主要功能就2个:保护和分配。
保护是将负载切分成不同的区域,相互间相对独立,即使出现故障,也让故障的影响范围尽可能减小,不至于拉垮整个供电系统。
分配是保证负载平衡,按用户所需分配电能。智能的输出配电单元有SPM(服务器电源管理)和PPC(精密配电柜)。一般情况系,机房中ups配电柜、空调、电池柜功率大小是由你本身的负载,机房占地面积,UPS后备时间及贵公司的预算。还有一种更直接的方案,直接采用时代博川的模块化数据中心解决方案。这样就能够免去选型了!
作为机房(电脑学习室/数据中心),它的物理环境是受到了严格控制的,主要分为几个方面:即温度、电源、地板、防火系统。
温度
说到温度,一般用的都是空调了。空调用来控制数据中心的温度和湿度,制冷与空调工程协会的“数据处理环境热准则”建议温度范围为20-25℃(68-75℉),湿度范围为40-55%,适宜数据中心环境的最大露点温度是17℃。在数据中心电源会加热空气,除非热量被排除出去,否则环境温度就会上升,导致电子设备失灵。通过控制空气温度,服务器组件能够保持制造商规定的温度/湿度范围内。空调系统通过冷却室内空气下降到露点帮助控制湿度,湿度太大,水可能在内部部件上开始凝结。如果在干燥的环境中,辅助加湿系统可以添加水蒸气,因为如果湿度太低,可能导致静电放电问题,可能会损坏元器件。
电源
机房的电源由一个或多个不间断电源(UPS)和/或柴油发电机组成备用电源。为了避免出现单点故障,所有电力系统,包括备用电源都是全冗余的。对于关键服务器来说,要同时连接到两个电源,以实现N+1冗余系统的可靠性。静态开关有时用来确保在发生电力故障时瞬间从一个电源切换到另一个电源。
地板
机房的地板相对瓷砖地板要提升60厘米(2英尺),这个高度随社会发展变得更高了,是80-100厘米,以提供更好的气流均匀分布。这样空调系统可以把冷空气也灌到地板下,同时也为地下电力线布线提供更充足的空间,现代数据中心的数据电缆通常是经由高架电缆盘铺设的,但仍然有些人建议出于安全考虑还是应将数据线铺设到地板下,并考虑增加冷却系统。小型数据中心里没有提升的地板可以不用防静电地板。计算机机柜往往被组织到一个热通道中,以便使空气流通效率最好。
防火系统
机房的防火系统包括无源和有源设计,以及防火行动执行计划。通常会安装烟雾探测器,在燃烧产生明火之前能够提前发现火警,在火势增大之前可以截断电源,使用灭火器手动灭火。在数据中心是不能使用自动喷水灭火装置的,因为电子元器件遇水后通常会发生故障,特别是电源未截断的情况下使用水灭火情况会变得更糟。即使安装了自动喷水灭火系统,清洁气体灭火系统也应早于自动喷水灭火系统启动。在数据中心还应该安装防火墙,这样可以将火源控制在局部范围内,即便是发生火灾也可以将损失减到最低。答:
双路电源和两路电源的区别:
1、电源数量不同
双回路供电一般是指某一负荷的电源有两回,此电源接自上级配电所不同的开关,正常运行时由其中一回电源供电,另一回处于备供状态;当一回电源停电时,由用户侧的自动切换装置将电源进行切换,保障负荷的不间断供电。
双电源供电一般特指两回电源来自不同的变电站(或配电所),这样就不会出现两回电源同时失压的情况,这种模式一般运用在特别重要的用户供电上,例如机场、火车站、医院等(上述场所还具备自行发电能力)。
2、工作方式不同
双回路中的这个回路指的是区域变电站出来的回路。双电源是电源来源不同,相互独立,其中一个电源断电以后第二个电源不会同时断电,可以满足一二级负荷的供电。而双回路一般指末端,一条线路故障后另一备用回路投入运行,为设备供电。1、首先UPS容量,你可用20000W/08(UPS功因)=25000W,一般UPS20KVA以上就是30KVA,所以你可以选择主机30KVA的机头。
