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機(jī)房配電
機(jī)房配電
一、機(jī)房配電系統(tǒng)概述
計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備投入服務(wù)后如無(wú)一個(gè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的供電系統(tǒng)來(lái)保證計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備和有關(guān)外圍設(shè)備正常運(yùn)行,勢(shì)必造成嚴(yán)重的政治和經(jīng)濟(jì)后果。一般供電系統(tǒng)為單路供電加發(fā)電機(jī)組,無(wú)法可得到可靠的供電保證。一個(gè)優(yōu)質(zhì)高效的配電環(huán)境在機(jī)房中起著非常重要的作用。所以說(shuō)機(jī)房配電是整個(gè)機(jī)房的心臟,也是機(jī)房工程中的重點(diǎn)。
二、供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)與概況
計(jì)算機(jī)設(shè)備供配電系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提和保證。GB50174-93《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB2887-89《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)要求》中對(duì)計(jì)算機(jī)供電方式可分為三類:
一類供電:需建立不間斷供電系統(tǒng)。
二類供電:需建立帶備用的供電系統(tǒng)。
三類供電:按一般用戶供電考慮。
三、機(jī)房配電的要求
(一)機(jī)房配電柜根據(jù)用途設(shè)計(jì)各路供電要準(zhǔn)確、可靠。本次方案采用兩臺(tái)配電柜(市電配電柜和UPS分配柜)不同性質(zhì)的供電對(duì)象不放在一個(gè)柜內(nèi)控制。實(shí)現(xiàn)各配電功能采用模塊化結(jié)構(gòu),配電柜要留有備用電路,作機(jī)房設(shè)備擴(kuò)充時(shí)用電。 
(二)配電柜內(nèi)選用的自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)、接觸器、熔斷器、隔離開(kāi)關(guān)等部件,要性能可靠,技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,能滿足計(jì)算機(jī)設(shè)備及其輔助設(shè)備工作的要求。 
(三)配電柜內(nèi)應(yīng)有應(yīng)急開(kāi)關(guān)。當(dāng)整體機(jī)房?jī)?nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重事故或者意外火災(zāi)時(shí),應(yīng)能立刻切斷計(jì)算機(jī)電源、空調(diào)電源、新風(fēng)電源。 
(四)配電柜內(nèi)各分路供電應(yīng)設(shè)置指示燈,表示各路電氣通斷情況。 
(五)配電柜內(nèi)應(yīng)根據(jù)計(jì)算機(jī)設(shè)備及其輔助設(shè)備的不同要求,設(shè)置中線和接地線的連接裝置。中線與地線及配電柜外殼絕緣。 
(六)配電柜內(nèi)采用的母線、接地排及各種電纜、導(dǎo)線、中性線、接地線等都必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并按國(guó)家規(guī)定的顏色標(biāo)志編號(hào)。 
(七)小型機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、PC服務(wù)器應(yīng)由配電柜內(nèi)不同的獨(dú)立配電線路分別供電。 
四、機(jī)房配電設(shè)計(jì)原則
(1)獨(dú)立的電源專門(mén)向計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備供電.
(2)必須在配電柜上安裝避雷器,它可以防止閃電和電網(wǎng)開(kāi)關(guān)切換的影響。
(3)機(jī)房設(shè)備系統(tǒng)安裝后,要考慮三相平衡問(wèn)題。
(4)重視電源頻率、電壓波動(dòng)及市電負(fù)荷能力。
(5)動(dòng)力、照明電線、電纜盡量采取沿天棚經(jīng)線槽、鍍鋅鋼管敷設(shè)。UPS電纜采用防干擾屏蔽電纜,沿地板下敷設(shè),敷設(shè)時(shí)仍要采取防干擾措施。
(6)本系統(tǒng)采用保護(hù)地線與所有設(shè)備的金屬外殼、電纜橋架、穿線保護(hù)管、金屬鋁塑板、金屬支架作可靠電氣連接并引至原系統(tǒng)接地極,接地可靠,符合規(guī)范要求。
(7)墻身插座安裝高度:下底距室內(nèi)地坪300 mm。開(kāi)關(guān)安裝高度:下底距室內(nèi)地坪1400mm。
(8)直流接地在機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)與交流保護(hù)接地分開(kāi):直流接地網(wǎng)在適當(dāng)位置與大樓直流接地極相連,連接應(yīng)符合電氣要求。
(9)照明、空調(diào)、維修的電線、電纜采用阻燃(ZR)雙層絕緣電線、電纜。UPS電纜采用RVVP級(jí)電纜。安裝時(shí)采用防干擾措施。
(10)照明采用無(wú)眩光反射格柵燈盤(pán)。
(11)主機(jī)房照度≥400LX設(shè)計(jì)。輔助機(jī)房≥200LX設(shè)計(jì)。事故照明≥50LX。
(12)防止電網(wǎng)突然掉電和加電。
(13)電源的穩(wěn)定度偏差不得超過(guò)額定值的±5%。
(14)供電電壓要雜波少、干擾小、防止外部電磁干擾竄入系統(tǒng)。
(15)供電系統(tǒng)不要與大容量感性負(fù)載并聯(lián)以免產(chǎn)生高壓涌流。
(16)防止電網(wǎng)的頻率漂移。
(17)維持低阻抗的地線系統(tǒng)。 
(18)計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備系統(tǒng)對(duì)供電質(zhì)量要求較高,通常要求電源的技術(shù)指標(biāo)滿足電壓±5%。頻率±1%,諧波失真<5%。為了保證計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備穩(wěn)定工作,一般對(duì)計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備采用UPS供電。如果電網(wǎng)的波動(dòng)較大,在外電與UPS之間安裝一臺(tái)隔離普通變壓器或補(bǔ)償式穩(wěn)壓器。
五、機(jī)房配電其它材料選型
