山东正晨科技股份有限公司,山东省济南 250101
摘 要:在信息技术迅速发展背景下,计算机在日常生活中的使用越来越频繁.电子信息系统机房工程设计成为当前主要工作之一,建设规模逐渐扩大。为了保证设计的合理性必须严格按照相关设计要求进行。本文将对电子信息系统机房设计和建设进行研究。
关键词:电子信息系统 机房系统 设计及建设
计算机已经成为人们生活中不可缺少的工具,计算机的广泛应用也让机房工程建设项目逐渐增多。由于机房工程涉及到建筑结构、建筑装修及安全防范等工作,因此在设计应用中要从整体出发,掌握设计与建设的要点,保证机房建设符合理想的标准。
一、电子信息系统机房供配电
《电子信息系统机房设计规范》(GB50174―2008)规定了A、B、C级机房供配电的要求。A 级机房的供电电源应按一级负荷中特别重要的负荷考虑,除应由两个电源供电(一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏)外,还应配置柴油发电机作为备用电源。B级机房的供电电源按一级负荷考虑,当不能满足两个电源供电时,应 配置备用柴油发电机系统。C级机房的供电电源应按二级负荷考虑。根据机房用电量的大小,市电电源电压可选用l0kV、380V。当变电所和机房在同一个建筑内时,低压配电系统宜采用TN―S系统。当变电所和机房不在同一个建筑内时,系统宜采用TN―C―S系统。柴油发电机容量、台数及电压等级的选择原则:柴油发电机的容量应包括 U PS、机房专用空调和制 冷设备的基本容量及应急照明、消防、监控等设备的容量。柴油发电机的容量小 于2500kW,且柴油发电机房与主机房的距离小于500m 时,优先选用低压柴油发 电机组。柴油发电机的容量大于2500kW,且并机运行时,宜采用高压发电机组。柴油发电机组不要求冗余配置时,宜优先选用单台柴油发电机组。
《电子信息系统机房工程设计与安装》(09DX009)中分别提供了三种A级、B 级机房供电系统图,以A 级机房为例,第一个方案:两路10kV电源,备用10kV柴油发电机组。两路1OkV电源分别向两段母线供电,每台变压器的负荷率不大于50%,当一台变压器故障时,另一台变压器可带起全部负荷。当两路10 kV市电电源均失 电后,柴油发电机自启动,发电机并机成功后。向两段10 kV母线供电。第二个方案:两路10kV电源,备用0.4kV柴油发电机组。考虑到两段母线的联络开关同时发生故障的可能,所以当任一段0.4 kV母线失去市电电源后,柴油发电机 自启动,发电机并机成功后,向两段0.4 kV母线供电。第三个方案:两路0.4 kV电源,备用0.4 kV 柴油发电机组。同时,还介绍了三个B 级机房工程的供 电系统方案,两个C级机房工程的供电系统方案。设计人员可根据机房工程的级别及现场情况,选用上述供电系统。值得一提的是机房工程 UPS电源除具有常 见的不间断供电功能外,其主要功能是保证电源的质量,达到稳频稳压。所以无论是A 级机房还是C级机房,IT 设备的供电都是由UPS完成的。
二、电子信息系统机房等电位联结与接地
《电子信息系统机房设计规范》(GB50174―2008)规定了保护性接地(防雷接地、防电击接地、防静电接地、屏蔽接地等)和功能性接地(交流工作接地、直流工作接地、信号接地等)宜共用一组接地装置,其接地电阻应按其中最小值确定。机房内所有设备的可导电金属外壳、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构等均应作等电位联结并接地。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆机房工程常用的三种等电位联结方式包括:
(1)S型(星形结构、单点接地),适用于易受干扰的频率0~30kHz(也可高至300kHz)的电子信息设备的信号接地。对于C级建筑面积小于100 m的机房,IT(电子信息)设备可采用S 型等电位联结方式。这种方式能同时实现保护接地和信号接地,是最为简单易行的。(2)M型(网形结构、多点接地),适用于易受干扰的频率大于300kH z(也可低至30kH z)的电子信息设备的信号接地。IT设备除连接PE线作为保护接地外,还采用两条(或多条)不同长度的导线尽量短、直地与设备下方的等电位联结网格连接,网格的作用是为电子设备抑制高频干扰提供一个低阻抗的参考平面,从而降低干扰水平。大多数IT设备应采用此方案实现保护接地和信号接地。(3)SM混合型等电位联结方式。是单点接地和多点接地的组合,可以同时满足高频和低频信号接地的要求。由于在高频条件下导体存在电容耦合,互相靠近的导体间存在电感耦合,高频干扰信号将通过这些耦合进行传导,为了消除这种干扰,产生了混合型
等电位联结的接地方式。采用这种方式时,在有需要的楼层内需装设水平等电位 网格,这些网格又和所在场所的电气装置外露导电部分、建筑物金属结构、管道等就近相连接。各楼层问也通过金属结构、管道等互相作垂直的连接。
等中位联结带、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构均与局部等电位联结箱连接后。再接至大楼总等电位联结箱(或带)。机柜采用两根不同长度的6 mm软铜线与等电位联结网格(或等电位联结带)连接,从UPS配电柜至列头柜的 PE线截面应符合《电子信息系统机房设计规范》PE线最小截面的要求,从列头柜至机柜的N、PE线,因单相负荷较多其截面应与相线相同。降低“零地”电压 的方法除了使UPS设备尽可能地靠近IT机房,缩短供电距离;单相负荷应均匀地分配在三相上,中性线截面不小于相线截面外,加装隔离变压器也是一个很好 的方法(成本相对高些)。
三、电子信息系统机房的空气调节
随IT技术的发展,IT设备的发热量越来越大,IT设备耗电量中的97%都转化为热量,因此在现代机房中,空调系统设计已非常重要。空调的冷负荷主要是服务器等IT设备的散热,因此机房的空调设计主要考虑夏季冷负荷。对于前进风/后出风方式冷却的IT设备,要求设备的前面为冷区,后面为热区,这样有利于设备散热和节能。当机柜或机架成行布置时,要求机柜或机架采用面对面、背对背的方式。机柜或机架面对面布置形成冷风通道,背对背布置形成热风通道。如果采用其它的布置方式,有可能造成气流短路,不利于设备散热。对机柜或机架高度大于1.8m、设备热密度大(单台机柜发热量大于3kW)、设备发热量大或热负荷大(单位面积的设备发热量大于300 W/in)的主机房,从有利于设备的散热的角度考虑,宜采用活动地板下送风、上回风的方式。
四、结束语
电子信息系统机房工程设计中要从整体出发,综合考虑各个影响因素,完善内部设计系统,达到理想的设计效果。根据机房等级的差别,要注意设计的针对性,从温度、防火、防尘、防雷等方面进行设计,根据机房负荷数据选择适当的设计方案,达到节约能源,降低运行费用的目的。
参考文献
[1]钟景华,孙兰.电子信息系统机房工程设计与施工[J].建筑电气,2011(14):90-93.
[2]吴国宏.电子信息系统机房位置的设置[J].现代建筑电气,2010 (08):38-40.
[3]赵志信.论计算机网络机房工程的规划与设计[J].黑龙江科技信息,2012(18):110-114.
论文作者:郑元芳
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第06期
论文发表时间:2019/6/21
标签:机房论文; 信息系统论文; 设备论文; 电位论文; 电源论文; 负荷论文; 发电机论文; 《工程管理前沿》2019年第06期论文;