高校图书馆机房供电安全与防护策略分析
王 群
(内蒙古财经大学 图书馆，内蒙古 呼和浩特 010051)
摘 要： 介绍了图书馆机房对供配电系统的要求，分析了静电、漏电、触电以及雷电等对机房安全构成的危害，通过采取接地、屏蔽，控制室内温度、湿度，加强过载电流及漏电监测以及雷击防护等具体措施，阐述了相应的技术应对防护策略。
关键词： 图书馆；机房；供配电；防护措施
随着科学技术的发展，通过利用网络和计算机，大量的馆藏书目信息、读者借阅信息以及海量的数字信息已被读者广泛使用，自助借还系统、自助选座以及门禁等已逐渐成为数字图书馆的必要功能，而实现这些功能的关键是图书馆机房能否正常稳定地运行。而建造一个能够提供连续、洁净及安全的供配电系统，是关系到图书馆机房能否长期稳定、安全、可靠运行的基础，是关系到读者能否正常利用图书馆的技术保障。
1机房供配电系统
1.1 供配电系统要求
图书馆机房供配电系统应由计算机设备供电系统、辅助设备供电系统以及备用供电系统组成，其电源总功率应根据计算机设备以及辅助设备的技术指标进行计算，并预留有25%以上的备用电量，电缆负荷余量每条不应小于20%，电源电网频率应为50HZ、电压380/220V，可采用三相五线制(或三相四线制)/单向三线制供电。要求供配电系统的电网电压和频率稳定，没有噪声信号且具有较强的抗干扰性。另外，机房供电系统还应具有可靠的监控或检测保护系统，以保证机房供配电系统的运行安全可靠。
1.2 供配电技术及设备
低电压配电柜也是机房专用的配电柜，主要由自动空气开关、熔断器、隔离开关、继电器、接触器、检测仪表、指示灯及各类按钮组成。在选择机房配电柜时，首先应清楚机房三类用电设备间的相互关系及负荷，了解配电柜内的布局是否合理，开关位置是否便于操作，走线是否规范整齐；其次检查配电柜内各类部件性能是否可靠，是否达到技术指标与设计要求；最后查看配电柜内是否设有应急开关，应急开关动作是否灵敏，配电柜各类检测仪表、指示灯设置是否齐全，配电柜内接地接零设计是否符合要求，各类电缆、电线、接线牌等标志、编号是否清楚准确，是否符合国家标准等。
电线、电缆的负荷量是由其截面积决定的，即单位时间内可通过的电流大小。在选择电线或电缆时，要充分考虑其负荷量及绝缘性，要注意其截面积选择的过大或过小，都会严重影响电网的运行质量与安全。
1.3 统计学处理 采用EpiData 3.0建立数据库，实行双人核对数据录入。应用SPSS 24.0软件进行统计分析。呈正态分布或近似正态分布的计量资料以表示，组间比较采用t检验；呈非正态分布的计量资料以M (P25, P75)表示，组间比较采用秩和检验。计数资料以n(%)表示，组间比较采用χ2检验。样本量<40时或频数<1时，采用Fisher确切概率法。检验水准(α)为0.05。
接地与屏蔽技术是保证机房设备运行安全及工作人员人身安全的重要手段。机房接地系统主要分为工作接地和保护接地两大类，其中的工作接地又包括交流工作接地与直流接地(逻辑接地)；保护接地则有安全保护接地、防静电接地、屏蔽接地及防雷接地等。
2机房供电安全技术
2.1 不间断电源
不间断电源(UPS)是一种专为保障计算机设备正常工作的特殊的保护性电源。当市电中断(发生停电)时，UPS会立即将蓄电池内的直流电能，通过逆变器转换成220V的交流电并持续为负载提供电力电能，以保证负载工作正常，软硬件不受损坏；当市电输入正常时，UPS又会由电池不间断供电转换为市电供电，同时向UPS蓄电池充电。