(1)機(jī)房?jī)?nèi)的用電設(shè)備配電電纜、導(dǎo)線絕緣水平應(yīng)符合GB 50217—94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定。機(jī)房?jī)?nèi)所有設(shè)備的電源線均采用優(yōu)質(zhì)銅芯電纜。兩類插座按邊框顏色區(qū)分,市電采用常規(guī)乳白色面板,UPS采用有色面板。所有線材、開(kāi)關(guān)應(yīng)采用知名品牌。
(2)機(jī)房?jī)?nèi)低壓配電線路應(yīng)采用阻燃銅芯屏蔽導(dǎo)線或銅芯屏蔽電纜其絕緣水平符合GB 50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)要求,電纜銅芯數(shù)的選擇要滿足機(jī)房?jī)?nèi)用電設(shè)備的需求。
(3)機(jī)房?jī)?nèi)的電線電纜除了應(yīng)具備相應(yīng)的流量負(fù)載承擔(dān)能力外,還必須考慮線纜阻燃要求。
六、機(jī)房配電的必備設(shè)備
1.照明系統(tǒng)
照明采用與吊頂配套的燈具,照明燈具采用格珊燈具,要求照度高無(wú)眩光。燈管采用低色溫日光型光管。機(jī)房的照度要求為不低于500lx,應(yīng)急照明采用格柵燈盤(pán),照度要求為不低于50lx,格柵燈要求采用優(yōu)質(zhì)電子鎮(zhèn)流器器件,應(yīng)做到節(jié)能、啟動(dòng)性能好、功力因數(shù)高、無(wú)音頻噪聲、無(wú)頻閃現(xiàn)象,對(duì)計(jì)算機(jī)電源無(wú)干擾。燈具安裝要合理美觀,避免眩光。采用與市電聯(lián)鎖自動(dòng)控制的方式。事故照明由市電和UPS電源供電,當(dāng)市電斷電時(shí)可自動(dòng)切換由機(jī)房?jī)?nèi)的UPS供給。主入口安裝疏散指示燈,照度不低于0.5Lx。
2.UPS不間斷電源系統(tǒng)
UPS采用IGBT功率器件及多重保護(hù)技術(shù),先進(jìn)的分布式直接并聯(lián)技術(shù)保證了在線擴(kuò)容和系統(tǒng)冗余;輸出采用隔離變壓器有效抑制三次諧波,具有很強(qiáng)的過(guò)載和抗沖擊能力。
定期自動(dòng)自檢電池,精確預(yù)測(cè)電池的后備時(shí)間,智能化電池管理;
支持R232、RS485、SNMP、MODEM多種后臺(tái)通訊方式;考慮到今后的擴(kuò)容,采用的UPS不會(huì)因今后擴(kuò)容的UPS功率不同而影響它們之間的并機(jī)。
3.輔助供配電系統(tǒng)
為防止機(jī)房?jī)?nèi)輔助用電設(shè)備在運(yùn)行時(shí)可能對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成的干擾,一般將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的輔助設(shè)備用電自成系統(tǒng),稱為輔助供配電系統(tǒng),是為保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)服務(wù)的其它設(shè)備的用電,包含空調(diào)設(shè)備、維修用設(shè)備、新風(fēng)設(shè)備、照明設(shè)備、測(cè)試設(shè)備、自動(dòng)消防設(shè)備以及輔助插座等組成的輔助設(shè)備的供配電系統(tǒng)。
七、機(jī)房配電的優(yōu)勢(shì)
1.傳統(tǒng)配電柜使用指針式儀表或者數(shù)顯式儀表,只能有限的監(jiān)測(cè)配電柜參數(shù),滿足基本的需要,精密配電柜采用高集成度,高可靠性的計(jì)算機(jī)主板,全面的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù),并通過(guò)HMI綜 合顯示,降低了對(duì)配電柜的空間占有,提高了配電柜的容積率。
2.傳統(tǒng)的配電柜只具備配電管理的功能,將電源分配到負(fù)載機(jī)柜上;而精密配電柜,除了配電管理外,還具有運(yùn)行管理與安全管理的功能,有效的提高了整個(gè)配電系統(tǒng)的可靠性,降低了風(fēng)險(xiǎn)。
3.傳統(tǒng)配電柜支持的回路少,整體占地面積大;精密配電柜采用高精度高集成的模塊,提高了柜體的容積,支持較多的回路,減少了占地面積。
八、機(jī)房配電系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.雙母線供電,從配電結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)供電高,可靠性。
2.可實(shí)現(xiàn)部署靈活快速,簡(jiǎn)化機(jī)房配電。
3.配電設(shè)備具有熱插撥功能,提高了系統(tǒng)的可靠性、可維護(hù)和可擴(kuò)展性。
4.智能監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)機(jī)房配電的高管理性和安全性,智能配電系統(tǒng)幫助提高負(fù)載可靠性,延長(zhǎng)電源保護(hù)設(shè)備的使用壽命,協(xié)助控制業(yè)務(wù)環(huán)境,提供前瞻性的災(zāi)難恢復(fù)方法。
九、機(jī)房配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1.供配電系統(tǒng)的布置
數(shù)據(jù)中心機(jī)房供配電系統(tǒng)主要設(shè)備有:UPS、電池和配電柜等。這些設(shè)備單位占地面積、重量大,對(duì)于這些設(shè)備的擺放位置既要考慮功能上的需求,又要考慮空間和承重的需要,還要考慮對(duì)外界的危害。
數(shù)據(jù)中心機(jī)房供電系統(tǒng)應(yīng)有獨(dú)立的配電間、變配電所,UPS 電源機(jī)房應(yīng)靠近設(shè)備機(jī)房(負(fù)荷中心)布置,這樣能保證從UPS輸出到用電設(shè)備之間的壓降和損耗盡可能的小。UPS 電源主機(jī)、配電柜與蓄電池組是否需要分隔,按照數(shù)據(jù)中心等級(jí)的要求決定,另外還需要考慮到UPS屬于大型設(shè)備,重量比較大,噪聲大,需要擺放在一個(gè)承重比較好,并且不影響辦公和休息環(huán)境的地方。配電柜位置的選擇,主要考慮功能上的需求,配電柜應(yīng)在滿足功能分區(qū)的基礎(chǔ)上,盡可能靠近供電負(fù)載。發(fā)電機(jī)房宜設(shè)置在地面一層,當(dāng)發(fā)電機(jī)房設(shè)置于地下層時(shí),應(yīng)特別注意進(jìn)、出風(fēng)通道能否滿足要求,應(yīng)注意發(fā)電機(jī)組儲(chǔ)油裝置(日用油箱、儲(chǔ)油罐)的消防要求。
變配電所、發(fā)電機(jī)房、UPS 電源機(jī)房均應(yīng)留有足夠的面積,可與設(shè)備機(jī)房同步發(fā)展,應(yīng)對(duì)設(shè)備機(jī)房面積擴(kuò)展或設(shè)備機(jī)房功率密度上升引起的供電需求。于非專門(mén)設(shè)計(jì)用于數(shù)據(jù)中心的建筑,應(yīng)注意其是否滿足設(shè)備安裝和線路敷設(shè)的要求,包括樓面荷載、凈高、抗震等級(jí)、耐火等級(jí)等方面。
