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電氣工程

1設(shè)計依據(jù)

計算機“設(shè)備供配電系統(tǒng)”提供電源的質(zhì)量好壞直接影響著計算機系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。在GB 50174-93《電子計算機機房設(shè)計規(guī)范》中對電壓變動、頻率變化、波形失真率分級如下表：

同樣，考慮到本工程設(shè)備系統(tǒng)及其應(yīng)用的重要性在本方案中，對計算機主機設(shè)備供電選用A級標準。為達到A級標準，須有相應(yīng)的設(shè)備來保障。因此，需要對機房配電作合理科學的規(guī)劃設(shè)計。

計算機系統(tǒng)由計算機設(shè)備（路由器、交換機、服務(wù)器、小型機、PC工作站等）和保證計算機設(shè)備正常運行的其他設(shè)備（空調(diào)機組、動力設(shè)備、照明設(shè)備、維修設(shè)備等）兩大部分組成，因此計算機機房的供配電系統(tǒng)就要滿足這兩大部分的要求，以保證獲得穩(wěn)定、可靠的電源服務(wù)。計算機設(shè)備供配電系統(tǒng)稱為“設(shè)備供配電系統(tǒng)”，保證計算機設(shè)備正常運行的其他設(shè)備的供配電系統(tǒng)稱為“機房輔助供配電系統(tǒng)”。

計算機“設(shè)備供配電系統(tǒng)”是計算機系統(tǒng)正常運行的前提和保證。GB50174-93《電子計算機機房設(shè)計規(guī)范》和GB2887-89《計算站場地技術(shù)要求》中對計算機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。

考慮到本工程設(shè)備系統(tǒng)及其應(yīng)用的重要性，本機房的“設(shè)備供配電系統(tǒng)”按一類供電方式設(shè)計施工。而“機房輔助供配電系統(tǒng)”在本工程中只是負責照明設(shè)備和維修設(shè)備的供配電，重要性不大，按三類供電處理。

2. 配電系統(tǒng)

本計算機機房供電采用380/220V 電壓、50Hz頻率和TN-S系統(tǒng)的配線方式。因機房設(shè)備分計算機設(shè)備和計算機輔助設(shè)備，這兩種設(shè)備對供電電源有不同的要求，所以采用兩種不同的電源供電：即一種為普通電源，一種為不間斷電源；普通電源給計算機輔助設(shè)備供電。設(shè)備用電功率的確定一般由其他專業(yè)提供的有，空調(diào)、消防、弱電、網(wǎng)絡(luò)、裝飾專業(yè)。

作為備用UPS電源系統(tǒng)所需要的市電功率加上上述各項功率即為本機房工程所需要的總市電功率。

機房供電系統(tǒng)采用三相五線制一類供電，由市局總配電房引到機房配電間的總配電柜，再由總配電柜引出分別接入動力、照明（包括應(yīng)急照明）、UPS配電柜，分別供給空調(diào)、照明（包括應(yīng)急照明）、其他輔助用電、信息通信等設(shè)備，電源的電壓變化應(yīng)在220V±5%之內(nèi)，頻率變化應(yīng)在 50H±0.5Hz之內(nèi)。配電柜開關(guān)采用知名品牌配電柜出廠經(jīng)嚴格的測試，電氣性能完全符合NBN63439、IEC43-1、BC5486.1、NF.60439-1標準。

機房采用兩臺80KVA（120分鐘）系列UPS主機作為后備電源，并且配置為雙機熱備方式運行，另有一臺15KVAUPS提供大樓安全防范設(shè)備供電。

動力供電與UPS供電

在UPS與發(fā)電機匹配使用中，只需為UPS配置少量后備電池以備切換時使用。發(fā)電機與市電轉(zhuǎn)換即可以手動，也可以設(shè)置自動切換設(shè)備（ATS）。當市電出現(xiàn)故障，自動切換設(shè)備（ATS）將自動切換到發(fā)電機端，發(fā)電機經(jīng)過一定的時間延遲（可根據(jù)客戶需要設(shè)定時間）自動啟動，提供電力保障。

在實際應(yīng)用中，針對不同客戶對供電系統(tǒng)的可用性要求不同，UPS與發(fā)電機的配置方式也不盡相同，總的說來，常見的分為單機方式、并機方式等，各種方式具有各自的特點，系統(tǒng)采用單機方式：

A.單機運行配置

根據(jù)實際負載功率，選擇相匹配的UPS單機運行，供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖如下：

該配置方式的特點是：

1、性價比高，雖然供電系統(tǒng)的可用性一般，但是系統(tǒng)組成簡單，經(jīng)濟。

2、一般來說，不必考慮系統(tǒng)的后期擴容，不必使用并機機型的UPS，設(shè)備利用率高。

3、系統(tǒng)存在單點故障點

系統(tǒng)的主要組成部分為：　

1.UPS主機：UPS主機實現(xiàn)無論輸入市電有無的情況下，向負載提供高質(zhì)量的供電，在市電運行與電池運行轉(zhuǎn)換時沒有輸出的間斷；具有內(nèi)置靜態(tài)旁路系統(tǒng)提高了UPS的可用性，同時與維修旁路開關(guān)配合操作實現(xiàn)UPS關(guān)機維護時負載供電的不間斷。

