華為戶外機柜

戶外機柜由于是用于室外的惡劣環(huán)境中，時刻遭受風吹日曬雨淋，因此，不管是材料、涂層還是結構，都比室內機柜復雜，具體可以從以下幾個方面來說明：戶外機柜的特點、難點

接觸保護和外來物保護等級(第一個數字)防水保護等級(第二個數字)第一個數字防護范圍第二個數字防護范圍名稱說明名稱說明0無防護——0無防護——1防護50mm直徑和更大的固體外來體探測器，球體直徑為50mm,不應完全進入1水滴防護垂直落下的水滴不應引起損害2防護12.5mm直徑和更大的固體外來體探測器，球體直徑為12.5mm,不應完全進入2柜體傾斜15度時，防護水滴柜體向任何一側傾斜15度角時，垂直落下的水滴不應引起損害3防護2.5mm直徑和更大的固體外來體探測器，球體直徑為2.5mm,不應完全進入3防護濺出的水以60度角從垂直線兩側濺出的水不應引起損害4防護1.0mm直徑和更大的固體外來體探測器，球體直徑為1.0mm,不應完全進入4防護噴水從每個方向對準柜體的噴水都不應引起損害5防護灰塵不可能完全阻止灰塵進入，但灰塵進入的數量不會對設備造成傷害5防護射水從每個方向對準柜體的射水都不應引起損害6灰塵封閉柜體內在20毫巴的低壓時不應進入灰塵6防護強射水從每個方向對準柜體的強射水都不應引起損害一.IP等級（防水、防塵）目前我司戶外機柜的IP等級一般都會在IP55等級及以上，這是在客戶提出要求的基礎上，再綜合我們自己對所裝設備對外界環(huán)境的要求，以及戶外機柜所處環(huán)境的一個綜合考慮，即不會因為IP等級太高，而增加不必要的成本，也不會因為太低而使客戶的設備受損失。要達到IP55及以上的等級，在防水方面我們可以從兩個方面來做到。1.從機柜本身的結構入手，如在柜體上設計出外翻的溝槽，門上設計防水盒，柜體為滿焊接，沒有貫穿機柜內外能活動的螺釘，有凸沿的頂蓋等。2.在機柜的安裝縫等地方使用其他密封材料，如涂上防水膠，門上使用三復合膠條等。機柜的結構防水，效果好，可靠性高，受裝配的影響小，外觀大方，漂亮，但成本相對會高，結構復雜。而使用膠條、膠水密封，人為因素較大，對操作員工的素質要求高，而且可靠性不是很好，膠條的接口密封不是很好，膠水凝固之后有開裂的可能，導致容易漏水，但成本較低，可以降低整個機柜的復雜性。但有些密封的部位只有膠條、膠水才能解決，如門與柜體之間的縫隙等。防水溝槽防水膠條防水膠條（內側）帶凸沿頂蓋在防塵方面，目前并不需要太多的措施，主要是因為IP等級為55的時候，在可以防住任何方向的射水的前提下，灰塵一般都是不能進去的，只有在IP等級較低時，我們才會有相應的措施，如對進出風口采用網孔的形式，或者采用加裝防塵網，防護網等，以防止人的肢體伸入運動部件中受傷，蛇、蟲等的入侵對產品的傷害等。二.散熱在現階段的機柜散熱，主要由兩部分組成，一是隔熱，二是主動散熱，主動散熱又可分為直接風冷，和間接風冷。1.隔熱主要有三種措施：a.外表采用反射率較高，傳熱率較低的涂層；b.單層結構的在直接受太陽輻射的地方可以采用內部加貼隔熱棉等；c.對直接受太陽照射的地方直接采用雙層結構等。以上三種可以單獨使用也可以組合使用。第二種比第三種的成本低，效果差不多，但內部的外觀不好，而且還有隔熱棉脫落的隱患。2.主動散熱就是用莫種方式強迫機柜內的熱量遷移到外部，從而達到散熱的目的。a.直接的風冷，目前主要是采用一個或者幾個較大的風扇直接把機柜內的熱空氣從機柜強力抽出，造成機柜的負壓強，從而通過進風口從外部直接吸入冷空氣，這樣就形成了一個內外相通的冷卻循環(huán)。此種方案對要求不高的設備或者所處的環(huán)境較好比較實用，而且價格低廉。b.間接的風冷是采用熱交換器或者空調，最大的特點是有互相獨立的兩個循環(huán)，一個是冷卻機柜內設備的內循環(huán)，一個是冷卻內循環(huán)風的外循環(huán)。此種冷卻方式完全可以達到現階段絕大部分主設備的要求，但整體的成本也隨之上升。他們各自的優(yōu)缺點如下表：