2.供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
(1)市電動(dòng)力配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
市電動(dòng)力配電主要用于供給機(jī)房精密空調(diào)設(shè)備、普通照明和給排風(fēng)、維修插座、一般動(dòng)力、UPS設(shè)備等。市電動(dòng)力配電一般由大樓總配電柜饋出的動(dòng)力供配電系統(tǒng),采用50Hz交電,380/220V三相五線電源,TN-S接地方式,零線和地線分開(kāi)設(shè)置且零地線之間電壓小于1V。
一般可靠性要求數(shù)據(jù)中心宜引入兩路市電電源,條件受限制時(shí)也可引入一路市電電源。引入兩路市電電源時(shí),宜為冗余關(guān)系,也可作為供電容量擴(kuò)展關(guān)系。
每一路市電電源的供電容量應(yīng)能滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需求,包括UPS電源系統(tǒng)、機(jī)房精密空調(diào)、機(jī)房照明、蓄電池充電及建筑設(shè)備中的一、二級(jí)負(fù)荷。兩路市電電源的供電容量應(yīng)為全冗余,正常時(shí)應(yīng)同時(shí)供電運(yùn)行,兩路電源在負(fù)荷設(shè)備輸入端自動(dòng)切換。
市電動(dòng)力配電柜一般采用放射式配電直接配至各用電設(shè)備或電箱,機(jī)房?jī)?nèi)所有動(dòng)力配電線纜必須設(shè)計(jì)橋架或鋼管敷設(shè),市電動(dòng)力配電柜具有火警聯(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,動(dòng)力配電柜、照明箱內(nèi)的開(kāi)關(guān)和主要元器件應(yīng)設(shè)置有效的防雷措施。
(2)自備應(yīng)急電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)中心一般采用柴油發(fā)電機(jī)組作為自備應(yīng)急電源,對(duì)于大型、高等級(jí)數(shù)據(jù)中心也可以選擇可靠性高、輸出電源品質(zhì)好、帶非線性負(fù)載能力強(qiáng)、體積小、重量輕的大功率燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組。一般可靠性要求的數(shù)據(jù)中心宜配置一路自備應(yīng)急電源,供電容量應(yīng)能滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需求,包括UPS 電源系統(tǒng)、機(jī)房空調(diào)、機(jī)房照明、蓄電池充電及建筑設(shè)備中的一、二級(jí)負(fù)荷。當(dāng)數(shù)據(jù)中心條件受限制,且市電電源具有較高可靠性時(shí),也可以部分或全部采用移動(dòng)式發(fā)電機(jī)組作為自備應(yīng)急電源。發(fā)電機(jī)組燃料儲(chǔ)備量應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)中心等級(jí)的要求,結(jié)合市電電源可靠性、供油可靠性、消防要求綜合決定,一般不宜少于發(fā)電機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行8小時(shí)的用油量。
(3)UPS供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
UPS配電主要用于計(jì)算機(jī)設(shè)備、服務(wù)器、小型機(jī)、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、保安監(jiān)控設(shè)備等。UPS 電源系統(tǒng)輸出一般采用三級(jí)配電方式:系統(tǒng)輸出配電柜-機(jī)房配電柜-機(jī)柜配電單元。
UPS電源系統(tǒng)蓄電池組容量的計(jì)算方法有以下兩種:
1)按負(fù)荷電流計(jì)算
2)按負(fù)荷功率計(jì)算
按負(fù)荷電流計(jì)算的結(jié)果是蓄電池組的總?cè)萘?,然后再選擇單組蓄電池的容量和組數(shù)。按負(fù)荷功率計(jì)算的結(jié)果是選定容量規(guī)格的蓄電池組數(shù)。兩種計(jì)算方法的結(jié)果可互相校驗(yàn)。
對(duì)于單電源輸入設(shè)備,即使已采用雙單元冗余UPS 電源系統(tǒng),也宜將其連接在其中一個(gè)單元上。對(duì)于雙單元冗余UPS電源系統(tǒng),可將其每個(gè)單元中的部分容量視為并聯(lián)冗余性質(zhì)。對(duì)于需要雙回路供電的單電源輸入設(shè)備,宜在其輸入端設(shè)置靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)STS。靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)STS 的性能應(yīng)能滿足其要求,一般轉(zhuǎn)換時(shí)間小于5~10ms。
當(dāng)負(fù)荷設(shè)備對(duì)零-地電壓要求較高時(shí),可在機(jī)房配電柜設(shè)置隔離變壓器。有時(shí)候,為保證UPS故障旁路后輸出高質(zhì)量電源,往往在UPS旁路輸出端設(shè)置隔離變壓器。
數(shù)據(jù)中心UPS供配電系統(tǒng)一般采用冗余方式供電,很少采用單機(jī)供電。冗余方式供電能在一臺(tái)UPS設(shè)備故障時(shí),仍然能夠滿足機(jī)房?jī)?nèi)重要設(shè)備的用電需求,這是單機(jī)供電所不能達(dá)到的。從冗余式配置方案來(lái)看,常用的有以下幾種方式:
1)熱備份式冗余UPS供電方式
主機(jī)帶負(fù)載,備機(jī)空載或帶非重要負(fù)載,備機(jī)接入主機(jī)的BYPASS(旁路)輸入端。這種方式布置比較靈活,不需要兩臺(tái)UPS同品牌,而且不要增加額外輔助電路,不增加購(gòu)置成本。如果UPS主機(jī)發(fā)生了故障,那么UPS備機(jī)必須接替全部負(fù)載,這也就意味著設(shè)計(jì)時(shí)必須計(jì)算好UPS主機(jī)故障時(shí),UPS備機(jī)所需承擔(dān)的總負(fù)載。
2)直接并機(jī)冗余UPS供電方式
為克服熱備份式冗余供電系統(tǒng)的弱點(diǎn),隨著UPS控制技術(shù)的進(jìn)步,具有相同額定輸出功率的UPS可直接并聯(lián)而形成冗余供電系統(tǒng),為保證高質(zhì)量的并機(jī)系統(tǒng),各電源間必須保持同頻、同相、且各機(jī)均流。此供電方式瞬間過(guò)載能力強(qiáng),能夠自動(dòng)均分功率,系統(tǒng)互為主備,提高供電可靠性,電源系統(tǒng)擴(kuò)容方便。但是存在著環(huán)流,增加無(wú)功損耗,降低系統(tǒng)可靠性,需增加額外輔助電路,隨之而來(lái)是增加成本,增加故障點(diǎn)。設(shè)計(jì)時(shí),如2臺(tái)互備,每臺(tái)按照50%帶載能力考慮,并聯(lián)的主機(jī)越多,單臺(tái)主機(jī)的帶載能力就越低。