2、电池容量看你需要延时多久,比较容易的算法是电池容量12V电池数量(30KVA一般是16只电池一组)08/负载功率,比如100AH电池12V16只08/20000W=0768小时。
3、30KVA的UPS配线方案:
咱们按满载来计算,按UPS功率因数08算,负载为24000VA,用24000VA除以电源电压220V,等于109A左右,1平方mm可过5A(一般按4-6A计算),109A/5A=22,所以你用大于22平方的线就可以。
4、至于空开、端子,你配不低于最大电流和线径就可以的。机房,是服务器数据中心。
配电室,是负责机房配电服务,输入输出。
控制室,位置在机房和配电室中间,可以管理控制服务器和配电的功能。
例如大家都知道的监控室,意思和监控室差不多,就是可以管理控制集中的一个房间。精密配电柜是一款针对数据中心机房能源末端,综合采集所有能源数据的智能配电柜。为终端能源监测系统提供高精度测量数据,通过显示单元,实时反映电能质量数据。并通过数字通讯上载至后台环境控制系统。以达到对整个配电系统的实时监控和运行质量的有效管理。帮助用户优化网络数据中心,加强能耗管理,提高服务器机架运行效率,实现全方位绿色IDC提供可靠保障。其主要用于电信、金融、政府及IT等IDC数据中心或工业企业等重要客户,为网络服务器等重要设备提供电力分配,配电回路保护、计量、管理于计算机接地等服务,用于供电可靠性要求高不间断供电领域。 精密配电柜优点第一,传统配电柜使用指针式仪表或者数显式仪表,只能有限的监测配电柜参数,满足基本的需要,精密配电柜采用高集成度,高可靠性的计算机主板,全面的监测系统的各项运行参数,并通过HMI综合显示,降低了对配电柜的空间占有,提高了配电柜的容积率。第二,传统的配电柜只具备配电管理的功能,将电源分配到负载机柜上;而精密配电柜,除了配电管理外,还具有运行管理与安全管理的功能,有效的提高了整个配电系统的可靠性,降低了风险。第三,传统配电柜支持的回路少,整体占地面积大;精密配电柜采用高精度高集成的模块,提高了柜体的容积,支持较多的回路,减少了占地面积。 功能特点1完善的监控系统测量完整的电气信息,为供电系统提供有效管理及风险预警监测多达84条馈线回路和1路电源进线的电气参数,提供主电源进线及每条分支回路运行的电流、电能及谐波等完整信息。精密配电柜可配合漏电采集单元实现在线漏电监测功能,同时配合温度传感器附件对列头柜内温度进行实时监视,完善了机房供电系统的安全性。2先进的报警功能多层报警设置可以预防潜在的故障,以保证提前采取措施响应对回路过负荷,过电压,欠电压,三相不平衡,隔离变压器过温,防雷失效等参数进行多层报警设置。通过显示单元或专业网关配合可以第一时间将报警信息通过显示、声光报警、短信及邮件等方式告之管理者。3高精度、宽量程提供精确的计量数据的同时满足多方面的需求满足对机架式和刀片式服务器电源的监测,多种馈线CT量程选择将测量误差降到最低。分支回路最大支持100A的回路测量需求。4高性能、高集成化良好的性能及高集成化产品,很好的保证了设备运行更加稳定、安全通过集中处理分支测量的方式,产品集成度高,电源监测采集装置尺寸仅为(214168),可以在列头柜相对狭小的空间内自由安装,极大增强柜内安装能力及整体运行稳定性,更加方便用户后期维护。5智能化系统监控让 *** 作及电能的管理更高效让用户及时了解负载运行情况,并可实现对每个PDU电源的监控和报警,多层报警设置预防潜在的电源故障,便于用户及早发现安全隐患,规避配电风险。报警全面,实现精密配电,降低用户因误 *** 作引起的局部断电事故。系统本地可保存3000条历史记录与故障信息,数据采集有较强的实时性,提供关键数据分析,便于用户分析故障原因。
