淺談機(jī)房供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、淺談機(jī)房供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)房在現(xiàn)代建筑中的重要性越來越重要，通常都包含數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、文件服務(wù)系統(tǒng)、程控交換機(jī)系統(tǒng)等，所以設(shè)計(jì)安全、可靠的供配電系統(tǒng)成為機(jī)房設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)。本文就根據(jù)本人多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，談?wù)剻C(jī)房供配電的主要思路和原則。一、機(jī)房設(shè)計(jì)總體要求1、機(jī)房的室內(nèi)裝修材料必須選擇燃燒性能等級(jí)為A級(jí)，且不吸塵、不起塵的環(huán)保材料。2、根據(jù)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及主機(jī)設(shè)備對(duì)環(huán)境的要求，確定機(jī)房各區(qū)間的各項(xiàng)性能指標(biāo)，并結(jié)合機(jī)房建設(shè)發(fā)展方向，具有一定的超前性。3、在空間分布、系統(tǒng)容量等方面具有充分的擴(kuò)展能力。3、充分考慮機(jī)房裝修、電氣系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)、消防保安系統(tǒng)等各子系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系。4、充分

2、考慮銀行信息系統(tǒng)的安全，與金融信息系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)整體的安全體系。5、在實(shí)用的前提下，選擇機(jī)房工程專用設(shè)備和優(yōu)質(zhì)裝修材料；具有一定的美觀性和舒適性，體現(xiàn)出人性化的效果。供配電是數(shù)據(jù)中心機(jī)房的生命線，因此要建一個(gè)好的機(jī)房，首先要將供配電解決好。數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)主要分電源、環(huán)境控制和機(jī)房監(jiān)控管理系統(tǒng)。不同類別機(jī)房對(duì)電源的要求如下：A類機(jī)房：停電后會(huì)產(chǎn)生重大損失和社會(huì)影響，要求建立不停電電源系統(tǒng)。B類機(jī)房：停電后會(huì)產(chǎn)生一定損失和社會(huì)影響，要求建立備用電源系統(tǒng)。C類機(jī)房：停電后不會(huì)產(chǎn)生大的隕失和社會(huì)影響，可按一般用戶配置。對(duì)于部分重要的行業(yè)，如銀行、證券等金融行業(yè)，數(shù)據(jù)中心將承載金融公司的核心業(yè)務(wù)，

3、重要性非常高，不允許中斷業(yè)務(wù)，所以我們必須按A類機(jī)房進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要根據(jù)數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)（TIA942）的第四個(gè)等級(jí)（Tier4）標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，可靠性可達(dá)到99.99999以上，以保證異常故障和正常維護(hù)情況下，數(shù)據(jù)中心可正常工作，核心業(yè)務(wù)不受影響。二、負(fù)荷等級(jí)和額定容量依據(jù)計(jì)算機(jī)的用途和性質(zhì)以及負(fù)荷分級(jí)的規(guī)定，采取相應(yīng)的供電技術(shù):對(duì)于一級(jí)負(fù)荷采用一類供電，重要機(jī)房供電屬于一級(jí)負(fù)荷，按一級(jí)負(fù)荷的供電要求，必須保證兩個(gè)以上獨(dú)立的電源點(diǎn)供電，采用兩條專用干線引進(jìn)，兩路獨(dú)立電源在末端互投，建立不停電系統(tǒng)，而且要保證供電的質(zhì)量；對(duì)于二級(jí)負(fù)荷采用二類供電，建立帶備用的供電系統(tǒng)；對(duì)于三級(jí)負(fù)荷采用三類供電，

4、按一般用戶供電考慮。機(jī)房用電系統(tǒng)要求提供的電源額定容量一般以兩種方式給出：（1）確定機(jī)房用電系統(tǒng)的總功率大小或機(jī)房用電系統(tǒng)的總電流。這是選取電力設(shè)備、總斷路器、供電電纜、機(jī)房的總發(fā)熱量以及精密空調(diào)時(shí)都必需考慮的問題。通常供電總功率應(yīng)留有不少于25%的余量。（2）確定各機(jī)柜、分機(jī)、設(shè)備等所要求的工作電流。這對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)房的配電柜、選取合適的傳輸導(dǎo)線和分路開關(guān)也是必需的。針對(duì)電氣設(shè)備額定電流，在整定總斷路器和分路開關(guān)時(shí)要注意電氣設(shè)備的啟動(dòng)電流值。在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，有些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可供估算時(shí)參考，比如，主機(jī)房UPS功率可按350W400W/計(jì)算，照明用電可按15W20W/計(jì)算。（3）空調(diào)機(jī)電功率要根據(jù)機(jī)