根据工作电流的不同，机房电气设备可分为交流电气设备和直流电气设备。而所谓的交流工作接地是指机房内的交流电气设备经二次接地处理或与大地经由特殊设备进行金属连接，其中工作接地又分中性点接地和中性点不接地两种情况。中性点接地系统可确保当供电系统或设备发生短路等故障时，其保护装置能够准确并及时地动作，断开电源以确保工作人员及设备的安全，是计算机机房普遍采用的一种工作接地方式，其缺点是存在供电系统保护装置在瞬间过电流干扰下会发生误动作，从而造成电网不必要的断电。中性点不接地系统的特点是不会因瞬间故障电流引起整个供电系统保护装置误动作而使电网断电，但因其故障电流存在的时间比较长，对工作人员及设备都存在着极大的潜在威胁，是计算机机房较少采用的一种工作接地方式。计算机系统直流接地是指将直流设备中数字电路的逻辑零电位进行等电位连接，成为系统中所有逻辑电路的共同参考点。总体上计算机系统直流接地可分为直流地悬空和直流接大地两种，前者可避免交流电网及交流设备漏电对直流设备运行的干扰，但有易产生电容耦合干扰及防静电、防雷击差的缺点。
机房电气设备在高温高湿结露、低温低湿积尘或绝缘材料强度降低等情况下都会导致漏电。另外，设备在过载过压等异常状态下运行，也会导致因其绝缘强度的降低而产生漏电。漏电可导致电气设备内部电路短路，漏电也可导致工作人员因接触带电设备表面而引发人体触电伤亡事故。
2.2 静电产生的危害
通过数据库初筛获得文献749篇，其中英文文献425篇，中文文献324篇。其他途径未补充相关文献。利用NoteExpress软件剔除重复文献后获得文献298篇；阅读题目与摘要，排除文献221篇；进一步阅读全文，排除不符合纳入标准的文献、无法获取全文的文献及重复发表的文献，最终获得10篇[12-21]文献。文献筛选流程及结果见图1。纳入研究基本特征见表1。
2.3 静电的防范措施
由于电容性感应电荷的积累、射线辐射造成的电荷积累、摩擦以及干燥空气中的游离电荷等都会产生静电，因此预防与消除机房内的静电，首先应保证机房具备良好的接地，且接地电阻须小于1Ω；其次在操作及维护设备时，工作人员应携带防静电手环，手环的另一端应可靠接至设备所在的机架上面；另外，机房内不要使用地毯，不要穿橡胶底的鞋子；防静电活动地板下的强、弱电线缆应保持有合理的间距并分开敷设；要避免人员的频繁走动，保持室内空气的适当湿度，以不结露为宜，以降低空气中带电粒子的浓度；同时也可以使用防静电中和器，定期清除关键设备中的静电，以缓解静电放电所造成的危害。
2.4 漏电与触电
第一应抓好数学阅读课教学。数学学习和书本紧密相连，进行数学阅读，可以提高学生的自学能力。数学阅读课就是教师在上课时指导学生独立地进行学习。当然，在阅读之前，老师应当给学生划定一个阅读的范围，教给学生阅读的方法，对学生在阅读中碰到的问题进行解难释疑；学生根据教师的要求进行阅读思维、分析练习，弄清知识原理，学会例题，也可以对例题进行仔细研究，寻找多种解法。这样学生不仅完成了练习，又能重温以前学过的知识；课堂后段教师用一定的时间进行讲评、帮助学生巩固已经掌握了的知识。因此，数学阅读课能有效地培养学生的学习能力，为他们主动学习、获取课外知识提供可能。
如果设备上聚集有大量的静电电荷，那么当静电放电的时候，就极易引发计算机故障。静电会导致计算机磁盘读写失败，导致磁头损坏、磁盘划伤、击穿芯片、烧毁场效应管等半导体元器件，甚至会烧毁计算机主机主板。另外，在实际工作中，静电极易使工作人员遭受电击，虽然静电不会直接导致严重的人员伤亡事故，但却很容易因工作人员受到突然惊吓而引发次生事故，甚至有可能酿成严重的后果。
自然界中的雷击在运动过程中会聚集大量的电荷，并且在一定条件下会强烈释放。据相关资料显示，雷电所产生的电磁感应，如果强度达到2.4高斯，一些电子产品就会出现永久性损坏。显而易见，雷击对机房的危害是非常大的，造成的直接经济损失及间接经济损失与负面影响是不可估量的。
漏电与触电的防护措施应综合考虑，应加强机房环境温度及湿度的控制与监测，加强设备过载电流监测、漏电监测，设置合理的接地保护系统及漏电保护装置。另外，机房工作人员应掌握触电急救方法，一旦发生不测，可立即采用正确有效的抢救措施进行自救与救人，以免因不会救护或救护措施不当而误事，甚至救人不成反使自己也触电或因次生事故而致伤致死。
2.5 接地与屏蔽技术