机房电气系统
电气系统
工程范围及任务
1、电气系统范围:机房配电系统,含机房UPS、空调系统、动力系统、照明系统、消防系统、维修测试系统。
2、任务要求在工程范围内配电系统的综合设计和施工管理配合,目标是满足配电系统对计算机等负荷用电的可靠性、可控性、冗余度、可扩展性,保障供电系统全年故障率超过十万分的一,可使用率达99999%。
在系统设计和设备、材料的选用,要以整个系统可靠性的量化指标作为系统设计的原则,在设备配置、工艺、施工、维修、保养、运营管理等各方面都要满足这一目标。在故障时限内,有必要的容错和故障恢复措施,保证不间断的电源供给,使整个系统工作正常、持续,这也是本系统实施的最终目标。
供电系统概述
机房用电负荷为一级负荷,设计大楼“市电+UPS不间断电源”的供电方式。
机房UPS配电
主机房UPS系统采用原有1台20KVA UPS对机房计算机设备负载供电。
机房网络机柜、服务器机柜采用双路UPS电源插座,机柜末端接8位PDU插座。
小型机机柜采用双路工业连接器直接给设备供电。
UPS电源及电缆敷设采用阻燃屏蔽电缆,能减少强电电源对弱电信号线缆的干扰。
强电线路沿金属线槽及镀锌钢管敷设与弱电线路应有一定的间隔。
大功率电源插座(工业连接器)
功率插套具有d簧紧箍卡簧结构,可保证接插时插杆与插套的间极低的接触电阻,外壳颜色表示使用不同的电压和频率。
不同型号插头、插座因插头位置、直径、极数不相同而防止误插。
设计防脱落装置,具有优异的电气绝缘性能和介质强度,耐冲击,可稳定地工作在较低或较高温度的室内或室外环境。
有IP44及IP67等不同程度的防水等级。
插座、插头配套供应。
在各房间应设置适当数量的市电维修插座,插座类型为:220V/10A。电缆为阻燃铜芯的电缆,阻燃电线应穿钢管。活动地板下部的电源线应尽可能远离计算机信号线,并避免并排敷设。而当并排敷设不能避免时,应作最少300mm 距离分隔或采取其它相应的屏蔽措施。全部配电线路必须穿金属线管(槽)敷设。
机房内的插座应分为两种,分别为不间断电源(UPS)插座和市电插座,市电和UPS供电的插座用不同颜色加以区别。插座分布及数量考虑留有一定的余量。
配电柜设置
配电柜布置
国产玻璃门柜体
配电柜选用国产玻璃门X L系列配电柜。本设计中配电柜具有以下特点:
在配电柜中设置相应的避雷器和远程电量监控设备,避雷器的设置满足机房B、C级防雷的要求,远程电量监控设备的安装,满足配电柜防浪涌、防雷击、过流保护、对总输入电压、电流、频率进行远程监控等功能。
产品符合IEC 898,GB 10963标准和CCEE安全认证要求。
单相负荷应均匀地分配在三相线路上,三相负荷不平衡度小于20% 。
选用国际知名品牌施奈德断路器,具有过电压、过电流、短路等保护;电流表、电压表、指示灯、转换开关等均为进口或合资产品。
机房配电柜内配置合适数量的16A、32A等单相和三相开关。
维修插座回路采用电子式漏电断路器。
考虑以后扩展,配电柜、配电箱均留出一定的备用容量,使整个供配电系统安全、优质、稳定、经济且维护简便。
动力配电柜内设紧急断电联锁接线端口,与消防紧急断电设备相连,确保在发生火灾时能迅速切断空调、新风、照明等设备。
配电柜元器件介绍
塑壳开关
各配电柜内的柜内大功率电源输出开关选用法国梅兰日兰--施耐德电气公司出品的塑壳开关(Compact NS系列),该品牌开关特点为:
独特的双旋转分断结构
能量跳闸系统,提高反应速度
超强的分断能力,最高可达150kA
快速切断故障电流,最短仅为2ms
模块化结构,灵活适应不同应用场合
机械与电气寿命长