5、房制冷量考慮。主機(jī)房制冷量按400W/計(jì)算，輔助機(jī)房制冷量按300W/m2計(jì)算，然后再根據(jù)電氣設(shè)備不同的效率和換算系數(shù)，確定空調(diào)系統(tǒng)用電負(fù)荷量。例如機(jī)房采用浪潮英信NF8460M3服務(wù)器，每臺(tái)高配功率為lKW，一個(gè)機(jī)柜若裝5臺(tái)就是5KW，假如預(yù)期機(jī)房在今后會(huì)裝到最多40機(jī)柜那就是200KW。UPS一般可按照設(shè)備容量的1.3倍計(jì)算，就是260KVA，再加上適當(dāng)?shù)挠嗔?，選用3臺(tái)200KVA的UPS冗余供電是一種較為理想的方案。假設(shè)精密空調(diào)單臺(tái)的耗電功率為20KW，假如配置10臺(tái)精密空調(diào)的話，總功率為10x20引200KW。UPS的供電總?cè)萘?臺(tái)200KVA冗余UPS可少算一臺(tái)400KVA。機(jī)房UP

6、S、空調(diào)總功率為：400+200=600KW，機(jī)房供配電要考慮到日后的發(fā)展余量等因素，一般可按照UPS與空調(diào)容量總和的150%配置，就是600*1.5=900KW，另外再加上新風(fēng)機(jī)4KW、照明等的用電算8KW，則機(jī)房總的配電容量應(yīng)為912KW。三、電源布置和系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)和施工必須充分了解并掌握供電對(duì)象。充分搜集機(jī)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(jì)，從而合理地滿足機(jī)房用電需要。機(jī)房應(yīng)設(shè)單獨(dú)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(jì)算機(jī)設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)。計(jì)算機(jī)設(shè)備機(jī)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)

7、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0.30.5m的水泥平臺(tái)擱置配電柜和UPS電源等。UPS主供:主機(jī)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(dòng)力等。（1）市電供電系統(tǒng)由總配電柜饋出的動(dòng)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(dòng)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(jī)房?jī)?nèi)所有線纜須設(shè)計(jì)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(fù)載動(dòng)態(tài)范圍寬，為防止干擾，應(yīng)考慮另選路徑單獨(dú)敷設(shè)電纜。動(dòng)力配電柜具有火

8、警聯(lián)動(dòng)保護(hù)功能，出現(xiàn)火警時(shí)可與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)及時(shí)切斷電源，關(guān)閉防煙防火閥，并且在值班室安裝手動(dòng)電源切斷裝置。動(dòng)力柜、照明箱內(nèi)的開關(guān)和主要元器件采用進(jìn)口產(chǎn)品，并設(shè)置有效的防雷措施。有條件時(shí)，大型機(jī)房最好采用專用電力變壓器供電。對(duì)于一級(jí)負(fù)荷機(jī)房應(yīng)該有從不同變電站供給的雙路供電，加上柴油發(fā)電機(jī)，通過應(yīng)急電源柜切換后供給機(jī)房?jī)?nèi)的UPS和精密空調(diào)機(jī)組，ATS切換最好做在機(jī)房配電系統(tǒng)就近，切換后以最短距離輸送給機(jī)房設(shè)備。對(duì)于雙路電源的服務(wù)器等IT設(shè)備，通過PDM直接從雙母線供電系統(tǒng)的兩套母線引人電源，即可保證其用電高可靠性。對(duì)于單路電源的服務(wù)器等IT設(shè)備，選用STS（靜態(tài)切換開關(guān)）為其選擇切換一套供電母線供

9、電。在供電母線無法正常供電時(shí)，STS將自動(dòng)快速切換到另一套供電正常的母線供電，確保服務(wù)器等IT設(shè)備的可靠用電。雙母線供電系統(tǒng)可確保供電可靠性高達(dá)99.99999以上，供配電系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下圖所示。圖1 雙母線供電系統(tǒng)在該系統(tǒng)中，備用發(fā)電機(jī)系統(tǒng)也是至關(guān)重要的一個(gè)因素。即便其中有一個(gè)故障時(shí)，也能夠直接地向計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備提供一個(gè)理想質(zhì)量和容量的電力供應(yīng)。發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)能夠處理UPS系統(tǒng)或電腦設(shè)備負(fù)荷的諧波電流。發(fā)電機(jī)燃料應(yīng)該是柴油，這樣啟動(dòng)比較快。考慮現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)藏量的要求，通常需要保證4小時(shí)到60天。并且需要給所有燃料儲(chǔ)藏系統(tǒng)提供一個(gè)遠(yuǎn)程的燃料監(jiān)控和警報(bào)系統(tǒng)。發(fā)電是數(shù)據(jù)機(jī)房和網(wǎng)絡(luò)機(jī)房高可用性供電系統(tǒng)的關(guān)