电源插座可谓是整个供配电系统的终端，其质量的好坏、是否适用，最终将决定用电设备能否正常开机运行。另外，要注意插座的相序或相零线的接线方式是否符合设备要求，插座的结构方式是否与对应设备的插头相吻合，注意插座的布局是否合理。机房内的计算机设备及辅助设备所使用的电源插座，其容量一定要符合设备对用电量的要求，并尽量保证一台设备使用一个专用插座，否则易因设备间的相互干扰造成不必要的运行故障。
UPS电源按其供电方式可分为后备式(离线式)和在线式两种。其中在线式UPS可实现真正意义上的不间断供电，并具备净化电源及防干扰等特点，能够满足计算机设备对电源的特殊要求；后备式UPS在电源转换过程中，会在计算机设备允许的时间范围内发生瞬间断电，而且针对供电系统没有净化和防干扰功能，但其价格相应便宜。为避免造成财力或资源的浪费，图书馆在选择UPS时，应根据自身的实际情况而定。
3雷击的危害及防护措施
3.1 雷击的危害
人体触电是机房人身伤亡事故的主要形式，人体触电轻则造成工作人员暂时失去自主行动能力，重则使人深度昏迷、内脏受损甚至致死致残。同时因触电使人体失控或因抢救者操作不当都极易造成触电者摔、碰、撞等次生事故而导致人身伤亡。
进入11月以来，“冬储”再次成为农资市场的热门话题。近年来，随着卖方市场转为买方市场，很多流通企业不再担心货源短缺，冬储积极性降低。因此，一般的市场观点是：经销商拿货不积极，农民到明年春天才开始用肥，冬储遇冷。但是辽宁嘉吉作物营养有限公司董事长张广祥从东北市场实际出发，给出了不一样的观点。他认为，冬储并不像大家所说的“不储”，而是冬储的方式发生了变化。
雷击对机房形成危害的形式主要有两种：一种是遭遇直接雷击(直击雷)，雷电直接通过建筑物放电，使得机房供电系统在直击雷产生的电磁场作用下，发生浪涌过电压。直击雷的破坏力极强，但其发生频率较低，直接袭击范围小且不会扩大；另一种是感应雷，也就是雷电在机房附近的架空或埋地线路上产生极强的感应过电压，并会沿着传输线路在更大范围内破坏电子设施。感应雷虽不及直击雷猛烈，但发生频率较高，并可通过各类金属导线快速、远距离传输，使雷击范围扩大。
◎腹泻后会继发乳糖不耐受，即使没有乳糖不耐受，腹泻时胃肠功能不好，乳糖也会增加负担。要用去乳糖的腹泻奶粉，明治、雅培、惠氏、雀巢等大品牌都有。
3.2 雷击的防护措施及技术要求
机房防雷措施分建筑物外层防护、建筑物内层防护以及机房进出线路防护3种形式。其中外部防护是使用避雷针、避雷线、避雷带、接地体及法拉地笼等技术措施，对直击雷进行防护。其中的法拉地笼是将建筑物的门窗等做良好的金属连接并接地，同时可对建筑物内部设备形成初级屏蔽。内部防护是利用屏蔽措施(含法拉地笼)、均压等电位措施及防闪络等技术手段对雷电侵入进行的防护。其中建筑物屏蔽主要是利用法拉地笼形成初级屏蔽；设备屏蔽是根据计算机耐过压电压能力，按IEC划分的防雷区施行多级屏蔽；线缆屏蔽是利用金属丝纺织网、金属软导管、硬导管等对各类进户线缆进行屏蔽。等电位连接是用连接导线或过电压(电涌)保护器将处在需要防雷空间内的防雷装置和建筑物的金属构架、金属装置、入户导线、电气装置、电信装置等连接成一个等电位网络，以实现均压等电位。
4结束语
随着电子信息技术的不断发展，图书馆日趋智能化，其机房的重要性也日益凸显，而一个安全可靠的供电系统是保证机房稳定运行的基础。通过采取有效的接地、屏蔽，控制室内温度、湿度以及加强监测等防护措施，以防止电源电网电压的波动，防止静电感应和雷击；另外，还应在计算机回路上设置过流、过压保护装置，以便在机房线路出现过流与过压等故障状态时自动切断电源，使图书馆机房可以处在一个长期安全、稳定的运行环境中，为图书馆各项业务的正常运行提供安全可靠的电力保障。
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中图分类号： TM08：G258.6
文献标识码： A
文章编号： 1007—6921(2019)18—0088—02
收稿日期： 2019-05-22
标签：图书馆论文; 机房论文; 供配电论文; 防护措施论文; 内蒙古财经大学图书馆论文;