缺點優(yōu)點風扇型IP等級受限制，一般只能達到IP34左右成本低廉，結構簡單熱交換成本較高，功率大時體積也大IP等級可達IP66，能耗低，效率較好空調成本高，重量較大，能耗高IP等級可達IP66，功率大，效率好三.電池倉的結構現在每個綜合基站都會有備用的電池，以隨時提供當市電斷電時給設備的電流，但目前所使用的電池為密封的鉛酸電池，雖然重量大，體積大，但他的容量大，而且價格較好。不過有另一個隱患，就是電池內隨時進行的化學反應中，會有極少的副產品氫氣等一些化學物質跑出來，因此，為了不讓這些物質不傷害主設備，消除氫氣聚集而產生爆炸的威脅，電池倉一般都要有專門的倉體來安裝，以和主設備等隔離開來。目前主要有兩種，一種是采用和主設備倉并列，這種和設備倉的聯系只有電源線的進出，所以就可以采用自然通風以解決氫氣的聚集問題。但所占用的體積較大，對整體的外觀也有一定的影響。第二種就是在主設備倉在設計一個相對密封的隔間，缺點是散熱解決的不好，而且氫氣的排出需要有專門的管道或者其他復雜的結構，還會使整個機柜的重心提高，減小柜體的穩(wěn)定性。另電池單體重量比較大，對客戶的安裝也會有一定的影響。但在不會機柜整體的外型、外觀有影響，還可以更方面的排布。電池倉電池倉四.防雷、接地防雷的概念不僅是局限在防自然界的雷電、電磁波等，還包括了線路上傳來的浪涌（在100ms到1/2周波內電壓迅速上升到峰值6000Vac）?，F在的防雷分三級，戶外機柜內的防雷基本上是第三級的——安裝在設備側的防雷，其接地線越短越好，而且防雷器的安裝位置必須是在所有的設備之前，即線進入之后就是防雷器，以保護所有的設備。接地不僅是防雷上的接地，還包括整個機柜各個零件之間的連通，以保證每個零件上的靜電、漏電都可以得到外泄，這樣也可以保證設備上的靜電不會聚集，危害到主設備。五.運輸、總裝成本不管是國內還是國外，目前主流的戶外機柜（不含集成系統）由于其自身的特點，大都是采用整體用木箱包裝的方式出貨，特別占空間，所以采用室內機柜的拼裝結構是一個非?？扇〉膬?yōu)點、特點，而且目前市面上還沒有成熟的類似產品。目前我司已有一種鋁型材的拼裝戶外機柜。由于是采用鋁型材，導致整體的價格偏高，在防水方面做的不夠完美。另之前有計劃開發(fā)一種可拆卸的鈑金戶外機柜，不僅可以達到行業(yè)領先水平，還可以大大降低運輸、總裝成本，為進一步拓展海外市場，降低公司成本，增加公司的競爭力提高有力的武器。鋁型材的拼裝式戶外機柜如右圖：鋁型材的拼裝式戶外機柜，以我個人看來，主要是三部分：一是骨架部分，這塊主要是由鋁型材和固定鋁型材的角件組成，類似人的骨頭，不但構成了柜體的大致輪廓，而且還保證了機柜的穩(wěn)定性，剛度等；二是內外兩層板。內板和骨架密切結合，以達到IP等級等的要求，外板主要是起到一個外觀、隔熱、防盜等的功能；三是各個縫隙的密封處理。如內板和骨架之間的涂膠密封，門裝熱交換器和門之間的膠條密封等。附：熱交換器的結構熱交換器的分類按照熱交換媒介可分為風冷、液冷等，目前我司所使用的熱交換器是純粹是風冷，而空調是內循環(huán)為風冷，外循環(huán)為液冷的綜合體。機柜行業(yè)中所稱的熱交換器現在一般是指全部為風冷，即空氣-空氣。熱交換器的結構從功能上可分為4個部分：1.核心的熱交換芯體2.提供動力的風扇等3.電子控制部分4.其他固定零件一.熱交換芯體右圖是熱交換芯體的一角。設計熱交換器的時候首先就是根據要求確定風道的形式、大小等。熱交換器的風道形式可大致分為兩種，一種是平行的，另一種是相互交叉的。芯體內部的芯片一般所使用的材料是由多片熱傳導率較高的鋁片，或者銅片所組成。銅片因為密度比鋁大3倍還有余，價格貴很多，所以現在都使用鋁片。重量輕，效果好，耐腐蝕性強，價格不是很貴。鋁片間即風道之間的密封，一般靠不間斷的鋁片或者先進的鋁片封邊工藝以及性能較好的硅膠密封。散熱芯體的大小是可以計算出來的，首先根據客戶提供的熱源大小，計算出熱交換的功率大小。如客戶提供的熱源為1250W，那么，我們所設計的熱交換器的功率為：1250W/10℃=125W/K（℃）還需要在這個基礎上留一定的余量，因此我們需要的熱交換器的功率大小至少是：130W/K。再根據具體的風道形式確定每個散熱片的大小、形狀，在結合風扇的性能、價格以及相關的經驗值來確定散熱片的數量和間距。這樣，確認了風扇的尺寸和芯體的尺寸，整個熱交換器的大致外型、結構都確認下來了。目前來講，功率高的熱交換器一般都會使用離心風扇，其特點是風量大，風壓高，體積扁平，非常適合熱交換。但缺點是噪聲大，目前最好的風扇產家ebm所生產的單體風扇的噪聲就達到了65dB以上，如不采用消聲、隔離等措施，肯定無法滿足歐洲市場等發(fā)達地區(qū)的要求。但其他市場上并沒有對這點做過多的要求，也沒有具體的限制。二.風扇三.電子部分電子部分主要是包括了PCB控制板，溫度傳感器，顯示器，輸入裝置以及相關的插頭、線路等。PCB控制板比較簡單，但有一個