10、鍵組成部分。盡管IT系統(tǒng)依靠電池或飛輪發(fā)電機(jī)也能堅(jiān)持工作數(shù)分鐘甚至幾小時(shí)，但若要達(dá)到“99.999%”的可靠性水平，必須具備本地發(fā)電的能力。在供電情況較惡劣的地方，也必須進(jìn)行發(fā)電，使可用性達(dá)到99.99%或99.9%。要解決該問題，傳統(tǒng)的辦法是采用備用柴油機(jī)或燃?xì)獍l(fā)電機(jī)與UPS相結(jié)合，在可用性要求很高的應(yīng)用中，可使用此類備用發(fā)電機(jī)的N+l陣列。（2）UPS供配電系統(tǒng)在確定UPS容量時(shí)，若條件允許，則盡量使其輸出功率大于用電設(shè)備額定功率之和的1.31.5倍，作為一種冗余，為今后負(fù)荷的擴(kuò)展提供方便。UPS供配電系統(tǒng)的供電范圍是計(jì)算機(jī)設(shè)備（主機(jī)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)

11、、應(yīng)急照明等。UPS輸出配電回路(每個(gè)配電控制開關(guān)為一個(gè)回路)需按機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備要求設(shè)置，小型機(jī)/服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)核心交換機(jī)及重要路由器要由獨(dú)立雙回路供電，其他計(jì)算機(jī)設(shè)備可用一個(gè)回路帶34個(gè)插座，固定于地板下。UPS電源分別送到主機(jī)房配電柜既可靠，又方便使用。還應(yīng)該考慮為數(shù)據(jù)中心中關(guān)鍵的負(fù)載設(shè)備安裝電源分配單元(PDU)，這些設(shè)施是合并了幾個(gè)組件功能到一起的一個(gè)裝置，通常很小，比分開安裝幾個(gè)獨(dú)立的面板和變壓器更有效。如果機(jī)房細(xì)分為不同的房間或空間，每一個(gè)房間或空間是由它們各自獨(dú)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(dú)立的水平分布區(qū)域。電源分配單元(PDU)集成了獨(dú)立的變壓器、瞬時(shí)電

12、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(diǎn)。一個(gè)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(gè)臨時(shí)接駁，允許維護(hù)或資源冉分布時(shí)不用關(guān)閉關(guān)鍵的負(fù)載。 變壓器:盡可能靠近負(fù)載以減少?gòu)牡鼐€到零線之間的共模噪聲，減少電壓源接地和信號(hào)源接地之間的差別。當(dāng)變壓器位于PDU裝置內(nèi)時(shí)，就達(dá)到了最近的位置。 瞬時(shí)電壓浪涌抑制(TVSS):當(dāng)導(dǎo)線長(zhǎng)度盡可能的短時(shí)，最好低于2OOm，瞬時(shí)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(gè)裝置中瞬時(shí)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(gè)機(jī)柜中或在需

13、要更多面板的情況下，可以使用一個(gè)遠(yuǎn)程的電源面板。 計(jì)量、監(jiān)測(cè)、警報(bào)、和遠(yuǎn)程控制當(dāng)提供一個(gè)傳統(tǒng)的面板系統(tǒng)時(shí)，通常意味著大量的空間要求。 緊急電源關(guān)閉(EPO)控制。單點(diǎn)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(fù)載上。在需要額外分支電路的地方，面板或PDU"sidecars"可以是次級(jí)反饋的。應(yīng)該提供兩個(gè)冗余PDU給每個(gè)機(jī)架供電，每一個(gè)PDU最好采用不同的UPS系統(tǒng)供電;提供給單相或三相計(jì)算機(jī)設(shè)備一個(gè)可以安裝在機(jī)架上的快速轉(zhuǎn)換開關(guān)或從每一個(gè)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

14、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(lán)色。一條電路不應(yīng)該服務(wù)多于一個(gè)機(jī)架，防止一條電路對(duì)多個(gè)機(jī)架產(chǎn)生電路故障。為了提供冗余，每一個(gè)機(jī)架和機(jī)柜應(yīng)該各自獨(dú)有的、兩個(gè)專用的、從兩個(gè)不同的電力分配單元(PDU)或供電面板來的16A、220V的電路。對(duì)于高密度的機(jī)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(gè)或多個(gè)、單相或三相插座，額定電流要求5OA或更高。每一個(gè)插座應(yīng)該用服務(wù)于它的PDU或電路號(hào)來標(biāo)識(shí)。電源基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)于數(shù)據(jù)機(jī)房設(shè)備是否能正常運(yùn)行至關(guān)重要，可供選擇的UPS配置有根多種，每一種都有優(yōu)勢(shì)，也有不足之處。只有充分了解了