C65N系列小型短路器
其他各分支开关选用施耐德开关(C65N系列小型短路器);
C65系列小型短路器具丰富的产品系列,根据分断能力的不同,C65a, C65N, C65H,C65L的分断能力覆盖了45~15KA的范围,额定电流1~63A,具B/C/D型脱扣曲线。可拼装丰富的电气附件、机械附件,实现功能的极大扩充和 *** 作的便利。全系列产品可拼装漏电保护附件,实现A/AC类漏电保护功能,额定剩余动作电流包括30mA,300mA和300mA延时型。可广泛应用于工业、商业及民用低压终端配电的需要。
分流装置Multiclip
采用独特的Multiclip电流配送装置或梳型母线,分路开关的安装与拆卸极为简便、快捷、安全。与梳状排配送装置相比,更换开关不影响其他开关正常运行。
其他
根据显示、指示需要,在配电柜盘面上安装电量仪表和红、绿、黄三色指示灯,可随时监测三相线电压、相电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率等,供值班人员参考和记录。
电缆敷设,配管配线
金属线槽、电源插座安装
机房地板下使用金属桥架解决电力布线的问题。桥架大小尺寸综合考虑满配线缆数量和扩容余量后,按规范要求的占空比设计。为避免可能的机房漏水造成灾难性后果,我们设计金属桥架架空距离地面50mm,插座采用定制的金属插座盒,固定在强电桥架与弱电桥架的间,这样强弱电线路就可以很方便的有各自的桥架中端接到金属插座盒中。强弱电插座的间在金属插座盒内部设一金属隔板,从而有效地避免了强电线路对弱电线路的干扰。
金属线槽、电源插座安装示意图
机房、 *** 作间静电地板上安装市电翻板插座插座,供维修、打扫卫生等用电,以示和UPS电源有所区别
强弱电桥架的布置
我们要为机房内的所有网络设备机柜、服务器机柜提供UPS电源,所有强电线路尽量采用暗敷方式,以免影响美观。考虑到维修方便和线路数量较多,采用静电地板下金属线槽配线,同时起到金属屏蔽的作用,减少对弱电线路的影响。金属线槽的架设走向应充分考虑其合理性和空调送风间的关系。
强电线槽敷设在机柜的正面,弱电线槽敷设在机柜的背面。
弱电线槽与强电线槽平行敷设时,至少相距300mm。
弱电线槽与强电线槽交叉时,弱电线槽走在强电线槽的上面。
线槽全部离地安装。
电缆的选择
载流量:考虑到夏季气温较高,电缆载流量相对减少及电缆集中敷设时散热量大等因素,以环境温度为+40℃时的电缆载流量作为选择电缆规格的依据。
屏蔽:所有电缆均采用镀锌金属线槽及镀锌电线管保护敷设,所有金属管、金属线槽均可靠接地。
机房设备机柜电源电缆全部选用阻燃屏蔽电缆,以满足机房对防火的要求。其余电缆均选用阻燃交联电力电缆。
选用紧定式JDG钢管
采用优质冷轧带钢(Q195F-Q215F)经高频焊接一次成型,双面镀锌保护壁厚均匀,焊缝光滑,圆度高,埠平滑无毛刺。使用配套专用工具可弯角,不变形,不断裂。标准定尺4米,标准型壁厚160mm其它型壁厚120mm,明敷暗埋均可使用。
照明
照明设计
计算机机房对照明的要求:光线明亮且柔和,适合人们的生理需要,布局合理且 *** 作方便,为工作人员创造良好的工作环境。
照度标准设计:
主机房照明: 500 lx
应急照明:30 lx
眩光限制标准:
机房内基本工作间眩光等级为Ⅰ级,无眩光。
灯具选择
机房区照明灯具通过在墙面设置跷板开关控制灯具的启闭。灯具采用分区分散控制的原则,以利于节能。跷板开关安装在附近相应区域墙壁上,见照明平面图中说明。主机房、主控室、维修间均采用高光效嵌入式荧光灯;备件库采用节能筒灯。
镇流器
通过实验证明,电子镇流器应用于日光灯上虽然有节能的效果,但因产生电子噪音干扰的负面效果更影响着正常系统供电赁质量。