3)雙總線冗余供電方式
雙總線供電方式是采用兩條總線對(duì)后端設(shè)備進(jìn)行供電,每條總線上具有相同的一套UPS供電方式,消除可能出現(xiàn)在UPS輸出端與用戶負(fù)載端之間的“單點(diǎn)瓶頸”故障隱患,以提高輸出電源供電系統(tǒng)的“容錯(cuò)”功能。此供電方式能夠在線維護(hù),在線擴(kuò)容,在線升級(jí),改善了重要總線的可用性,滿足了雙電源用電設(shè)備的需求,真正實(shí)現(xiàn)了7×24×365運(yùn)行的目標(biāo)。但是雙總線冗余供電方式相當(dāng)于搭建了兩套前述供電方式的回路,需要增加2倍以上的成本。同時(shí),為滿足單電源設(shè)備的供電需求,可在輸出端安裝STS,來(lái)保證供電輸出的可靠性。
3.供配電設(shè)備的安裝和線路敷設(shè)
機(jī)房UPS、精密空調(diào)電源系統(tǒng)輸入應(yīng)設(shè)置專用的輸入配電柜。電源系統(tǒng)輸入配電柜應(yīng)引接兩路電源、自動(dòng)切換。UPS電源主機(jī)的主電源和旁路電源應(yīng)分別引入,并宜由不同的輸入配電柜引接。UPS電源系統(tǒng)輸出應(yīng)采用放射式、雙回路配電方式。UPS 電源系統(tǒng)輸出應(yīng)采用三相配電,末端分相,以利三相平衡。
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,配電柜及其他電氣裝置的底座應(yīng)與建筑樓地面牢靠固定,并接地,機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)分別設(shè)置維修和測(cè)試用插座,且有明顯區(qū)別標(biāo)志,測(cè)試用電源插座應(yīng)由UPS供電,維修插座由市電供電。所有線路的敷設(shè)是要以設(shè)備布局和設(shè)計(jì)圖紙為基礎(chǔ)進(jìn)行,設(shè)計(jì)時(shí)考慮供電距離盡量短,機(jī)房?jī)?nèi)的電源線、信號(hào)線和通信線應(yīng)分別鋪設(shè),不能共走同一線槽,UPS電源配電箱(柜)引出的配電線路,穿鍍鋅鋼管,沿機(jī)房活動(dòng)地板下敷設(shè)至各排網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)器機(jī)柜,使用插座或工業(yè)連接器為機(jī)柜供電。
4.可靠接地
數(shù)據(jù)中心應(yīng)采用聯(lián)合接地方式,將圍繞建筑物的環(huán)形接地體、建筑物基礎(chǔ)地網(wǎng)及變壓器地網(wǎng)用接地銅牌相互連通,重要機(jī)房?jī)?nèi)由銅編織帶組成聯(lián)合地網(wǎng)。所有的配電柜和配電箱的金屬框架及基礎(chǔ)型鋼必需接地(PE)可靠。門(mén)和框架的接地端子間用裸編銅線連接。照明配電箱內(nèi)的漏電保護(hù)器的動(dòng)作電流不大于30mA,動(dòng)作時(shí)間不大于0.1s,接地(PE)支線必須單獨(dú)與接地(PE)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(lái)的接地干線連接,作重復(fù)接地,聯(lián)合接地電阻小于4Ω,單獨(dú)接地小于1Ω,當(dāng)燈具距地面高度小于2.4m時(shí),燈具的可接近裸露導(dǎo)體必須接地(PE)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。金屬電纜橋架及其支架全長(zhǎng)應(yīng)不少于2處與接地(PE)干線相連接,電纜橋架間連接板的兩端跨接銅芯接地線,接地線允許截面積不小于6mm2,接地(PE)在插座間不串聯(lián)連接。
5.機(jī)房防靜電
由于靜電對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備有較大影響,所以機(jī)房的防靜電技術(shù)就非常重要,目前,機(jī)房防靜電措施主要是在機(jī)房地面敷設(shè)防靜電地板,地板間通過(guò)橫梁精密連接成一個(gè)整體,并與地板下接地銅牌連接,地板基材采用全鋼、鋁合金、硫酸鈣等材質(zhì),機(jī)房墻面采用彩鋼板或刷防靜電涂料,天花安裝金屬吊頂板,起到靜電屏蔽作用,防止外界強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾。
6.末端PDU
電源分配單元(PDU),顧名思義PDU應(yīng)具備電源的分配或附加管理的功能。電源的分配是指電流及電壓和接口的分配,電源管理是指開(kāi)關(guān)控制(包括遠(yuǎn)程控制)、電路中的各種參數(shù)監(jiān)視、線路切換、承載的限制、電源插口匹配安裝、線纜的整理、空間的管理及電涌防護(hù)和極性檢測(cè)。由于數(shù)據(jù)中心的幾乎所有的IT設(shè)備都已經(jīng)或者將要放置在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi),所以,PDU作為機(jī)柜的必備附件也越來(lái)越受到相關(guān)各方的重視。 PDU電源分配器和普通電源排插相比,其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)安排更合理、品質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格、安全無(wú)故障工作時(shí)間長(zhǎng)、各類漏電、過(guò)電過(guò)載保護(hù)更優(yōu)秀、插拔動(dòng)作頻繁而不易損壞、熱升溫小、安裝更靈活方便,適合對(duì)用電要求很?chē)?yán)格的行業(yè)客戶使用。也從根本上杜絕了普通電源排插的因接觸不良、負(fù)荷小而造成的頻繁斷電、燒毀、火災(zāi)等安全隱患。
十、供配電系統(tǒng)的智能化管理
(1)列頭柜的智能監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)配電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)與負(fù)載情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)、告警、統(tǒng)計(jì)。
(2)監(jiān)控的輸入部分電氣參數(shù)有:電量、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、三相電壓、電流、頻率等。
(3)監(jiān)控的輸出支路電氣參數(shù)有:額定電流,實(shí)際電流、負(fù)載百分比、負(fù)載電流諧波百分比、負(fù)載電量、功率因數(shù)等。
十一、配置清單
十二、總結(jié)
廣州萊安從事十多年機(jī)房配電,擁有豐富施工經(jīng)驗(yàn)及實(shí)施經(jīng)驗(yàn),為廣大客戶解決機(jī)房配電各種難題問(wèn)題,得到了廣大客戶的廣泛認(rèn)可。我司免費(fèi)為直接客戶及工程集成商提供機(jī)房配電解決方案及報(bào)價(jià),歡迎全國(guó)廣大客戶來(lái)人來(lái)電咨詢業(yè)務(wù)!