15、企業(yè)的可用性要求，風(fēng)險(xiǎn)承受能力和預(yù)算范圍之后，才能選擇合適的設(shè)計(jì)方案。為雙電源負(fù)載直接供電的2(N+1)結(jié)構(gòu)可提供全面的冗余，排排除了單故障點(diǎn)，因此是可用性最高的一種配置。對(duì)于沒有或很少冗余組件的設(shè)計(jì)而言，必然存在停機(jī)時(shí)段以進(jìn)行維護(hù)。如果不允許停機(jī)，那么應(yīng)當(dāng)選擇能進(jìn)行同步維護(hù)的設(shè)計(jì)。只要考慮周全，便可找到最合適的系統(tǒng)。（3）配電設(shè)備的安裝和線路敷設(shè)問題在機(jī)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(jì)圖紙進(jìn)行設(shè)備安裝和線路敷設(shè)。第一，設(shè)備安裝。機(jī)房配電柜、UPS電源柜落地安裝;動(dòng)力配電箱、照明配電箱底邊距地1.4m墻上暗裝;根據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備負(fù)荷容量和分布情況，機(jī)柜(箱)內(nèi)元器件配置作到排列有序、

16、安裝牢固、理線整齊、接線正確、標(biāo)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(hù)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(yán)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(biāo)志，并注明頻率、電壓。暗裝照明箱或開關(guān)面板安裝在機(jī)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(jī)房?jī)?nèi)墻面上距地1.8m處。主機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)分別設(shè)置維修和測(cè)試用電源插座，兩者應(yīng)有明顯的區(qū)別標(biāo)志。測(cè)試用電源插座應(yīng)由計(jì)算機(jī)主機(jī)電源系統(tǒng)供電。其他房間內(nèi)應(yīng)適當(dāng)設(shè)置維修用電源

17、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(dòng)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(dòng)式配電盤從機(jī)房所在樓層附近的動(dòng)力或照明配電箱接取電源。第二，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(jì)算機(jī)電源間應(yīng)靠近主機(jī)房設(shè)備。主機(jī)房?jī)?nèi)活動(dòng)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(jī)房?jī)?nèi)的電源線、信號(hào)線和通信線應(yīng)分別鋪設(shè)，排列整齊，捆扎固定，長(zhǎng)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(jī)房活動(dòng)地板下敷設(shè)至各排機(jī)柜和配線架的背面，經(jīng)帶穿線孔的活動(dòng)地板引上，穿管保護(hù)進(jìn)入金屬導(dǎo)

18、軌式插座線槽、機(jī)柜或配線架。控制臺(tái)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(dòng)地板0.10.3m處。信號(hào)線纜在活動(dòng)地板下從機(jī)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(jī)房從設(shè)備背面的活動(dòng)地板穿線孔引人的設(shè)備(注意不得與電源線路共用活動(dòng)地板穿線孔，且間距大于0.1m)，信號(hào)線纜避免沿機(jī)房墻邊敷設(shè)以防與強(qiáng)電線管交叉。活動(dòng)地板下部的電源線應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離計(jì)算機(jī)信號(hào)線，并避免并排敷設(shè)。當(dāng)不能避免時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的屏蔽措施。桌上設(shè)備之間的信號(hào)連線是短線的(長(zhǎng)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(zhǎng)線的(長(zhǎng)度大于3m)應(yīng)從活動(dòng)地板穿線孔翻下(上)穿薄皮

19、鋼管在活動(dòng)地板下敷設(shè)。機(jī)房照明負(fù)荷和普通空調(diào)負(fù)荷，由電源管理間分別引出動(dòng)力和照明回路供電。照明和空調(diào)負(fù)荷線路均沿吊頂內(nèi)或墻面敷設(shè)，避免在弱電機(jī)房第三，可靠接地?？偱潆姽?、UPS電源柜、動(dòng)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(hù)器的動(dòng)作電流不大于30mmA，動(dòng)作時(shí)間不大于0.ls。接地(PE)或接零(PEN)支線必須單獨(dú)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4。當(dāng)燈具

20、距地面高度小于2.4m時(shí)，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(biāo)識(shí)。外電源進(jìn)線至機(jī)房電源管理間時(shí)，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(hào)電纜和屏蔽信號(hào)線，進(jìn)入弱電機(jī)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(jī)殼一起接地。上述線纜進(jìn)人機(jī)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(jī)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(hào)，從而保證信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。從機(jī)房送出的信

21、號(hào)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(zhǎng)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(shí)施中按上述做法可以較好地處理機(jī)房供電的可靠和安全，各種不同電壓和頻率的信號(hào)線纜敷設(shè)安全、相互隔離度好、整齊、美觀并方便維護(hù)管理。(4)消防系