节能型电感镇流器自身功耗比传统电感镇流器低40-60%;
同目前市场主流的H级电子镇流器相比,节能型电感镇流器比国产H级电子镇流器的开机浪涌电流低10-20倍;
节能型电感镇流器无电磁干扰,国产H 级电子镇流器电磁干扰严重;
节能型电感镇流器的谐波含量符合国家标准,国产H 级电子镇流器则严重超标;
节能型电感镇流器不受瞬时过电压的影响,国产H 级电子镇流器则无抵御这种脉冲的能力;
节能型电感镇流器灯电流波峰比符合国家标准,国产H 级电子镇流器则超标,从而损害灯管的寿命;
节能型电感镇流器使用寿命为10-20年,而电子镇流器的使用寿命为1-4年。
应急照明
应急照明可保证人员做应急处理,或安全快速地向应急出口疏散。应急照明利用常规灯具中的一部分,采用市电与UPS电源互投的方式实现。当市电正常时,应急照明是正常照明一部分,可以正常启停。当应急状态下,自动切换到UPS系统,应急灯具自动点亮。在机房出口设置出口标志指示灯,出口标志指示灯和方向指示灯均为自带蓄电池型(延时时间大于90分钟)。
机房接地
接地型式种类、目的
本机房工程设计采用大厦提供的接地点,要求接地电阻值不大于1Ω。
机房共有四种接地方式:
交流工作地电阻值≤4Ω;
安全保护地电阻值≤4Ω;
抗静电接地电阻值≤4Ω。
计算机系统直流逻辑地电阻值≤1Ω,即:机房计算机专用接地。
交流工作地:
市电交流工作接地即市电零线,是通过三相五线动力电缆中的零线作为引上线,并通过电缆、电线中的零线引至各非计算机用电设备。
安全保护地
安全保护地是通过三相五线动力电缆中的保护线作为引上线,并通过电缆、电线中的地线引至各用电设备,保证机房内所有带电设备的非带电外壳可靠接地,保证 *** 作人员的人生安全。
抗静电接地
抗静电地接自大楼安全保护地。
计算机系统直流逻辑接地
计算机系统直流逻辑地,需要引自大楼指定的接地点。
接地及均压等电位连接系统
接地网络。
均压等电位连接。
具体设计方案
等电位连接
实现等电位连接的主体为:
设备所在建筑物的主要金属构件和进入建筑物的金属管道;
供电线路含外露可导电部分;
防雷装置;
由电子设备构成的信息系统。
各种类的接地系统等
装修材料型钢骨架、轻钢龙骨、金属窗户、吊顶龙骨等金属部分。
每个机房的等电位处理,是为使机房内的各种设备在受到冲击时强制处于同一电位。在机房静电地板下,采取格栅处理,便于各设备就近接地。
具体施工设计:
在机房静电地板下,采用优质铜材作为格栅处理的材料,施工时注意将格栅处理所形成的闭合环路用多股铜芯线与大楼等电位接地母排直接相连。同时将其它防静电措施所采取的接地与该格栅均匀多点相连。
机房采用30×3mm紫铜带在机房区做一圈,内部用铜箔5001mm组成600600mm 环型接地网络与紫铜带。环型接地网络安装在机房地板下方。
机房内所有设备的金属外壳均就近可靠接地,并汇集至机房内的接地端子柜,使机房内所有设备的金属外壳、金属材料形成一个等电位。
防电磁干扰设计:
防电磁干扰主要从两个方面要求,一是对无线电电波的干扰,磁场的干扰。该工程的要求无线电干扰场强≤120Db,磁场干扰场强≤800A/M。根据经验,该指标只要周位环境不是电磁环境特差就不存在问题。在装修设计上主要通过一些构造技术设施来进行一定的设计。
吊顶是全金属吊顶,铝塑板表面是金属板,地板下保温层上粘贴一层镀锌板具有一定的屏蔽效果。
墙面金属龙骨,吊顶龙骨,地板支架通过连接成法拉第笼,具有屏蔽作用。
强、弱电电缆线槽分不同的线路敷设,线槽之间有足够的距离,并做良好的接地。
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