機(jī)房配電
一、機(jī)房配電系統(tǒng)概述
計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備投入服務(wù)后如無(wú)一個(gè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的供電系統(tǒng)來(lái)保證計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備和有關(guān)外圍設(shè)備正常運(yùn)行,勢(shì)必造成嚴(yán)重的政治和經(jīng)濟(jì)后果。一般供電系統(tǒng)為單路供電加發(fā)電機(jī)組,無(wú)法可得到可靠的供電保證。一個(gè)優(yōu)質(zhì)高效的配電環(huán)境在機(jī)房中起著非常重要的作用。所以說(shuō)機(jī)房配電是整個(gè)機(jī)房的心臟,也是機(jī)房工程中的重點(diǎn)。
二、供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)與概況
計(jì)算機(jī)設(shè)備供配電系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提和保證。GB50174-93《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB2887-89《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)要求》中對(duì)計(jì)算機(jī)供電方式可分為三類:
一類供電:需建立不間斷供電系統(tǒng)。
二類供電:需建立帶備用的供電系統(tǒng)。
三類供電:按一般用戶供電考慮。
三、機(jī)房配電的要求
(一)機(jī)房配電柜根據(jù)用途設(shè)計(jì)各路供電要準(zhǔn)確、可靠。本次方案采用兩臺(tái)配電柜(市電配電柜和UPS分配柜)不同性質(zhì)的供電對(duì)象不放在一個(gè)柜內(nèi)控制。實(shí)現(xiàn)各配電功能采用模塊化結(jié)構(gòu),配電柜要留有備用電路,作機(jī)房設(shè)備擴(kuò)充時(shí)用電。 
(二)配電柜內(nèi)選用的自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)、接觸器、熔斷器、隔離開(kāi)關(guān)等部件,要性能可靠,技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,能滿足計(jì)算機(jī)設(shè)備及其輔助設(shè)備工作的要求。 
(三)配電柜內(nèi)應(yīng)有應(yīng)急開(kāi)關(guān)。當(dāng)整體機(jī)房?jī)?nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重事故或者意外火災(zāi)時(shí),應(yīng)能立刻切斷計(jì)算機(jī)電源、空調(diào)電源、新風(fēng)電源。 
(四)配電柜內(nèi)各分路供電應(yīng)設(shè)置指示燈,表示各路電氣通斷情況。 
(五)配電柜內(nèi)應(yīng)根據(jù)計(jì)算機(jī)設(shè)備及其輔助設(shè)備的不同要求,設(shè)置中線和接地線的連接裝置。中線與地線及配電柜外殼絕緣。 
(六)配電柜內(nèi)采用的母線、接地排及各種電纜、導(dǎo)線、中性線、接地線等都必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并按國(guó)家規(guī)定的顏色標(biāo)志編號(hào)。 
(七)小型機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、PC服務(wù)器應(yīng)由配電柜內(nèi)不同的獨(dú)立配電線路分別供電。 
四、機(jī)房配電設(shè)計(jì)原則
(1)獨(dú)立的電源專門(mén)向計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備供電.
(2)必須在配電柜上安裝避雷器,它可以防止閃電和電網(wǎng)開(kāi)關(guān)切換的影響。
(3)機(jī)房設(shè)備系統(tǒng)安裝后,要考慮三相平衡問(wèn)題。
(4)重視電源頻率、電壓波動(dòng)及市電負(fù)荷能力。
(5)動(dòng)力、照明電線、電纜盡量采取沿天棚經(jīng)線槽、鍍鋅鋼管敷設(shè)。UPS電纜采用防干擾屏蔽電纜,沿地板下敷設(shè),敷設(shè)時(shí)仍要采取防干擾措施。
(6)本系統(tǒng)采用保護(hù)地線與所有設(shè)備的金屬外殼、電纜橋架、穿線保護(hù)管、金屬鋁塑板、金屬支架作可靠電氣連接并引至原系統(tǒng)接地極,接地可靠,符合規(guī)范要求。
(7)墻身插座安裝高度:下底距室內(nèi)地坪300 mm。開(kāi)關(guān)安裝高度:下底距室內(nèi)地坪1400mm。
(8)直流接地在機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)與交流保護(hù)接地分開(kāi):直流接地網(wǎng)在適當(dāng)位置與大樓直流接地極相連,連接應(yīng)符合電氣要求。
(9)照明、空調(diào)、維修的電線、電纜采用阻燃(ZR)雙層絕緣電線、電纜。UPS電纜采用RVVP級(jí)電纜。安裝時(shí)采用防干擾措施。
(10)照明采用無(wú)眩光反射格柵燈盤(pán)。
(11)主機(jī)房照度≥400LX設(shè)計(jì)。輔助機(jī)房≥200LX設(shè)計(jì)。事故照明≥50LX。
(12)防止電網(wǎng)突然掉電和加電。
(13)電源的穩(wěn)定度偏差不得超過(guò)額定值的±5%。
(14)供電電壓要雜波少、干擾小、防止外部電磁干擾竄入系統(tǒng)。
(15)供電系統(tǒng)不要與大容量感性負(fù)載并聯(lián)以免產(chǎn)生高壓涌流。
(16)防止電網(wǎng)的頻率漂移。
(17)維持低阻抗的地線系統(tǒng)。 
(18)計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備系統(tǒng)對(duì)供電質(zhì)量要求較高,通常要求電源的技術(shù)指標(biāo)滿足電壓±5%。頻率±1%,諧波失真<5%。為了保證計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備穩(wěn)定工作,一般對(duì)計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備采用UPS供電。如果電網(wǎng)的波動(dòng)較大,在外電與UPS之間安裝一臺(tái)隔離普通變壓器或補(bǔ)償式穩(wěn)壓器。
五、機(jī)房配電其它材料選型
(1)機(jī)房?jī)?nèi)的用電設(shè)備配電電纜、導(dǎo)線絕緣水平應(yīng)符合GB 50217—94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定。機(jī)房?jī)?nèi)所有設(shè)備的電源線均采用優(yōu)質(zhì)銅芯電纜。兩類插座按邊框顏色區(qū)分,市電采用常規(guī)乳白色面板,UPS采用有色面板。所有線材、開(kāi)關(guān)應(yīng)采用知名品牌。
