摘要：网络技术与信息技术在各行各业中的应用越来越普及，将IDC技术与电力机房建设相结合，机房的整体运行效率得到显著提升。在IDC数据中心中，配电系统设计是一项核心工作，因此本文将重点分析电力IDC数据中心配电系统的设计及调试方案，旨在优化机房配电系统，提升电力IDC数据中心建设质量。
关键词：电力IDC数据中心；配电系统；系统设计
引言：IDC指的是互联网数据中心，具备较高的技术性和明显的时代特点。IDC技术将通信技术与网络技术相结合，在机房建设中得到了普遍的应用，并逐渐发展成熟。其中，配电系统是电力IDC机房的重要组成部分，关系到机房能否顺利运行，因此需要对电力IDC机房配电系统设计及调试进行深入研究。
1电力IDC机房配电系统设计及调试
1.1UPS的设计与调试
1.1.1容量设计
UPS是IDC机房最重要的电力来源，进行UPS设计时，首要工作就是确定UPS系统的容量。在实际工作中，通常使用以下公式来计算UPS的合理容量：，其中E表示UPS的合理容量，p表示IDC机房的总负荷[1]。在设计UPS容量时，一般要比公式计算出E的值高，其原因是赋予UPS更高的额定值，避免当机房内功率发生波动时，UPS容量不足，保证机房供电压力稳定、可靠。此外，适当提高UPS的额定容量也有利于日后的设备升级工作。
1.1.2输入、输出配电设计
输入配电设计中，在UPS系统中引入来自区域变电所配电柜的输出电，区域变电所一般有两路配电，接入时要保证两路市电和柴发之间能够可靠联锁切换。在设计回路配电时，UPS的电力输入是从低压柜输入到UPS主机，当输出时，由UPS主机再到低压输出柜，然后再到机房的PDU机柜，形成整个配电回路。在进行安装时，应使用不同回路对机房中不同设备进行配电，防止设备间相互干扰，其中应急冷冻机和精密空调可根据机房配电系统的实际情况进行设计。对于规模较大的电力IDC机房，为UPS系统设置专门的变压器，保证系统配电稳定。当机房的用电负荷较低时，使用低压线路进行供电，能够有效节约机房运行成本。UPS进线柜一般要大于ATS，因此在施工过程中应注意二者尺寸的协调。IDC机房数据容错率的保证至关重要，需在系统中设计至少双电源（如STS）服务器，保证机房设备故障或人员操作失误时，服务器也能稳定运行。以并联冗余法为例，该方法常被用于电力IDC机房配电系统UPS容错系统的搭建，选择型号一致的UPS进行并联，并联后的负载与一台UPS相同，在实际运行过程中，若其中一台UPS发生故障，整个系统仍可以继续运行。根据机房需求，增加并联的UPS数量可进一步提高供电稳定效果。并联冗余法在实际应用中有两种供电方式可供选择，即2N方式和2（N+1）方式，这两种方式都能保证当发生故障时，至少有一路UPS处于正常工作状态。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在正常情况下，机房电源经过正常的供电线路以及开关、断路器等部件接入到UPS中。UPS首先将电力输送到配电柜，再通过PDU为机房提供电力。一旦发生故障，应急电源（电池）就会被启动，电力经断路器进入到UPS系统，然后再传输到机房的配电柜。为保证此过程顺利进行，UPS的应急电源电池容量至少要能维持整个机房正常运行15min，保证故障发生时的数据安全。例如，在深圳联通-腾讯坪山数据中心项目的配电系统设计中，供配电系统涵盖外市电、中压配电、变压器、低压配电四个部分。该项目的区域供电为一类市电，从两个不同22万主变电站引入两路10KV市电，容量为12000KVA。主备两路电源各带50%的负荷，中压侧设置母连联络开关，当任何一路电源失压时，通过母连合闸，完成另外一路送电，如果两路都出现故障时，油机并机启动后送入高压系统。
1.2照明的设计与调试
