机房高压直流电源设计依据是什么?
作为其主要供电方式的UPS电源也在其中大量应用,但传统交流UPS固有的特点,决定了其具有可靠性差、转换效率低、输入电流谐波大等一系列缺点,大型交流UPS系统故障造成的通信阻断频繁发生,造成重大的经济损失和社会影响。
在此背景下,高压直流电源系统技术以低成本、高可靠性的优势受业界广为关注。在提倡低碳生活的前提下,开封双飞科技有限公司对IT机房电源系统的创新与节能减耗研究工作十分重视,对比传统UPS供电模式的研究,采用高压直流电源系统设备应用于IT机房供电。
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《通信用240V直流供电系统技术要求和试验方法》
机房供电要注意什么
随着计算机技术的日益发展,越来越多的企、事业单位配备了计算机系统。一方面,计算机系统复杂昂贵,机器能否正确运行将直接影响实际上工作;另一方面,我国现阶段的市电状况远远不能满足计算机系统的需要。因此,机房的供电就成了机房建设中的一个重要环节。
在机房供电的设计中,一定要注意以下几个问题:
一、关于计算机系统的专用地线
实际应用中,很多单位的机房并未设置计算机系统的专用地线;从而大大缩短了计算机的使用寿命。
铺设计算机专用地线时,一定要避开交流地极和避雷地极,切不可将专用地线随意接到建筑物的钢筋网或金属下水道管上、需要注意的是,专用地线的接地电阻值小于1Ω。
二、关于电源的净化
必须对进入机房的市电进行净化,可采用两种方式:一是采用大功率的交流自动稳压电源,对计算机设备进行集中式供电,另一种是使用UPS不间断电源。其中第一种价格较低,效果也较差。
使用UPS不间断电源供电也有两种方法:一种是集中式供电;另一种是分散式供电,集中式供电需采用大功率的在线式UPS,其输出一般是正弦,效果最佳。分散式供电使用小功率的UPS,分别对各个机器进行供电,UPS可以是在线式的也可是后备式的。一般说来,后备式的UPS只是有简单的静态转换开头,正常情况下,直接将市电供应给负载;;而在线式UPS则是由逆变器产生净化了的交流电。因此,在条件允许的情况下,建议使用在线式UPS。
三、其它应注意的问题
1.每个电源插座不可接过多的负载;
2.一定要将计算机的地线和零线分开;3.应考虑电源传输线所能通过的最大电流;
机房建设的供配电
电源供电采用一类供电,建立不间断供电系统。对外部设备、空调、照明、辅助插座等设备,由机房动力配电柜提供。
机房供、配电系统经机房配电柜向主机电源、外部设备、辅助设备、空调、照明等提供相制、电压、频率及额定容量符合要求的交流电。
机房专用配电柜
计算机机房专用配电柜,主要是指低压配电柜,在机房供配电系统中是重要的组成装置。机房低压配电柜设计的正确合理,配电柜内部件性能的好坏,对整个机房的正常用电起着重要的作用。 配电柜由自动空气开关、隔离开关、接触器、断电器、指示器、按钮、开关、电量仪、采集模块、电源防雷器等元器件和柜体组成。 配电柜具体配置及其技术要求如下:
(1)机房配电柜在编号时,除正常设配电柜号外,还应加配电柜的用途。如:动力配电柜、UPS配电柜。
(2)机房配电柜根据用途设计各路供电准确,可靠。不同性质的供电对象不放在一个柜内控制。配电柜内要留用备用电路,作机房设备扩充时用。以便增容和维护使用。
(3)配电柜面板上可显示电流(大小及三相平衡情况)电压、频率用采集模块将运行状态传给场地集中监控系统。
(4)配电柜内主要电气组件应选用质量稳定,性能可靠的产品。主要有:紧急停电擎 / 各开关辅助触头(报警、故障、分合指示等) / 主开关操作方式任选 / 通风、散热设备 / 各种测量仪表 /Vigil 漏电保护附件 / 脱扣方式(热磁式、电磁式)。组件之间的连接线(导线、电缆、中线、接地线等)均按国家规定的颜色、标志、编号。技术指针达到设计要求,能满足计算机设备及其辅助设备工作的要求。
(5)配电柜内配有应急开关。消防报警系统与动力配电柜(XP1)联动,当消防报警信号被确认后,由消防控制系统将动力配电柜(XP1)的电源切断。
(6)配电柜内应根据计算机设备及其辅助设备的不同要求,设置中线和接地的连接装置。配电柜(箱)中的安全保护接地线(PE)应与等电位接地汇集箱可靠连接,但注意机房内电源中线(N)应当与接地线(PE)绝缘。
(7)配电柜内采用的母线、接线排、及各种电缆、导线、中性线、接地线等,符合国家标准。关按国家规定的颜色标志、编号。所有空气开关连接均用铜排。
(8)配电柜内各种开关、操作按钮,标识清楚,可防止使用中出现误操作。
怎样维护才能更好让机房供电系统得到保障?