(2)機(jī)房?jī)?nèi)低壓配電線路應(yīng)采用阻燃銅芯屏蔽導(dǎo)線或銅芯屏蔽電纜其絕緣水平符合GB 50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)要求,電纜銅芯數(shù)的選擇要滿足機(jī)房?jī)?nèi)用電設(shè)備的需求。
(3)機(jī)房?jī)?nèi)的電線電纜除了應(yīng)具備相應(yīng)的流量負(fù)載承擔(dān)能力外,還必須考慮線纜阻燃要求。
六、機(jī)房配電的必備設(shè)備
1.照明系統(tǒng)
照明采用與吊頂配套的燈具,照明燈具采用格珊燈具,要求照度高無(wú)眩光。燈管采用低色溫日光型光管。機(jī)房的照度要求為不低于500lx,應(yīng)急照明采用格柵燈盤(pán),照度要求為不低于50lx,格柵燈要求采用優(yōu)質(zhì)電子鎮(zhèn)流器器件,應(yīng)做到節(jié)能、啟動(dòng)性能好、功力因數(shù)高、無(wú)音頻噪聲、無(wú)頻閃現(xiàn)象,對(duì)計(jì)算機(jī)電源無(wú)干擾。燈具安裝要合理美觀,避免眩光。采用與市電聯(lián)鎖自動(dòng)控制的方式。事故照明由市電和UPS電源供電,當(dāng)市電斷電時(shí)可自動(dòng)切換由機(jī)房?jī)?nèi)的UPS供給。主入口安裝疏散指示燈,照度不低于0.5Lx。
2.UPS不間斷電源系統(tǒng)
UPS采用IGBT功率器件及多重保護(hù)技術(shù),先進(jìn)的分布式直接并聯(lián)技術(shù)保證了在線擴(kuò)容和系統(tǒng)冗余;輸出采用隔離變壓器有效抑制三次諧波,具有很強(qiáng)的過(guò)載和抗沖擊能力。
定期自動(dòng)自檢電池,精確預(yù)測(cè)電池的后備時(shí)間,智能化電池管理;
支持R232、RS485、SNMP、MODEM多種后臺(tái)通訊方式;考慮到今后的擴(kuò)容,采用的UPS不會(huì)因今后擴(kuò)容的UPS功率不同而影響它們之間的并機(jī)。
3.輔助供配電系統(tǒng)
為防止機(jī)房?jī)?nèi)輔助用電設(shè)備在運(yùn)行時(shí)可能對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成的干擾,一般將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的輔助設(shè)備用電自成系統(tǒng),稱為輔助供配電系統(tǒng),是為保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)服務(wù)的其它設(shè)備的用電,包含空調(diào)設(shè)備、維修用設(shè)備、新風(fēng)設(shè)備、照明設(shè)備、測(cè)試設(shè)備、自動(dòng)消防設(shè)備以及輔助插座等組成的輔助設(shè)備的供配電系統(tǒng)。
七、機(jī)房配電的優(yōu)勢(shì)
1.傳統(tǒng)配電柜使用指針式儀表或者數(shù)顯式儀表,只能有限的監(jiān)測(cè)配電柜參數(shù),滿足基本的需要,精密配電柜采用高集成度,高可靠性的計(jì)算機(jī)主板,全面的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù),并通過(guò)HMI綜 合顯示,降低了對(duì)配電柜的空間占有,提高了配電柜的容積率。
2.傳統(tǒng)的配電柜只具備配電管理的功能,將電源分配到負(fù)載機(jī)柜上;而精密配電柜,除了配電管理外,還具有運(yùn)行管理與安全管理的功能,有效的提高了整個(gè)配電系統(tǒng)的可靠性,降低了風(fēng)險(xiǎn)。
3.傳統(tǒng)配電柜支持的回路少,整體占地面積大;精密配電柜采用高精度高集成的模塊,提高了柜體的容積,支持較多的回路,減少了占地面積。
八、機(jī)房配電系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.雙母線供電,從配電結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)供電高,可靠性。
2.可實(shí)現(xiàn)部署靈活快速,簡(jiǎn)化機(jī)房配電。
3.配電設(shè)備具有熱插撥功能,提高了系統(tǒng)的可靠性、可維護(hù)和可擴(kuò)展性。
4.智能監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)機(jī)房配電的高管理性和安全性,智能配電系統(tǒng)幫助提高負(fù)載可靠性,延長(zhǎng)電源保護(hù)設(shè)備的使用壽命,協(xié)助控制業(yè)務(wù)環(huán)境,提供前瞻性的災(zāi)難恢復(fù)方法。
九、機(jī)房配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1.供配電系統(tǒng)的布置
數(shù)據(jù)中心機(jī)房供配電系統(tǒng)主要設(shè)備有:UPS、電池和配電柜等。這些設(shè)備單位占地面積、重量大,對(duì)于這些設(shè)備的擺放位置既要考慮功能上的需求,又要考慮空間和承重的需要,還要考慮對(duì)外界的危害。
數(shù)據(jù)中心機(jī)房供電系統(tǒng)應(yīng)有獨(dú)立的配電間、變配電所,UPS 電源機(jī)房應(yīng)靠近設(shè)備機(jī)房(負(fù)荷中心)布置,這樣能保證從UPS輸出到用電設(shè)備之間的壓降和損耗盡可能的小。UPS 電源主機(jī)、配電柜與蓄電池組是否需要分隔,按照數(shù)據(jù)中心等級(jí)的要求決定,另外還需要考慮到UPS屬于大型設(shè)備,重量比較大,噪聲大,需要擺放在一個(gè)承重比較好,并且不影響辦公和休息環(huán)境的地方。配電柜位置的選擇,主要考慮功能上的需求,配電柜應(yīng)在滿足功能分區(qū)的基礎(chǔ)上,盡可能靠近供電負(fù)載。發(fā)電機(jī)房宜設(shè)置在地面一層,當(dāng)發(fā)電機(jī)房設(shè)置于地下層時(shí),應(yīng)特別注意進(jìn)、出風(fēng)通道能否滿足要求,應(yīng)注意發(fā)電機(jī)組儲(chǔ)油裝置(日用油箱、儲(chǔ)油罐)的消防要求。
變配電所、發(fā)電機(jī)房、UPS 電源機(jī)房均應(yīng)留有足夠的面積,可與設(shè)備機(jī)房同步發(fā)展,應(yīng)對(duì)設(shè)備機(jī)房面積擴(kuò)展或設(shè)備機(jī)房功率密度上升引起的供電需求。于非專門(mén)設(shè)計(jì)用于數(shù)據(jù)中心的建筑,應(yīng)注意其是否滿足設(shè)備安裝和線路敷設(shè)的要求,包括樓面荷載、凈高、抗震等級(jí)、耐火等級(jí)等方面。
2.供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