　　2.后備電池組+電池直流斷路器：后備電池是市電中斷后，負載供電的能量來源，其儲存的能量經(jīng)由UPS逆變后供給負載，電池斷路器主要對電池組起過流、斷路保護，避免電池損壞和UPS故障的擴大，另外，斷路器在電池維護、更換時人為斷開，可以保障維護人員的操作安全。

　　3.柴油發(fā)電機：在大功率的UPS系統(tǒng)中，長的后備時間要求所需的電池配置往往是占地大、投資高的方案，因此經(jīng)常考慮采用柴油發(fā)電機加UPS的方案；即使有雙路市電引入的場合，后備柴油機仍可作為zui終的后備手段，而且與大容量后備電池組相比性價比更高。

　　在發(fā)電機與市電的轉(zhuǎn)換上即可以手動，也可以設(shè)置自動切換設(shè)備（ATS），而發(fā)電機與UPS配置的容量配比關(guān)系上，往往由于UPS的諧波反饋、負載電流突變等干擾，需要發(fā)電機的容量為UPSzui大負載量的2~3倍，同時還應(yīng)考慮發(fā)電機所帶的其他負載的因素，決定其容量。

　　4.其他：包括相關(guān)的輸入、輸出配電系統(tǒng)。

　　B.冗余并機配置

　　當單機系統(tǒng)的可用性不能滿足要求時，往往采用2臺或以上的同功率UPS并聯(lián)運行，提高并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性。供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖如下

4. 配電方案

分路原則

本方案設(shè)計將機房系統(tǒng)用電分為普通用電和不間斷用電兩種。電分路主要按設(shè)備的功率和使用方便來分。Di一、計算機設(shè)備每一路的zui大負載不超過2KW，太大了引起不易發(fā)現(xiàn)的隱患，開關(guān)誤動作；第二、不同地方的設(shè)備不允許同一路控制開關(guān)，提高安全性和可靠性。第三、照明控制線路，原則上不采用同一路控制線路的燈具在一起，zui好是分開，提高照明的均勻度和利用效率。本市電（普通用電）負責機房內(nèi)UPS主機、維修插座、照明用電、風機及其相關(guān)設(shè)備的正常供電。機房內(nèi)計算機專用插座及所有需要不間斷電源供電的相關(guān)設(shè)備的供電由UPS設(shè)備提供。UPS主機放置在機房內(nèi)。具體分配如下：

配電分路

根據(jù)用戶需求，本方案設(shè)計1個市電柜負責空調(diào)系統(tǒng)、照明、維修等設(shè)備的供電。另外設(shè)計一個UPS電源輸出配電箱，此箱負責網(wǎng)絡(luò)室機柜內(nèi)設(shè)備供電。為了增加UPS配電柜的維護方便分路靈活性，本配電柜為雙總進線形式。

5.機房照明

正常照明

計算機機房的照明供電屬于輔助供電的范疇。但是它具有一定的特殊性和獨立性，機房照明質(zhì)量的好壞，直接影響計算機操作人員和軟硬件維修人員的工作效率和身心健康。所以要合理地選擇照明方式，燈具類型、布局，以及一些相關(guān)器材等。

照明燈具

本方案采用獲國家長城認證的照明產(chǎn)品。電源從市電開關(guān)箱引出，電源總線采用ZRBVV-3×2.5mm2難燃銅芯導線；燈盤電源控制線采用ZRBVV3×1.5mm2難燃銅芯導線。

燈具本體采用0.5毫米高強度鋼板制成。反射器采用高純陽極氧化鋁：鏡面(C6)、半鏡面(D6)和霧面(M6)。超薄設(shè)計，反射器采用獨特的全方位亮度控制(OLC)技術(shù)，具有良好的光學特性，且配光均勻和光輸出比高。

主要技術(shù)性能

? 鎮(zhèn)流器采用高性能電子鎮(zhèn)流器輸入電壓為220伏，50赫茲。 

? 光源采用‘TL’-5熒光燈。 

? 主電源進線采用快速連接。 

? 燈具本體采用0.5毫米高強度鋼板。 

? 安裝方法

? 明裝T型龍骨 

? 鋁合金天花板吊頂 

? 固定方式：吊鏈或吊鉤 

照明的均勻度

在計算機機房的工作面上，照度的變化必須是緩慢的，否則易引起工作人員的視覺疲勞。因此，在進行照度設(shè)計師必須選用合理的燈具，并進行合理的布置，保證工作區(qū)內(nèi)平均照度的均勻度（zui低照度與平均照度之比）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。這里我們采用“均勻布置法”，即燈具的布置是有規(guī)律的，縱橫方向保持一定的距離。

合理的燈具布置，可使安裝容量小，又能保證需要的照度，并使工作面上的照度均勻，光線射向適當，無明暗懸殊、眩光和陰影等現(xiàn)象。產(chǎn)生照度的不均勻的原因，主要是由于燈具間距及懸掛高度不當。實踐證明，如果能夠適當減小燈具間距（L），并使距高比（L/h）趨近于zui適宜的數(shù)值（h稱為計算機高度，表示工作面之燈具的高度）就能獲得較為均勻的照度，同時還能減弱陰影，并使電能消耗減小。