22、統(tǒng)的要求。消防系統(tǒng)的設(shè)備動(dòng)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(shí)，應(yīng)充分考慮電磁兼容問題。四、機(jī)房照明的設(shè)計(jì)方法機(jī)房照明是一門電氣和建筑裝修藝術(shù)相結(jié)合的科學(xué)技術(shù)，是機(jī)房建設(shè)的重要組成部分。根據(jù)不同機(jī)房的建筑要求和環(huán)境的特點(diǎn)，照明設(shè)計(jì)是不一樣的，但都會(huì)從一下幾個(gè)方面考慮:計(jì)算或查表找到合適的照度水平、處理好空間亮度分布、把握色溫和顯色性、對(duì)眩光加以有效限制、創(chuàng)造正確地投光方向等，從而構(gòu)建完美的造型和立體感，建立良好的視覺環(huán)境。（1）照明設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為了描述表面照度變化的量值，提出了照度均勻度的概念：在離地0.75m的水平面

23、上產(chǎn)生的最小照度與平均照度之比。為了使機(jī)房具有同等照度水平，照明燈具布置應(yīng)使得照度均勻度大于0.7，否則應(yīng)重新選擇和合理布置燈具，方能取得滿意效果。機(jī)房的照明設(shè)計(jì)要達(dá)到照度、均勻度、眩光限制標(biāo)準(zhǔn)的要求，需要考慮5項(xiàng)照明準(zhǔn)則：照明水平、視野內(nèi)亮度分布、免受眩光干擾、光照的空間分布、顏色呈現(xiàn)和顯色性。這些對(duì)自然光和人造光以及兩者結(jié)合光的環(huán)境條件都是適用的。大型機(jī)房更應(yīng)該注意綠色照明、節(jié)約能源和保護(hù)人們的身心健康。（2）機(jī)房照明的照度標(biāo)準(zhǔn)機(jī)房的平均照度、眩光限制標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)措施，以及機(jī)房的其他技術(shù)要求，包括布局、面積、人機(jī)環(huán)境、嗓聲、電磁干擾等，在建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50034-2004中對(duì)此都做了明確規(guī)

24、定。(1)主機(jī)房的平均照度可按300、5001x取值。(2)基本工作間、第一類輔助房間的平均照度可按100、150、2001x取值。(3)第二、第三類輔助房間應(yīng)按現(xiàn)行照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定取值。同時(shí)，還對(duì)機(jī)房的運(yùn)行環(huán)境與照度取值的關(guān)系作了明確規(guī)定，如間歇運(yùn)行的機(jī)房取低值;持續(xù)運(yùn)行的機(jī)房取中值;連續(xù)運(yùn)行的機(jī)房取高值;無窗建筑的機(jī)房取中值或高值。（3）光源和燈具照明設(shè)計(jì)的光源選擇和燈具選型很重要。在選擇滿足顯色性、啟動(dòng)時(shí)間、照度要求的光源后，根據(jù)光源、燈具、鎮(zhèn)流器等的效率壽命及價(jià)格等因素綜合比較后確定燈具的型號(hào)及規(guī)格。一般情況下，主機(jī)房的照明采用細(xì)管徑直管型熒光燈光源。只有在某些電磁干擾要求嚴(yán)格的場(chǎng)所

25、、要求快速點(diǎn)燃的室內(nèi)外環(huán)境中采用白熾燈光源。而且，其額定功率不應(yīng)超過100W。照明燈具的選型應(yīng)在滿足眩光限制和配光要求的條件下，選用高效燈具，并配用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。所謂高效，按市場(chǎng)產(chǎn)品和規(guī)范要求不應(yīng)低于65%(玻璃或透明塑料保護(hù)罩)，隔柵燈具的效率應(yīng)大于60%。（4）機(jī)房照明設(shè)計(jì)方法機(jī)房照明設(shè)計(jì)包括平面和系統(tǒng)。首先要認(rèn)真進(jìn)行機(jī)房照明的需求分析，如機(jī)房照明設(shè)計(jì)要求光線要柔和，適合人體的生理需要，不能因照明電源產(chǎn)生干擾而影響計(jì)算機(jī)的工作。照度值按電子計(jì)算機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范選擇。主機(jī)房?jī)?nèi)在離地面0.8m處，照度不應(yīng)低于3001x;輔助機(jī)房?jī)?nèi)照度不應(yīng)低于1501x;應(yīng)急照明應(yīng)大于301x;緊急