(1)市電動(dòng)力配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
市電動(dòng)力配電主要用于供給機(jī)房精密空調(diào)設(shè)備、普通照明和給排風(fēng)、維修插座、一般動(dòng)力、UPS設(shè)備等。市電動(dòng)力配電一般由大樓總配電柜饋出的動(dòng)力供配電系統(tǒng),采用50Hz交電,380/220V三相五線電源,TN-S接地方式,零線和地線分開(kāi)設(shè)置且零地線之間電壓小于1V。
一般可靠性要求數(shù)據(jù)中心宜引入兩路市電電源,條件受限制時(shí)也可引入一路市電電源。引入兩路市電電源時(shí),宜為冗余關(guān)系,也可作為供電容量擴(kuò)展關(guān)系。
每一路市電電源的供電容量應(yīng)能滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需求,包括UPS電源系統(tǒng)、機(jī)房精密空調(diào)、機(jī)房照明、蓄電池充電及建筑設(shè)備中的一、二級(jí)負(fù)荷。兩路市電電源的供電容量應(yīng)為全冗余,正常時(shí)應(yīng)同時(shí)供電運(yùn)行,兩路電源在負(fù)荷設(shè)備輸入端自動(dòng)切換。
市電動(dòng)力配電柜一般采用放射式配電直接配至各用電設(shè)備或電箱,機(jī)房?jī)?nèi)所有動(dòng)力配電線纜必須設(shè)計(jì)橋架或鋼管敷設(shè),市電動(dòng)力配電柜具有火警聯(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,動(dòng)力配電柜、照明箱內(nèi)的開(kāi)關(guān)和主要元器件應(yīng)設(shè)置有效的防雷措施。
(2)自備應(yīng)急電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)中心一般采用柴油發(fā)電機(jī)組作為自備應(yīng)急電源,對(duì)于大型、高等級(jí)數(shù)據(jù)中心也可以選擇可靠性高、輸出電源品質(zhì)好、帶非線性負(fù)載能力強(qiáng)、體積小、重量輕的大功率燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組。一般可靠性要求的數(shù)據(jù)中心宜配置一路自備應(yīng)急電源,供電容量應(yīng)能滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需求,包括UPS 電源系統(tǒng)、機(jī)房空調(diào)、機(jī)房照明、蓄電池充電及建筑設(shè)備中的一、二級(jí)負(fù)荷。當(dāng)數(shù)據(jù)中心條件受限制,且市電電源具有較高可靠性時(shí),也可以部分或全部采用移動(dòng)式發(fā)電機(jī)組作為自備應(yīng)急電源。發(fā)電機(jī)組燃料儲(chǔ)備量應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)中心等級(jí)的要求,結(jié)合市電電源可靠性、供油可靠性、消防要求綜合決定,一般不宜少于發(fā)電機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行8小時(shí)的用油量。
(3)UPS供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
UPS配電主要用于計(jì)算機(jī)設(shè)備、服務(wù)器、小型機(jī)、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、保安監(jiān)控設(shè)備等。UPS 電源系統(tǒng)輸出一般采用三級(jí)配電方式:系統(tǒng)輸出配電柜-機(jī)房配電柜-機(jī)柜配電單元。
UPS電源系統(tǒng)蓄電池組容量的計(jì)算方法有以下兩種:
1)按負(fù)荷電流計(jì)算
2)按負(fù)荷功率計(jì)算
按負(fù)荷電流計(jì)算的結(jié)果是蓄電池組的總?cè)萘浚缓笤龠x擇單組蓄電池的容量和組數(shù)。按負(fù)荷功率計(jì)算的結(jié)果是選定容量規(guī)格的蓄電池組數(shù)。兩種計(jì)算方法的結(jié)果可互相校驗(yàn)。
對(duì)于單電源輸入設(shè)備,即使已采用雙單元冗余UPS 電源系統(tǒng),也宜將其連接在其中一個(gè)單元上。對(duì)于雙單元冗余UPS電源系統(tǒng),可將其每個(gè)單元中的部分容量視為并聯(lián)冗余性質(zhì)。對(duì)于需要雙回路供電的單電源輸入設(shè)備,宜在其輸入端設(shè)置靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)STS。靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)STS 的性能應(yīng)能滿足其要求,一般轉(zhuǎn)換時(shí)間小于5~10ms。
當(dāng)負(fù)荷設(shè)備對(duì)零-地電壓要求較高時(shí),可在機(jī)房配電柜設(shè)置隔離變壓器。有時(shí)候,為保證UPS故障旁路后輸出高質(zhì)量電源,往往在UPS旁路輸出端設(shè)置隔離變壓器。
數(shù)據(jù)中心UPS供配電系統(tǒng)一般采用冗余方式供電,很少采用單機(jī)供電。冗余方式供電能在一臺(tái)UPS設(shè)備故障時(shí),仍然能夠滿足機(jī)房?jī)?nèi)重要設(shè)備的用電需求,這是單機(jī)供電所不能達(dá)到的。從冗余式配置方案來(lái)看,常用的有以下幾種方式:
1)熱備份式冗余UPS供電方式
主機(jī)帶負(fù)載,備機(jī)空載或帶非重要負(fù)載,備機(jī)接入主機(jī)的BYPASS(旁路)輸入端。這種方式布置比較靈活,不需要兩臺(tái)UPS同品牌,而且不要增加額外輔助電路,不增加購(gòu)置成本。如果UPS主機(jī)發(fā)生了故障,那么UPS備機(jī)必須接替全部負(fù)載,這也就意味著設(shè)計(jì)時(shí)必須計(jì)算好UPS主機(jī)故障時(shí),UPS備機(jī)所需承擔(dān)的總負(fù)載。
2)直接并機(jī)冗余UPS供電方式
為克服熱備份式冗余供電系統(tǒng)的弱點(diǎn),隨著UPS控制技術(shù)的進(jìn)步,具有相同額定輸出功率的UPS可直接并聯(lián)而形成冗余供電系統(tǒng),為保證高質(zhì)量的并機(jī)系統(tǒng),各電源間必須保持同頻、同相、且各機(jī)均流。此供電方式瞬間過(guò)載能力強(qiáng),能夠自動(dòng)均分功率,系統(tǒng)互為主備,提高供電可靠性,電源系統(tǒng)擴(kuò)容方便。但是存在著環(huán)流,增加無(wú)功損耗,降低系統(tǒng)可靠性,需增加額外輔助電路,隨之而來(lái)是增加成本,增加故障點(diǎn)。設(shè)計(jì)時(shí),如2臺(tái)互備,每臺(tái)按照50%帶載能力考慮,并聯(lián)的主機(jī)越多,單臺(tái)主機(jī)的帶載能力就越低。
3)雙總線冗余供電方式