智能建筑中的机房用电,如计算机机房、数据中心、网络机房、消防和安防控制室、楼宇自控室、卫星电视前端机房、电梯机房等用电,都属于一级负荷,要有确切的保障措施。有些数据传输系统是不允许断电的,需UPS电源支持,否则,若发生断电事故,会造成重大经济损失或数据丢失。因此,电源保障和供电可靠性在智能建筑的机房建设中显得格外重要。 城市智能建筑中的电源主要来自城市电力网。依据当地供电部门提供的外线供电方案,在建筑内设计的10kV变电所,一般采用的电力主接线是两路独立10kV进线电源,两段高压母线分列运行,设母联开关(或不设),经干式变压器接至低压配电柜,再用封闭母线沿强电竖井,以树状供电方式,向楼内各层馈电。群楼及地下各层的大型用电设备,用干线电缆,以放射供电方式,直接供给用电设备。根据需要,在适当的地方配备应急柴油发电机组,当两路10kV外线电源均失压后,柴油发电机组自启动,并投入低压母线,有选择的供应一级负荷用电。整个低压配电采用TN-S接地系统。 一个完善的机房供配电系统是保证计算机设备、场地设备和辅助用电设备可靠运行的基本条件。高品质的机房供电系统体现在:无断电故障、高容错;在不影响负载运行的情况下可进行在线维护;有防雷、防火、防水等功能。机房供电设计包括负荷等级和额定容量的确定、电源的可靠性设计、防雷和接地技术措施等。 (一)遵守技术规范 由于《电子信息系统机房设计规范》修改和审定中。目前,经常采用的规范如下: GB 50174-1993《电子计算机机房设计规范》 SJIT 30003-1993《电子计算机机房施工及验收规范》 GB/T 2887-2000《电子计算机场地通用规范》 GB 50052-1995《供配电系统设计规范》 GB 50054-1995《低压配电设计规范》 GB 50034-2004《建筑照明设计规范》 JGJ/T 16-1992《民用建筑电气设计规范》 GB 50057-1994 (2000) 《建筑物防雷设计规范》 GB 50116-1998《火灾自动报警系统设计规范》 GB 50166-1992《火灾自动报警系统施工及验收规范》 GB 50045-1995 (2001) 《高层民用建筑设计防火规范》 GB/T 50314-2000《智能建筑设计标准》 GB 50339-2003《智能建筑工程质量验收规范》 (二)负荷等级和额定容量 依据计算机的用途和性质以及负荷分级的规定,采取相应的供电技术:对于一级负荷采用一类供电,重要机房供电属于一级负荷,按一级负荷的供电要求,必须保证两个以上独立的电源点供电,采用两条专用干线引进,两路独立电源在末端互投,建立不停电系统,而且要保证供电的质量;对于二级负荷采用二类供电,建立带备用的供电系统;对于三级负荷采用三类供电,按一般用户供电考虑。 机房用电系统要求提供的电源额定容量一般以两种方式给出: (1)确定机房用电系统的总功率大小或机房用电系统的总电流。这是选取电力设备、总断路器、供电电缆、机房的总发热量以及精密空调时都必需考虑的问题。通常供电总功率应留有不少于25的余量。 (2)确定各机柜、分机、设备等所要求的工作电流。这对设计计算机房的配电柜、选取 合适的传输导线和分路开关也是必需的。针对电气设备额定电流,在整定总断路器和分路开关时要注意电气设备的启动电流值。在进行方案设计时,有些经验数据可供估算时参考,如: 1) UPS功率:主机房可按350W ~ 400W /m2计算;照明用电可按15W~20W/m2计算。 2)空调机电功率要根据机房制冷量考虑。主机房制冷量按400W/m2计算,辅助机房制冷量按300W/m2计算,然后再根据电气设备不同的效率和换算系数,确定空调系统用电负荷量。 (三)电源的可靠性 我国的低压供电系统采用的是三相四线制,相电压为220V,线电压为380V。计算机系统一般要求三相五线制,即三根相线、一根零线、一根地线,地线单独接地,不与零线共地。在同一个计算机供电系统中,送给各部分负荷的电压可以有220V和380V。 重要机房,包括计算机机房、网络机房、消防和安防控制室、楼宇自控室、卫星电视前端机房、通信(模块局)机房、消防电梯机房等的供电,应采用双路电源末端自投,其配电柜(箱),需敷设专用线路。计算机网络机房的双电源末端自投电源质量应按照A级标准进行设计和施工,即采用三相五线制和单相三线制,在稳态下,应达到电压为380(1士2%) V[220(1士2%) V]、频率为(50士0.2) Hz、波形失真不大于5%、瞬时断电时间小于4ms,并且根据用电设备对供电的要求,增加UPS不间断电源。 消防泵房、排烟设备机房、应急照明配电箱、专用空调等也应按双电源末端自投设计,其供电容量、配电柜(箱)的总开关载流量,除满足现有用电之外,应留有一定余量,各柜(箱)也应留出一定数量的备用出线回路。火灾自动报警系统除主电源外,还应配备直流备用电源。火灾自动报警系统的主电源开关,不应采用漏电保护。 安防系统的前端摄像机由安防中心专线集中供电。距离太远的亦可就近供电,但电源的通/断控制需由安防中心操作。当电压波动超出+5%~-10%时,设稳、压电源装置,其标称功率不得小于系统使用功率的1.5倍。其余的电源技术指标,应符合GB 50174-1996《电子计算机房设计规范》的要求。 (四)防雷和接地 接地极的接地电阻,当系统采用联合接地时,R≤1Ω(北京地区可按0.50.考虑);当采用单独接地时,R≤4Ω。在总配电室要做总等电位连接,各楼层的智能化系统设备机房、楼层弱电间、楼层配电间的接地,采用局部等电位联接。贯穿弱电竖井的接地干线,应当是镀锌扁钢,截面尺寸不小于-40mmX4mm,如果竖井内放置有源HUB机柜,则弱电竖井的尺寸应适当加大,并配AC (220V, 50Hz)电源。 机房的重要设备和配电柜(箱),必须按GB 50057-1994(2000年版)《建筑物防雷设计规范》6. 4的规定设计防雷击电磁脉冲的措施,并安装SPD电涌保护器、做好等电位连接。