26、出口標(biāo)志燈、疏散指示燈照度應(yīng)大于51x。在主機(jī)房?jī)?nèi)基本工作間無眩光，眩光限制等級(jí)為I級(jí)；第一類輔助房間眩光限制等級(jí)為D級(jí)，可以有輕微眩光;第二、第三類輔助房司眩光限制等級(jí)為級(jí)，允許有眩光感覺等。在燈具選擇及布置時(shí)，除根據(jù)機(jī)房電氣設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)照度的要求外，還應(yīng)充分結(jié)合自然采光及墻面反射率等因素來計(jì)算確定燈具數(shù)量。一般機(jī)房照明功率密度(W/m2)的現(xiàn)行值可按18W/m2計(jì)算。各功能房間采用嵌入式格柵熒光燈具。在燈的布置上，根據(jù)安裝高度(即吊頂高度)決定燈具間隔。在保證照度的前提下，充分考慮照度均勻性和有效抑制眩光等因素。成排安裝的燈具，光帶應(yīng)平直、整齊。工作區(qū)內(nèi)一般照明的均勻度(最低照度與平均照度之

27、比)不宜小于0.7。非工作區(qū)的照度不宜低于工作區(qū)平均照度的1/5。除了各機(jī)房按要求布置燈具外，同時(shí)要考慮應(yīng)急照明要求。在市電停電后，為保證工作人員做存盤等緊急處理，機(jī)房?jī)?nèi)布置一定數(shù)量的應(yīng)急照明燈具。采用高效應(yīng)急照明燈，當(dāng)市電停電后自動(dòng)投入。應(yīng)急照明由UPS電源供電，燈具布置均勻無死角。保證應(yīng)急處理后，人員能安全快捷地沿通道向出口或應(yīng)急出口疏散。照明支路管線參照配電箱系統(tǒng)圖，應(yīng)急照明采用大樓EPS電源供電，照明箱供電線路設(shè)計(jì)中，除了一般性的供電線路外，應(yīng)考慮有1/3左右的UPS供電，以保證在應(yīng)急狀態(tài)下的人員疏散照明。燈具的控制要分區(qū)、分路、集中控制，尤其是大面積照明場(chǎng)所的燈具，要分區(qū)、分段設(shè)置開

28、關(guān)。一般照明采用電子鎮(zhèn)流器，當(dāng)采用電感鎮(zhèn)流器時(shí)，應(yīng)加電容補(bǔ)償器。所示為主機(jī)房燈具的分區(qū)、分路、集中控制方式。此外，機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)設(shè)置備用照明是正常照明的一部分，其容量一般是正常照明。五、機(jī)房防雷接地及安全供電由于雷電侵害，通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等時(shí)常遭受打擊，輕者接口損壞，通信中斷或數(shù)據(jù)誤、錯(cuò)碼，重者使系統(tǒng)癱瘓，嚴(yán)重影響工作的順利進(jìn)行。因此，雷電已成為電子信息時(shí)代的一大公害，雷電防護(hù)已成為電子設(shè)備急需解決的問題。美國(guó)通用研究公司提供磁場(chǎng)脈沖超過0.07高斯，就可引起計(jì)算失效；磁場(chǎng)脈沖超過2.4高斯就可以引起集成電路永久性損壞。在雷擊中心1.5km-2.0km范圍內(nèi)都可能產(chǎn)生過電壓的危險(xiǎn)，損壞線路上的設(shè)

29、備；其后果可能使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行中斷，并造成難以估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失，雷電和浪涌電壓成了電子化時(shí)代的一大公害。1、雷電入侵渠道雷電過電壓對(duì)機(jī)房系統(tǒng)電子設(shè)備的損害主要有以下三個(gè)途徑進(jìn)入：一、直擊雷經(jīng)過接閃器（如避雷針/帶）而直放入地，導(dǎo)致地網(wǎng)地電位上升，高電壓由設(shè)備接地線引入電子設(shè)備造成地電位反擊。二、雷電流沿引下線入地時(shí)，在引下線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，引下線周圍的各種金屬管（線）上經(jīng)感應(yīng)而產(chǎn)生過電壓。三、進(jìn)出大樓的電源線和通信線等在大樓外受直擊雷或感應(yīng)雷而加載的雷電壓及過電流沿線竄入，入侵電子設(shè)備。根據(jù)雷電電磁脈沖防護(hù)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，電子信息設(shè)備損壞的主要原因是雷電感應(yīng)浪涌電壓造成的。它可以通過各種引線把

30、感應(yīng)浪涌電壓波引入電子信息設(shè)備內(nèi)部，破壞其芯片和接口。雷電對(duì)電氣設(shè)備的影響，主要有損壞元器件、設(shè)備誤動(dòng)作及破壞數(shù)據(jù)文件。因此，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況具體分析，采取相應(yīng)的防雷保護(hù)措施，確保通信系統(tǒng)的安全工作。我們對(duì)以上三種途徑對(duì)整個(gè)入侵的雷電壓及過電流進(jìn)行防護(hù)，確保計(jì)算機(jī)機(jī)房系統(tǒng)的安全工作。從以上雷電入侵渠道的分析中可以得出：在整個(gè)計(jì)算機(jī)機(jī)房系統(tǒng)防雷工程中，必須在電源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行可靠、有效的防護(hù)工作，并具有可靠的接地裝置。2、防雷設(shè)計(jì)方案依據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)、德國(guó)VDE標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)與部委頒發(fā)的設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，計(jì)算機(jī)機(jī)房系統(tǒng)設(shè)備等都必須有完整完善之防護(hù)措施，保證該系統(tǒng)能正常運(yùn)作。雷

