机房工程之配电系统

发布时间:

2024-04-16

  一、计算机及机房配电简介

  计算机及网络通讯设备投入服务后如无一个长期稳定的供电系统来保证计算机及网络通讯设备和有关外围设备正常运行,势必造成严重的政治和经济后果。

  一般供电系统为单路供电加发电机组

  无法可得到可靠的供电保证。一个优质高效的配电环境在机房中起着非常重要的作用。所以说机房配电是整个机房的心脏,也是机房工程中的重点。

  二、供配电系统设计依据与概况

  计算机设备供配电系统是计算机系统正常运行的前提和保证。GB50174和GB2887中对计算机供电方式可分为三类:

  一类供电:需建立不间断供电系统。

  二类供电:需建立带备用的供电系统。

  三类供电:按一般用户供电考虑。1

配电系统

  三、机房配电的要求

  (一)机房配电柜根据用途设计各路供电要准确、可靠。本次方案采用两台配电柜(市电配电柜和UPS分配柜)不同性质的供电对象不放在一个柜内控制。实现各配电功能采用模块化结构,配电柜要留有备用电路,作机房设备扩充时用电。

  (二)配电柜内选用的自动空气开关、接触器、熔断器、隔离开关等部件,要性能可靠,技术指标达到设计要求,能满足计算机设备及其辅助设备工作的要求。

  (三)配电柜内应有应急开关。当整体机房内出现严重事故或者意外火灾时,应能立刻切断计算机电源、空调电源、新风电源。

  (四)配电柜内各分路供电应设置指示灯,表示各路电气通断情况。

  (五)配电柜内应根据计算机设备及其辅助设备的不同要求,设置中线和接地线的连接装置。中线与地线及配电柜外壳绝缘。

  (六)配电柜内采用的母线、接地排及各种电缆、导线、中性线、接地线等都必须符合国家标准,并按国家规定的颜色标志编号。

  (七)小型机、网络设备、PC服务器应由配电柜内不同的独立配电线路分别供电。

  四、机房配电设计原则

  (1) 独立的电源专门向计算机及网络通讯设备供电;

  (2) 必须在配电柜上安装避雷器,它可以防止闪电和电网开关切换的影响;

  (3) 机房设备系统安装后,要考虑三相平衡问题;

  (4) 重视电源频率、电压波动及市电负荷能力;

  (5) 动力、照明电线、电缆尽量采取沿天棚经线槽、镀锌钢管敷设。UPS电缆采用防干扰屏蔽电缆,沿地板下敷设,敷设时仍要采取防干扰措施;

  (6) 本系统采用保护地线与所有设备的金属外壳、电缆桥架、穿线保护管、金属铝塑板、金属支架作可靠电气连接并引至原系统接地极,接地可靠,符合规范要求;

  (7) 墙身插座安装高度:下底距室内地坪300 mm。开关安装高度:下底距室内地坪1400mm ;

  (8) 直流接地在机房内应与交流保护接地分开:直流接地网在适当位置与大楼直流接地极相连,连接应符合电气要求;

  (9) 照明、空调、维修的电线、电缆采用阻燃(ZR)双层绝缘电线、电缆。UPS电缆采用RVVP级电缆。安装时采用防干扰措施;

  (10) 照明采用无眩光反射格栅灯盘;

  (11) 主机房照度≥400LX设计。辅助机房≥200LX设计。事故照明≥50LX;

  (12) 防止电网突然掉电和加电;

  (13) 电源的稳定度偏差不得超过额定值的±5%;

  (14) 供电电压要杂波少、干扰小、防止外部电磁干扰窜入系统;

  (15) 供电系统不要与大容量感性负载并联以免产生高压涌流;

  (16) 防止电网的频率漂移;

  (17) 维持低阻抗的地线系统;

  (18) 计算机及网络通讯设备系统对供电质量要求较高,通常要求电源的技术指标满足电压±5%。频率±1%,谐波失真<5%。为了保证计算机及网络通讯设备稳定工作,一般对计算机及网络通讯设备采用UPS供电。如果电网的波动较大,在外电与UPS之间安装一台隔离普通变压器或补偿式稳压器。1

配电方案

  五、机房配电其它材料选型

  机房内的用电设备配电电缆、导线绝缘水平应符合GB 50217—94《电力工程电缆设计规范》中的有关规定。机房内所有设备的电源线均采用优质铜芯电缆。两类插座按边框颜色区分,市电采用常规乳白色面板,UPS采用有色面板。所有线材、开关应采用知名品牌。

  (1)机房内低压配电线路应采用阻燃铜芯屏蔽导线或铜芯屏蔽电缆其绝缘水平符合GB 50217-94《电力工程电缆设计规范》中的有关要求,电缆铜芯数的选择要满足机房内用电设备的需求。

  (2)机房内的电线电缆除了应具备相应的流量负载承担能力外,还必须考虑线缆阻燃要求。

  六、机房配电的必备设备

  (一)照明系统

  照明采用与吊顶配套的灯具,照明灯具采用格珊灯具,要求照度高无眩光。灯管采用低色温日光型光管。机房的照度要求为不低于500lx,应急照明采用格栅灯盘,照度要求为不低于50lx,格栅灯要求采用优质电子镇流器器件,应做到节能、启动性能好、功力因数高、无音频噪声、无频闪现象,对计算机电源无干扰。灯具安装要合理美观,避免眩光。采用与市电联锁自动控制的方式。事故照明由市电和UPS电源供电,当市电断电时可自动切换由机房内的UPS供给。主入口安装疏散指示灯,照度不低于0.5Lx。

  (二)UPS不间断电源系统

  UPS采用IGBT功率器件及多重保护技术,先进的分布式直接并联技术保证了在线扩容和系统冗余;

  输出采用隔离变压器有效抑制三次谐波,具有很强的过载和抗冲击能力。

  定期自动自检电池,预测电池的后备时间,智能化电池管理;

  支持R232、RS485、SNMP、MODEM多种后台通讯方式;

  考虑到今后的扩容,采用的UPS不会因今后扩容的UPS功率不同而影响它们之间的并机;

  (三)辅助供配电系统

  为防止机房内辅助用电设备在运行时可能对计算机系统造成的干扰,一般将计算机系统中的辅助设备用电自成系统,称为辅助供配电系统,是为保证计算机系统服务的其它设备的用电,包含空调设备、维修用设备、新风设备、照明设备、测试设备、自动消防设备以及辅助插座等组成的辅助设备的供配电系统;

  七、机房配电的优势

  一,传统配电柜使用指针式仪表或者数显式仪表,只能有限的监测配电柜参数,满足基本的需要,精密配电柜采用高集成度,高可靠性的计算机主板,全面的监测系统的各项运行参数,并通过HMI综 合显示,降低了对配电柜的空间占有,提高了配电柜的容积率。

  第二,传统的配电柜只具备配电管理的功能,将电源分配到负载机柜上;而精密配电柜,除了配电管理外,还具有运行管理与安全管理的功能,有效的提高了整个配电系统的可靠性,降低了风险。

  第三,传统配电柜支持的回路少,整体占地面积大;精密配电柜采用高精度高集成的模块,提高了柜体的容积,支持较多的回路,减少了占地面积。2

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