雙總線供電方式是采用兩條總線對(duì)后端設(shè)備進(jìn)行供電,每條總線上具有相同的一套UPS供電方式,消除可能出現(xiàn)在UPS輸出端與用戶負(fù)載端之間的“單點(diǎn)瓶頸”故障隱患,以提高輸出電源供電系統(tǒng)的“容錯(cuò)”功能。此供電方式能夠在線維護(hù),在線擴(kuò)容,在線升級(jí),改善了重要總線的可用性,滿足了雙電源用電設(shè)備的需求,真正實(shí)現(xiàn)了7×24×365運(yùn)行的目標(biāo)。但是雙總線冗余供電方式相當(dāng)于搭建了兩套前述供電方式的回路,需要增加2倍以上的成本。同時(shí),為滿足單電源設(shè)備的供電需求,可在輸出端安裝STS,來(lái)保證供電輸出的可靠性。
3.供配電設(shè)備的安裝和線路敷設(shè)
機(jī)房UPS、精密空調(diào)電源系統(tǒng)輸入應(yīng)設(shè)置專用的輸入配電柜。電源系統(tǒng)輸入配電柜應(yīng)引接兩路電源、自動(dòng)切換。UPS電源主機(jī)的主電源和旁路電源應(yīng)分別引入,并宜由不同的輸入配電柜引接。UPS電源系統(tǒng)輸出應(yīng)采用放射式、雙回路配電方式。UPS 電源系統(tǒng)輸出應(yīng)采用三相配電,末端分相,以利三相平衡。
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,配電柜及其他電氣裝置的底座應(yīng)與建筑樓地面牢靠固定,并接地,機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)分別設(shè)置維修和測(cè)試用插座,且有明顯區(qū)別標(biāo)志,測(cè)試用電源插座應(yīng)由UPS供電,維修插座由市電供電。所有線路的敷設(shè)是要以設(shè)備布局和設(shè)計(jì)圖紙為基礎(chǔ)進(jìn)行,設(shè)計(jì)時(shí)考慮供電距離盡量短,機(jī)房?jī)?nèi)的電源線、信號(hào)線和通信線應(yīng)分別鋪設(shè),不能共走同一線槽,UPS電源配電箱(柜)引出的配電線路,穿鍍鋅鋼管,沿機(jī)房活動(dòng)地板下敷設(shè)至各排網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)器機(jī)柜,使用插座或工業(yè)連接器為機(jī)柜供電。
4.可靠接地
數(shù)據(jù)中心應(yīng)采用聯(lián)合接地方式,將圍繞建筑物的環(huán)形接地體、建筑物基礎(chǔ)地網(wǎng)及變壓器地網(wǎng)用接地銅牌相互連通,重要機(jī)房?jī)?nèi)由銅編織帶組成聯(lián)合地網(wǎng)。所有的配電柜和配電箱的金屬框架及基礎(chǔ)型鋼必需接地(PE)可靠。門(mén)和框架的接地端子間用裸編銅線連接。照明配電箱內(nèi)的漏電保護(hù)器的動(dòng)作電流不大于30mA,動(dòng)作時(shí)間不大于0.1s,接地(PE)支線必須單獨(dú)與接地(PE)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(lái)的接地干線連接,作重復(fù)接地,聯(lián)合接地電阻小于4Ω,單獨(dú)接地小于1Ω,當(dāng)燈具距地面高度小于2.4m時(shí),燈具的可接近裸露導(dǎo)體必須接地(PE)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。金屬電纜橋架及其支架全長(zhǎng)應(yīng)不少于2處與接地(PE)干線相連接,電纜橋架間連接板的兩端跨接銅芯接地線,接地線允許截面積不小于6mm2,接地(PE)在插座間不串聯(lián)連接。
5.機(jī)房防靜電
由于靜電對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備有較大影響,所以機(jī)房的防靜電技術(shù)就非常重要,目前,機(jī)房防靜電措施主要是在機(jī)房地面敷設(shè)防靜電地板,地板間通過(guò)橫梁精密連接成一個(gè)整體,并與地板下接地銅牌連接,地板基材采用全鋼、鋁合金、硫酸鈣等材質(zhì),機(jī)房墻面采用彩鋼板或刷防靜電涂料,天花安裝金屬吊頂板,起到靜電屏蔽作用,防止外界強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾。
6.末端PDU
電源分配單元(PDU),顧名思義PDU應(yīng)具備電源的分配或附加管理的功能。電源的分配是指電流及電壓和接口的分配,電源管理是指開(kāi)關(guān)控制(包括遠(yuǎn)程控制)、電路中的各種參數(shù)監(jiān)視、線路切換、承載的限制、電源插口匹配安裝、線纜的整理、空間的管理及電涌防護(hù)和極性檢測(cè)。由于數(shù)據(jù)中心的幾乎所有的IT設(shè)備都已經(jīng)或者將要放置在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi),所以,PDU作為機(jī)柜的必備附件也越來(lái)越受到相關(guān)各方的重視。 PDU電源分配器和普通電源排插相比,其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)安排更合理、品質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格、安全無(wú)故障工作時(shí)間長(zhǎng)、各類漏電、過(guò)電過(guò)載保護(hù)更優(yōu)秀、插拔動(dòng)作頻繁而不易損壞、熱升溫小、安裝更靈活方便,適合對(duì)用電要求很?chē)?yán)格的行業(yè)客戶使用。也從根本上杜絕了普通電源排插的因接觸不良、負(fù)荷小而造成的頻繁斷電、燒毀、火災(zāi)等安全隱患。
十、供配電系統(tǒng)的智能化管理
(1)列頭柜的智能監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)配電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)與負(fù)載情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)、告警、統(tǒng)計(jì)。
(2)監(jiān)控的輸入部分電氣參數(shù)有:電量、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、三相電壓、電流、頻率等。
(3)監(jiān)控的輸出支路電氣參數(shù)有:額定電流,實(shí)際電流、負(fù)載百分比、負(fù)載電流諧波百分比、負(fù)載電量、功率因數(shù)等。
十一、配置清單
十二、總結(jié)
廣州萊安從事十多年機(jī)房配電,擁有豐富施工經(jīng)驗(yàn)及實(shí)施經(jīng)驗(yàn),為廣大客戶解決機(jī)房配電各種難題問(wèn)題,得到了廣大客戶的廣泛認(rèn)可。我司免費(fèi)為直接客戶及工程集成商提供機(jī)房配電解決方案及報(bào)價(jià),歡迎全國(guó)廣大客戶來(lái)人來(lái)電咨詢業(yè)務(wù)!
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