31、擊附近的建筑物、避雷針（塔）或雷擊遠(yuǎn)處的電源通信線路，都會(huì)在設(shè)備或接口處產(chǎn)生極高的感應(yīng)電壓，對(duì)設(shè)備造成威脅，據(jù)統(tǒng)計(jì)，感應(yīng)雷、傳導(dǎo)雷對(duì)電子設(shè)備的損壞已占雷擊損壞的80%以上?，F(xiàn)代防雷強(qiáng)調(diào)在作好直擊雷防護(hù)的前提下，更應(yīng)采取均壓等電位連接，屏蔽，聯(lián)合接地，箝位保護(hù)等新技術(shù)，分區(qū)分級(jí)做好精密儀器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等敏感電子設(shè)備的雷電電磁脈沖的防護(hù)。直擊雷防護(hù)直擊雷防護(hù)系統(tǒng)包括接閃器（避雷針、避雷帶）、引下線、地網(wǎng)三個(gè)部分。直擊雷防護(hù)系統(tǒng)起到了保護(hù)建筑物結(jié)構(gòu)、提供雷擊放電的通道的作用。當(dāng)建筑物遭到直接雷擊時(shí)，接閃器接閃雷電，雷電流沿引下線到地網(wǎng)，流到大地。在設(shè)計(jì)時(shí)要求接閃器最先可靠接閃，接地網(wǎng)的接地電阻較

32、低。電源防雷目前，經(jīng)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證，由電源系統(tǒng)耦合進(jìn)入的感應(yīng)雷擊造成設(shè)備的損壞占雷擊災(zāi)害損失60以上的概率。因此，對(duì)電源系統(tǒng)的避雷保護(hù)措施是整個(gè)防雷工程中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。要防止由外輸電線路的感應(yīng)雷電波和雷電電磁脈沖的侵入，使其在進(jìn)入大樓電源系統(tǒng)之前將其泄放入地。由于單級(jí)防雷可能會(huì)帶來因雷電流過大而導(dǎo)致的泄流后殘壓過大或者保護(hù)能力不足引起的設(shè)備損壞。因此采用電源系統(tǒng)多級(jí)保護(hù)。根據(jù)機(jī)房大小及設(shè)備保護(hù)的重要程度，采用一級(jí)、二級(jí)或三級(jí)防雷，設(shè)備末端需要有防浪涌插座。在大樓低壓配電屏已設(shè)置一級(jí)電源防雷裝置的基礎(chǔ)上，至少在機(jī)房配電柜上口再加設(shè)二級(jí)電源防雷裝置。防雷器裝置在接地、連接等方面均須滿足國(guó)家

33、標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)備終端處采用帶突波吸收功能的電源插座為設(shè)備提供電源，對(duì)設(shè)備進(jìn)行防浪涌保護(hù)。機(jī)房信號(hào)系統(tǒng)的防雷根據(jù)配置要求，機(jī)房?jī)?nèi)在安裝電源防雷器的同時(shí)必須加裝信號(hào)避雷器，以便保護(hù)與通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連的重要設(shè)備。第一，所有建筑物進(jìn)出線路(含天饋線路)均應(yīng)加信號(hào)防雷器；第二，機(jī)房總迸線部分加裝信號(hào)防雷器，在部分特別重要的服務(wù)器或設(shè)備前加裝避雷器；第三，所有設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的模塊加裝信號(hào)防雷器；第四，在門禁管理主機(jī)前加裝信號(hào)防雷器。所有信號(hào)避雷器應(yīng)具備以下功能:l 保護(hù)l000/l00/l0BASE-T以太網(wǎng)接口卡和LAN設(shè)備接人線。l 保護(hù)數(shù)據(jù)終端及個(gè)人電腦串口。l 在持續(xù)性故障時(shí)具有失效保

