#頭條創作挑戰賽#

前言：

機房電氣工程中，安全、可靠是機房供配電系統設計的關鍵出發點，由于機房的供配電系統、照明、設備防雷、機房接地、UPS不間斷電源等與一般的強電設計有所不同，又與弱電專業的十幾個子系統密切相關

正文：

　機房在智能建築中的重要性确定了安全、可靠是供配電系統設計的關鍵出發點。由于機房的供配電系統、照明、設備防雷、機房接地、UPS不間斷電源等與一般的強電設計有所不同，又與弱電專業的十幾個子系統密切相關。因此，它們處于強、弱電專業設計分工的結合部。有兩種專業技術規範在這些界面上，有些規定也不十分明确，帶來的問題是:機房各子系統的設計深度差距較大；主要弱電機房預留的位置不合适，面積過大或偏小；弱電豎井中遺漏接地幹線和電源插座；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确定；各子系統的供電和接地方式不規範等。一部分設計文件中，還經常發現有文字說明描述不清楚、系統圖和平面圖五花八門、圖形符号不按現行制圖，标準繪制等問題。

　　機房常用的供電方式不間斷電源(UPS)供電。由于采用了脈寬調頻技術、高效功率器件的成熟、微處理器的發展等因素，不間斷電源已經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定電壓，隔離外電網的幹擾。外電網一旦停電，UPS能在設備所允許的極短時間内(微秒至毫秒級)自動從備用能源經逆變器變換成電壓、頻率和相位都與原供電電源相同的電能繼續向計算機供電。或者平時由逆變器供電，

隻在逆變器發生故障時，由靜态電子開關自動将計算機瞬時切換到外電網供電或切換到另一台與之并聯的UPS上，實現不間斷供電。UPS提供的電源具有較高的電壓和頻率穩定性，波形失真也較小，幹擾更優于外電網，是計算機系統最理想的供電方式。幾乎所有的重要計算機設備都采用UPS供電。

(一)電源布置和系統設計 設計和施工必須充分了解并掌握供電對象。充分搜集機房設備和系統的資料才能做好電源布置和系統設計，從而合理地滿足機房用電需要。　　機房應設單獨電源管理間，用符合防火要求的隔牆與弱電設備隔離，避免電源管理間操聲、蓄電池酸堿液滲漏和電氣火災等事故傳播到計算機設機機房内。計算機設備機房與電源管理間中間設單扇朝電源管理間方向開啟的連通門，還可考慮設置玻璃觀察視窗。電源管理間應做水泥地面，為防潮、防濕可砌高0.3~0.5m的水泥平台擱置配電櫃和UPS電源等。　　UPS主供:主機設備、網絡設備、保安監控設備、多媒體、消防、應急照明等。　　市電主供:空調設備、普通照明和給排風、維修插座、一般動力等。

(二)動力供配電系統 由總配電櫃饋出的動力供配電系統采用50Hz交流電，380/220V三相五線電源，TN-S接地方式，零線和地線分開設置且零地線之間電壓小于lV。動力配電櫃、照明配電箱采用放射式配電直接配置各用電設備。　　機房内所有線纜須設計鋼制橋架、線槽或鋼管敷設。由于精密空調的供電電流大、負載動态範圍寬，為防止幹擾，應考慮另選路徑單獨敷設電纜。　　動力配電櫃(箱)具有火警聯動保護功能，出現火警時可與消防系統聯動及時切斷電源，關閉防煙防火閥，并且在值班室安裝手動電源切斷裝置。動力櫃、照明箱内的開關和主要元器件采用進口産品，并設置有效的防雷措施。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 UPS供配電系統的供電範圍是計算機設備(主機和附屬設備)、通信設備、網絡設備、保安監控設備、消防系統、應急照明等。UPS輸出配電回路(每個配電控制開關為一個回路)需按機房内設備要求設置，小型機/服務器、網絡核心交換機及重要路由器要由獨立雙回路供電，其他計算機設備可用一個回路帶3~4個插座，固定于地闆下。UPS電源分别送到主機房配電櫃(末端)既可靠，又方便使用。還應該考慮為數據中心中關鍵的負載設備安裝電源分配單元(PDU)，

這些設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闆和變壓器更有效。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(EPO)所支持，那麼這些空間應該擁有自己獨立的水平分布區域。　　電源分配單元(PDU)集成了獨立的變壓器、瞬時電壓浪湧抑制(TVSS)、輸出面闆和電源控制的功能，并提供了更多的優點。

　　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閉關鍵的負載。　　● 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号源接地之間的差别。當變壓器位于PDU裝置内時，就達到了最近的位置。　　● 瞬時電壓浪湧抑制(TVSS):當導線長度盡可能的短時，最好低于2OOm皿，瞬時電壓浪湧抑制(TVSS)裝置的效率将大大地提高了。通過提供在同一個裝置中瞬時電壓浪湧抑制(TVSS)作為分配面闆，可以提高效率。　　● 分配面闆:可以将面闆與變壓器安裝在同一個機櫃中或在需要更多面闆的情況下，可以使用一個遠程的電源面闆。　　● 計量、監測、警報、和遠程控制當提供一個傳統的面闆系統時，通常意味着大量的空間要求。　　● 緊急電源關閉(EPO)控制。

　　單點接地總線應該用電力分配單元(PDU)将電源分配到關鍵的負載上。在需要額外分支電路的地方，面闆或PDU"sidecars"可以是次級反饋的。應該提供兩個冗餘PDU給每個機架供電，每一個PDU最好采用不同的UPS系統供電;提供給單相或三相計算機設備一個可以安裝在機架上的快速轉換開關或從每一個PDU饋給的靜态開關。

