負(fù)荷中對(duì)電源的要求是利用雙重電源來供電，可以是一個(gè)電源用另外一個(gè)作為備用。也可以兩個(gè)電源同時(shí)工作，各自供一部分負(fù)荷，也可以兩個(gè)電源同時(shí)備用。二級(jí)負(fù)荷對(duì)電源的要求是由兩回線路來進(jìn)行供電。在二級(jí)負(fù)荷中，因?yàn)橥ｋ娫斐啥斐傻闹卮髶p失，二級(jí)負(fù)荷包括的范圍相對(duì)于一級(jí)負(fù)荷要廣，必須根據(jù)供電費(fèi)用和供配電系統(tǒng)停電概率所帶來的停電損失等進(jìn)行綜合比較才能確定。三級(jí)負(fù)荷對(duì)電源的要求，三級(jí)負(fù)荷對(duì)電源沒有特殊的要求，一般的可以采用單電源供電來實(shí)現(xiàn)。

2.2供電的可靠性

供配電系統(tǒng)的供電質(zhì)量主要是由電能質(zhì)量和供電可靠性兩大指標(biāo)來衡量。一般用供電企業(yè)的實(shí)際供電小時(shí)數(shù)與全年時(shí)間內(nèi)實(shí)際總小時(shí)數(shù)的百分比來衡量，也可以這樣衡量全年的停電數(shù)和停電持續(xù)時(shí)間。

2.3照明

2.3.1照明的選擇

作為機(jī)房建設(shè)的重要組成部分，計(jì)算機(jī)房照明其實(shí)是電氣和建筑裝修藝術(shù)相結(jié)合的技術(shù)，如表2所示。

（1）主機(jī)房的平均照度可以按照2001x、3001x、5001x取值。（2）第一類輔助房間或基本工作間的平均照度可以按照1001x、1501x、2001x取值。（3）對(duì)于第二、第三類輔助房間可以按照現(xiàn)行照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)定取值。并對(duì)機(jī)房的運(yùn)行環(huán)境和照度取值的關(guān)系進(jìn)行明確的規(guī)定。

2.3.2眩光限制等級(jí)

眩光是指在照明設(shè)施產(chǎn)生的具有極高的亮度或強(qiáng)烈的對(duì)比，在視場(chǎng)中會(huì)造成視覺降低和不舒適感的情況。解決的方法是有效的限制工作面上的光幕反射和在反射眩光的機(jī)房可以采取如下措施：（1）采取措施是視覺作業(yè)避開與遠(yuǎn)離照明光源和人眼形成一個(gè)鏡面反射區(qū)域；（2）采用具有發(fā)光表面面積大、亮度低且有一定上射光通量的燈具；（3）作業(yè)房間內(nèi)的表面和視覺作業(yè)形成一個(gè)無光澤的表面；（4）采用在視線方向發(fā)光強(qiáng)度小的特殊燈具。

2.3.3計(jì)算機(jī)房工程光源的選擇

在對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)房中照明度、眩目限制等級(jí)進(jìn)行分級(jí)之后，通過對(duì)比參照表4來選擇點(diǎn)光源。

3計(jì)算機(jī)房工程供電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)

3.1供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)概述

機(jī)房工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般包括供配電線路、變配電所、電力、防雷與接地、電氣二次回路及自動(dòng)控制項(xiàng)目。

（1）變配電線路設(shè)計(jì)。供配電電線設(shè)計(jì)一般包括供電電源線路設(shè)計(jì)和室內(nèi)外高低壓配電線路設(shè)計(jì)。具體的內(nèi)容為線路路徑及線路結(jié)構(gòu)形式的確定，導(dǎo)線截面、架空線路桿位確定及標(biāo)準(zhǔn)電桿與絕緣子等的選擇。

（2）變配電所設(shè)計(jì)。變配電所的設(shè)計(jì)包括變配電所的負(fù)荷計(jì)算及無功率的補(bǔ)償計(jì)算，變配電所所址的選擇，變壓器臺(tái)數(shù)和容量、形式的確定，主線方案的選擇，短路計(jì)算和開關(guān)設(shè)備的選擇，二次回路方案的確實(shí)繼電器的保護(hù)，防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)、電氣照明等設(shè)計(jì)。

（3）電力設(shè)計(jì)。電力設(shè)計(jì)一般是指室內(nèi)外動(dòng)力配電設(shè)計(jì)。確定供配電系統(tǒng)接線形式，配電設(shè)備、導(dǎo)線選擇及線路的敷設(shè)方式，并防止觸電的安全措施等。

（4）防雷與接地設(shè)計(jì)。依據(jù)當(dāng)?shù)氐睦纂娙諗?shù)等基礎(chǔ)資料，確定防雷等級(jí)和采取防雷措施，確定允許接地電阻值和接地裝置的形式等。

（5）電氣二次及自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)工程制造所需要的設(shè)計(jì)要求，選擇電氣系統(tǒng)的控制、保護(hù)、測(cè)量、信號(hào)和自動(dòng)裝置的形式，以及各二次設(shè)備選擇校驗(yàn)等。

3.2計(jì)算機(jī)房供配電系統(tǒng)供電方式

計(jì)算機(jī)房供配電系統(tǒng)供電方式分為三類：

一類供電：需建立連續(xù)不間斷供電系統(tǒng)。

二類供電：建立必要應(yīng)急電源的供電系統(tǒng)。

三類供電：考慮普通用戶的供電要求。

3.3動(dòng)力供配電系統(tǒng)

動(dòng)力供配電系統(tǒng)是機(jī)房工程的重點(diǎn)，按負(fù)荷等級(jí)計(jì)為一級(jí)負(fù)荷，一定要保證萬無一失，供電可靠不間斷，穩(wěn)定無干擾。機(jī)房工程因電腦設(shè)備的負(fù)荷較大，對(duì)于大型機(jī)房均將高壓系統(tǒng)直接送入機(jī)房，在機(jī)房配電系統(tǒng)中設(shè)置高壓變配電，為保證市電的可靠性，一般采取引入兩路獨(dú)立電源互為備用；低壓配電系統(tǒng)設(shè)置大容量的冗余UPS系統(tǒng)，UPS的備用時(shí)間為15-30分鐘。UPS的輸入分別送給不同的計(jì)算機(jī)設(shè)備，每個(gè)設(shè)備最好保證有獨(dú)立的UPS輸出配電，便于設(shè)備調(diào)試和提高可靠性。機(jī)房動(dòng)力供配電系統(tǒng)的組成原理框圖如圖1所示。

3.4UPS供配電系統(tǒng)

UPS（UninterruptiblePowerSupply）不間斷電源供電系統(tǒng)，它能為IT用電設(shè)備提供，持續(xù)、穩(wěn)定、高質(zhì)量、高可靠性的供電形式。UPS供電系統(tǒng)可以保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時(shí)間以達(dá)到用戶可以緊急存盤，不會(huì)因?yàn)橥ｋ姸绊懻９ぷ骰騺G失大量數(shù)據(jù)，滿足機(jī)房供電要求。

參考文獻(xiàn)

[1]電