34、護(hù)短路功能。l 在長(zhǎng)時(shí)司持續(xù)性過壓、異常強(qiáng)烈的雷電沖擊情況下，要安全斷開。3、機(jī)房接地系統(tǒng)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，在各類計(jì)算機(jī)機(jī)房、數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)申心擁有數(shù)臺(tái)、數(shù)十臺(tái)乃至數(shù)百臺(tái)計(jì)算機(jī)或服務(wù)器的情況越來越普遍。如何更高效、更安全地管理這些服務(wù)器或計(jì)算機(jī)，成為機(jī)房管理人員及操作維護(hù)人員必須面對(duì)的課題，如機(jī)房的環(huán)境條件、電氣技術(shù)、機(jī)房裝飾及防雷接地等存在的機(jī)房安全問題。這里首先介紹機(jī)房的電氣接地、防雷系統(tǒng)安全。機(jī)房電氣接地系統(tǒng)有四種:l 交流工作接地，接地電阻不應(yīng)大于4。l 安全工作接地，接地電阻不應(yīng)大于4。l 直流工作接地，接地電阻應(yīng)按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具體要求確定。l 防雷接地，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家

35、標(biāo)準(zhǔn)GB50057一1994(2000版)建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。目前，可行而又經(jīng)濟(jì)的接地方法是將交流接地和安全工作接地合二為一，與直流接地、防雷接地分別用三根接地引線引至大樓的地面總等電位連接箱，再將它們引至避雷地樁形成綜合接地網(wǎng)，這樣他們就有同樣的電位，在發(fā)生雷擊時(shí)，不會(huì)發(fā)生雷電反擊而損壞設(shè)備。只要接地電阻小于1，就可保證接地線間不產(chǎn)生電位差、不相互干擾，也是工程上最常見的做法。為了保證接地電阻小于l，將采用優(yōu)質(zhì)的接地體和副下線，根據(jù)實(shí)際情況綜合運(yùn)用深埋、添加降阻劑、增大接地線橫截面面積、增加接地體數(shù)量等方法來降低接地電阻，以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。若防雷接地一定要單獨(dú)設(shè)置接地裝置時(shí)，其余三種

36、接地宜共用一組接地裝置，其接地電阻不應(yīng)大于其中最小值，并應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范的要求采取防止反擊措施。但是，交流與安全工作接地、防雷接地、直流接地分開的方式存在一個(gè)問題，即在發(fā)生雷電反擊時(shí)，容易損壞設(shè)備。必須使防雷接地與其他兩種接地間有一定的距離，方可避免雷電反擊的破壞。由于直流接地與其他接地是分開的，來自其他接地線的干擾也可消除。但重新打接地地樁，費(fèi)用比較高，而且一般建筑物受周圍環(huán)境的限制，另外找地樁有一定的困難。在TN-S系統(tǒng)中，交流工作地和安全保護(hù)地分別取自電源供電線上的N線和PE線。聯(lián)合接地的電阻一般都要求滿足R<l的規(guī)定。據(jù)有關(guān)調(diào)查材料報(bào)道:北京、上海、重慶、深圳和

37、海南等地的一些高層建筑項(xiàng)目的聯(lián)合接地電阻大都為0.20.5,某些高層建筑個(gè)別測(cè)試點(diǎn)接地電阻值最大不過0.8。聯(lián)合接地電阻不應(yīng)大于l的要求，是設(shè)計(jì)規(guī)范要求的一個(gè)最低限值，在具體工程中應(yīng)越小越好。如達(dá)不到要求，應(yīng)增加接地體數(shù)量或采取人工降阻措施來滿足實(shí)測(cè)要求。由變電所引至機(jī)房的主饋線電纜有兩種接法:(1)當(dāng)變電所與機(jī)房處于同一建筑內(nèi)時(shí)，由變電所低壓柜引出的饋線，迸機(jī)房UPS電源管理間的電纜采用三相五線(3L+N+PE)絕緣防火電纜。(2)當(dāng)變電所與機(jī)房處于不同的建筑內(nèi)時(shí)，由變電所低壓柜引出的饋線，進(jìn)機(jī)房ups電源管理間的電纜可采用三相四線(3L+N)絕緣防火電纜，在人戶處做重復(fù)接地，并在此后變?yōu)槿辔逍?，引出的PE線聯(lián)至各級(jí)設(shè)備。對(duì)直流工作接地有特殊要求且需單獨(dú)設(shè)置接地裝置的電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其接地電阻值及與其他接地裝置的接地體之間的距離應(yīng)按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及有關(guān)規(guī)定的要求確定。當(dāng)多個(gè)電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)共用一組接地裝置時(shí)，應(yīng)將各電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分別采用接地線與接地體連接。電源電纜PE線在電源管理間的互投切換箱內(nèi)，需作輔助等電位接地端子排。一定要做直流工作接地的程控交換機(jī)房和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備機(jī)房，在總體規(guī)劃時(shí)應(yīng)鄰設(shè)于計(jì)算機(jī)機(jī)房。電源交流工作接地和安全保護(hù)接地取自計(jì)算機(jī)機(jī)房電源管理間，單獨(dú)從變電所總等電位接地母排上，用截面積不小于16mm2的絕緣防火電纜引至有直流