电力IDC机房配电系统中的照明设计主要包括四部分内容：一是光照强度的设置。光照强度的选择须符合国际惯例，并依照机房实际情况进行调整。一般而言，光照强度不应低于500lux，辅助机房中的光照强度不应低于300lux。在设计阶段，要合理安排照明设备的位置，并保证光照强度达到上述要求。二是对眩光的要求。电力IDC机房配电系统照明设计中对眩光的要求有等级之分，其中主机房应保证无眩光，一级辅助机房允许存在轻微的眩光，二级副主机房可存在少量引发人体轻微感受的眩光。三是应急照明的设计。机房配电系统的应急照明包括EPS电源、应急指示灯以及照明设备三部分。发生断电时，逆变器开启，引发输出切换装置运行，使用逆变器进行供电，此时由EPS电源供电，应急指示灯和应急照明设备为机房提供照明。四是照明配电箱的选择。机房中的照明配电箱需加设脱扣部件，以便系统接受到消防联动信号之后能够自动切断建筑电源，避免由电力系统引发更为严重的火情。
1.3接地的设计与调试
为充分满足计算机系统的运行要求，需在设计交流工作地、防雷保护地等常规接地的情况下，为计算机系统加设专用直流工作地，要求接地电阻不大于1Ω。随着建筑物接地要求不断提高，目前一般选取三相五线作为接地线。充分利用建筑结构中本身存在的基地扁钢，作为安全保护地和防雷保护地。结合电力IDC机房电力系统的设计标准和机房本身需具备较高的抗静电能力，设计静电电压不应超过1kV。对机房内部地板抗静电部分进行接地处理，保证机房中各种设备及工作人员的运行、工作安全。进行接地设计时，必须选取质量、性能可靠的电阻，保证接地效果充分。IDC机房中存在大量金属结构，如金属外壳、金属管线，以及机房装饰使用的龙骨等，这些金属结构也要进行可靠的接地处理，避免其带来过高的电压，损坏机房设备。
2电力IDC机房配电系统施工要点
2.1合理设计配电系统容量
配电系统容量的实际对于机房稳定、安全运行非常重要，在进行容量设计时，要充分考虑机房周边用电单元给系统造成的影响，保证容量能够满足配电系统符负荷的需求，并留出一定的余地，便于应对电压波动和日后升级问题。
2.2加强各部门间沟通合作
电力IDC机房配电系统设计涉及多个部门的知识，要求各部门间协调配合，保证机房施工建设质量。对于装修部门来说，要根据机房建设要求及标准，在充分实现机房功能的前提下优化机房审美效果。斟酌使用金属类装修材料，必须使用的金属材料要进行接地处理。对于机房管线设计部门来说，要合理规划机房中消防、空调等管线的走向和安装方式，避免大量管线在同一节点交错，保证各管线在后期运行中发挥稳定的作用[2]。对于弱电部门来说，要保证机房弱电系统具备可靠的电源供应。例如在门禁系统中加入继电保护器，给消防工作提供方便。此外，保证每个弱电系统具备独立的电源供应，安装单独的短路装置，防止各系统间相互影响。
2.3掌握科学施工安装技术
为提高机房配电系统建设质量，要求施工人员掌握科学的施工安装技术。例如，适当控制UPS系统与机房设备间电力传输的连接点，保证供电稳定，并在配电系统中加装动力监控设备，对电源电量及配电情况进行实时监管，时刻掌握配电系统的运行状态。进行设备安装时，要对整个机房的结构进行优化，为之后人员的工作、设备维修等活动提供便利。
结论：随着云时代的到来，我国对电力IDC数据中心的需求量不断增加，对机房性能的要求也越来越高，互联网巨头、通信运营商、银行、证券机构等纷纷计划、着手打造自己的数据中心。配电系统作为IDC数据中心中的重要祖成，其设计及调试工作的重要性也随之上升，优化配电系统设计、提高施工水平成为时代发展的必然要求。
参考文献
[1]王志坚.IDC机房建设相关问题分析探讨[J].中国新通信，2019，21（01）：98.
[2]李锐鸣.IDC机房供电系统组成形式的思考[J].电子测试，2018（02）：32-33.
论文作者:黄博
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：机房论文; 系统论文; 电力论文; 容量论文; 数据中心论文; 眩光论文; 电源论文; 《建筑学研究前沿》2019年6期论文;