選擇性地，可以提供給單線和三線設備，從分開的UPS系統饋給的雙饋給靜态開關式PDU，盡管這種安排提供稍微少一些的冗餘和靈活性。應該考慮用彩色的表示牌和饋給電纜來區别A和B分布，例如，所有的A側用白色，所有的B側用藍色。

　　一條電路不應該服務多于一個機架，防止一條電路對多個機架産生電路故障。為了提供冗餘，每一個機架和機櫃應該各自獨有的、兩個專用的、從兩個不同的電力分配單元(PDU)或供電面闆來的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。每一個插座應該用服務于它的PDU或電路号來标識。

(四)配電設備的安裝和線路敷設問題 在機房設備布局确定的前提下，按照電氣設備用途和設計圖紙進行設備安裝和線路敷設。　　(1)設備安裝。機房配電櫃、UPS電源櫃落地安裝;動力配電箱、照明配電箱底邊距地1.4m牆上安裝;根據機房内設備負荷容量和分布情況，機櫃(箱)内元器件配置做到排列有序、安裝牢固、理線整齊、接線正确、标志明顯、外觀良好，内外清潔。分設單相、三相回路，配用小型真空斷路器，如C65N等線路保護開關。箱内設置輔助等電位接地母排。電源櫃及其他電氣裝置的底座應與建築樓地面牢靠固定。電氣接線盒内無殘留物，蓋闆整齊、嚴密、緊貼牆面。

同類電氣設備安裝高度應一緻。吊頂内電氣裝置應安裝在便于維修處。特種電源配電裝置應有明顯标志，并注明頻率、電壓。安裝照明箱或開關面闆安裝在機房出入口附近牆面的方便位置。分體空調插座設置在機房内牆面上距地1.8m處。

　　主機房内應分别設置維修和測試用電源插座，兩者應有明顯的區别标志。測試用電源插　　座應由計算機主機電源系統供電。其他房間内應适當設置維修用電源插座。單相檢修電源回　　路要在電源管理間各牆面距地0.3m設置檢修電源插座，禁止使用2kW以上大功率電感性電動工具。确需使用這類工具以及三相檢修設備，應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。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靠近主機房設備。主機房内活動地闆下部的低壓配電線路應采用銅芯屏蔽導線或銅芯屏蔽電纜。機房内的電源線、信号線和通信線應分别鋪設，排列整齊，捆紮固定，長度留有餘量。UPS電源配電箱(櫃)引出的配電線路，穿薄皮鋼管或阻燃PVC管，沿機房活動地闆下敷設至各排機櫃和配線架的背面，經帶穿線孔的活動地闆引上，穿管保護迸大金屬導軌式插座線槽、機櫃或配線架。控制台或設備桌後的敷線，用金屬導軌式插座線槽并用螺栓固定，安裝在設備桌背面距活動地闆0.1~0.3m處。

　　信号線纜在活動地闆下從機櫃、配線架至各設備，應采用金屬線槽沿設備周圍或主機房從設備背面的活動地闆穿線孔引人的設備(注意不得與電源線路共用活動地闆穿線孔，且間距大于0.1m)，信号線纜避免沿機房牆邊敷設以防與強電線管交叉。活動地闆下部的電源線應盡可能遠離計算機信号線，并避免并排敷設。當不能避免時，應采取相應的屏蔽措施。桌上設備之間的信号連線是短線的(長度于3m)應沿設備背部桌面明敷，但不得懸吊在設備桌背側空中;是長線的(長度大于3m)應從活動地闆穿線孔翻下(上)穿薄皮鋼管在活動地闆下敷設。機房照明負荷和普通空調負荷，由電源管理間分别引出動力和照明回路供電。照明和空調負荷線路均沿吊頂内或牆面敷設，避免在弱電機房

　　(3)可靠接地。總配電櫃、UPS電源櫃、動力配電箱、照明配電箱的金屬框架及基礎型　　鋼必須接地(PE)或接零(PEN)可靠。門和框架的接地端子間用裸編銅線連接。櫃、箱内配線整齊。照明配電箱内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)幹線相連接，不得串聯連接。UPS電源櫃輸出端的中性線(N極)，必須與由接地裝置直接引來的接地幹線連接，作重複接地，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體必須接地(PE)或接零(PEN)可靠，并應有專用接地螺栓和标識。外電源進線至機房電源管理間時，應将電纜的金屬外皮與接地裝置連接;從樓外引入的皚裝信号電纜��屏蔽信号線�，進入弱電機房前也應注意采取防雷擊措施，避免沿建築外牆或防雷引線引雷人室，遭受雷擊和高��電磁幹擾�。同軸電纜的屏蔽層必須與機殼一起接地。

　　上述線纜進入機房後，應設金屬接線箱(盒)，并将線纜金屬(屏蔽)外皮連��避雷器�或浪湧電壓抑止器(SPD)，然後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幹擾信号，從而保證信号傳輸的質量。從機房送出的信号線路應采用金屬線槽沿牆并在吊頂内敷設，避免與其他電氣管路平行緊貼。盡量避開空調、消防、暖氣和給排水等管道，與它們的間距按相關規範執行。金屬電纜橋架及其支架和引入或引出的金屬電纜導管必須接地(PE)或接零(PEN)可靠，且必須符合下列規定:

　　1)金屬電纜橋架及其支架全長應不少于2處與接地(PE)或接零(PEN)幹線相連接。　　2電纜橋架�間連接闆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号線纜敷設安全、相互隔離度好、整齊、美觀并方便維護管理。　　(4)消防系統的要求。消防系統的設備動力電纜，控制電纜、電線，按規範要求選用耐　　火型電纜、電線。其他弱電系統所用電纜、電線均采用阻燃型。在設備選擇及線路敷時，應充分考慮電磁兼容問題。

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