為了合理地布置燈盤，本照明按照以下的條件實施（注：本工程照明采用3管燈盤，所以按此作為設(shè)計依據(jù)）

應(yīng)急照明

機房內(nèi)增設(shè)應(yīng)急照明，照明燈具取自部分燈盤中間的一支燈管，按照機房的應(yīng)急照明照度（不小于15lx）和均勻度來設(shè)計，應(yīng)急照明電源由雙電源切換裝置回路引來，正常時市電供電，市電故障時切換UPS電源，這樣不但節(jié)約照明回路對UPS電源系統(tǒng)資源占有，而且減少對UPS電能質(zhì)量的污染。掛墻式的雙頭應(yīng)急照明燈具，其電池壽命短，一般1～2年更換電池。

本設(shè)計方案各機房應(yīng)急照明平均照度大于15LX。機房內(nèi)的人員經(jīng)常進出走道的墻面上、出口門頭的墻面上均安裝應(yīng)急照明誘導燈和應(yīng)急照明出口燈，建議：一般1～2年后更換電池。

6.電源插座

維修插座的選用及其安裝

維修電源插座主要給工作人員的其它用電（如臨時調(diào)試設(shè)備、輔助設(shè)備等設(shè)備）。墻上再布放一組面板下沿距防靜電地板面30CM高，插座采用二三插。面板底盒采用膏級防彈耐沖擊，抗高溫立體感強，光潔度高，且易清潔，不變色，插座功能件采用磷，銅復合片，插拔力平穩(wěn)，插拔次數(shù)超過國際標準力。

UPS插座的選用及其安裝

機房墻上供電的插座組面板下沿距防靜電地板面30CM高，且跟隨信息點相距40CM左右，地板下UPS電源插座安裝在機柜下距地30CM高，機架服務(wù)器使用服務(wù)器機柜內(nèi)專用配電單元的電源連接插頭與UPS電源插座連接獲得機柜電源。計算機設(shè)備電源采用地板下設(shè)置三扁插座，采用金屬插座箱安裝每4個插座組成1組，插座箱密度按照每個機柜2個合理布置，主機、服務(wù)器等重要設(shè)備采用PCE品牌防水插座。

導線選擇

本工程導線截面全部是根據(jù)負荷的大小，允許的電壓損失，導線長時間的允許溫升及導線的機械強度等因素而定。按照機房建設(shè)要求，所有導線都是阻燃雙塑型。單相回路超過3KW，選擇4mm2電線，否則選擇2.5mm2。控制保護

為了確保設(shè)備能安全可靠地運轉(zhuǎn)，電源準確靈敏地通電和斷電，電源控制及保護設(shè)備選用可靠靈敏的空氣開關(guān)。照明回路選擇C16A開關(guān)，維修插座回路選擇C16A漏電開關(guān)，去網(wǎng)絡(luò)設(shè)備機柜單相電源插座回路選用D16A單極開關(guān),所有電子設(shè)備負荷用到的開關(guān)選擇D特性曲線開關(guān)。變頻空調(diào)開關(guān)選擇D100A/3P微斷。配電柜一般安裝有電壓電流表計和信號指示燈，根據(jù)對電源監(jiān)測需要，可安裝電源綜合監(jiān)測儀。為了實現(xiàn)消防聯(lián)動功能，可在非消防負荷用電開關(guān)處增加遠程聯(lián)動脫扣附件。

分路依據(jù)

(1)設(shè)備的功率

按照網(wǎng)絡(luò)用電設(shè)備提供的資料，每個機柜按2.2KW計算。 

(2)可維護性

墻裝插座分UPS插座和市電維修插座，為了區(qū)分本方案不但在插座上貼有標簽，還在安裝高度上區(qū)別對待，即所有墻UPS插座安裝高度離地板55cm，市電維修插座離地30cm。

(3)使用方便性

每個機柜下安裝一個UPS電源單相三極插座，離地30cm,使用時可通過機柜配備的PDU電源模塊很方便此插座連接。考慮到維修需要，在放置機柜區(qū)域地板上均勻放置維修插座，其安裝位置結(jié)合機柜布局確定，方便維修設(shè)備時取得市電工作維修電源。墻裝維修插座每6位插座構(gòu)成一總線電源回路。

(4)可靠安全性

所有維修插座的分線開關(guān)選擇帶30mA漏電模塊的空氣開關(guān)。墻裝UPS電源插座安裝時di一個電位要求是帶開關(guān)的單相3極明牌國標電源插座，其他電位要求是單相二極及三極明牌國標電源插座，底合要求與插座同一品牌，每4個電位為一組，每臺服務(wù)器使用一組墻上電源插座，機架服務(wù)器使用服務(wù)器機柜內(nèi)專用配電單元。

(5)空氣開關(guān)

小型斷路器（1～63A）

分斷能力：6KA

符合IEC 898，GB10963標準和CCEE安全認證要求

機房裝修總結(jié)

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