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本文目錄一覽：
信息化機房建設配電示意圖
機房電氣系統
電氣系統
工程范圍及任務
1、電氣系統范圍：機房配電系統，含機房UPS、空調系統、動力系統、照明系統、消防系統、維修測試系統。
2、任務要求在工程范圍內配電系統的綜合設計和施工管理配合，目標是滿足配電系統對計算機等負荷用電的可靠性、可控性、冗余度、可擴展性，保障供電系統全年故障率超過十萬分的一,可使用率達99.999%。
在系統設計和設備、材料的選用，要以整個系統可靠性的量化指標作為系統設計的原則，在設備配置、工藝、施工、維修、保養、運營管理等各方面都要滿足這一目標。在故障時限內，有必要的容錯和故障恢復措施，保證不間斷的電源供給，使整個系統工作正常、持續，這也是本系統實施的最終目標。
供電系統概述
機房用電負荷為一級負荷，設計大樓“市電+UPS不間斷電源”的供電方式。
機房UPS配電
主機房UPS系統采用原有1臺20KVA?UPS對機房計算機設備負載供電。
機房網絡機柜、服務器機柜采用雙路UPS電源插座，機柜末端接8位PDU插座。
小型機機柜采用雙路工業連接器直接給設備供電。
UPS電源及電纜敷設采用阻燃屏蔽電纜，能減少強電電源對弱電信號線纜的干擾。
強電線路沿金屬線槽及鍍鋅鋼管敷設與弱電線路應有一定的間隔。
大功率電源插座（工業連接器）
功率插套具有彈簧緊箍卡簧結構,可保證接插時插桿與插套的間極低的接觸電阻,外殼顏色表示使用不同的電壓和頻率。
不同型號插頭、插座因插頭位置、直徑、極數不相同而防止誤插。
設計防脫落裝置,具有優異的電氣絕緣性能和介質強度，耐沖擊，可穩定地工作在較低或較高溫度的室內或室外環境。
有IP44及IP67等不同程度的防水等級。
插座、插頭配套供應。
在各房間應設置適當數量的市電維修插座，插座類型為：220V/10A。電纜為阻燃銅芯的電纜，阻燃電線應穿鋼管?；顒拥匕逑虏康碾娫淳€應盡可能遠離計算機信號線，并避免并排敷設。而當并排敷設不能避免時，應作最少300mm?距離分隔或采取其它相應的屏蔽措施。全部配電線路必須穿金屬線管（槽）敷設。
機房內的插座應分為兩種，分別為不間斷電源（UPS）插座和市電插座，市電和UPS供電的插座用不同顏色加以區別。插座分布及數量考慮留有一定的余量。
配電柜設置
配電柜布置
國產玻璃門柜體
配電柜選用國產玻璃門X?L系列配電柜。本設計中配電柜具有以下特點：
在配電柜中設置相應的避雷器和遠程電量監控設備，避雷器的設置滿足機房B、C級防雷的要求，遠程電量監控設備的安裝，滿足配電柜防浪涌、防雷擊、過流保護、對總輸入電壓、電流、頻率進行遠程監控等功能。
產品符合IEC?898，GB?10963標準和CCEE安全認證要求。
單相負荷應均勻地分配在三相線路上，三相負荷不平衡度小于20%?。
選用國際知名品牌施奈德斷路器，具有過電壓、過電流、短路等保護；電流表、電壓表、指示燈、轉換開關等均為進口或合資產品。
機房配電柜內配置合適數量的16A、32A等單相和三相開關。
維修插座回路采用電子式漏電斷路器。
考慮以后擴展，配電柜、配電箱均留出一定的備用容量，使整個供配電系統安全、優質、穩定、經濟且維護簡便。
動力配電柜內設緊急斷電聯鎖接線端口，與消防緊急斷電設備相連，確保在發生火災時能迅速切斷空調、新風、照明等設備。
配電柜元器件介紹
塑殼開關
各配電柜內的柜內大功率電源輸出開關選用法國梅蘭日蘭--施耐德電氣公司出品的塑殼開關（Compact?NS系列），該品牌開關特點為：
獨特的雙旋轉分斷結構
能量跳閘系統，提高反應速度
超強的分斷能力，最高可達150kA
快速切斷故障電流，最短僅為2ms
模塊化結構，靈活適應不同應用場合
機械與電氣壽命長
C65N系列小型短路器
其他各分支開關選用施耐德開關（C65N系列小型短路器）；
C65系列小型短路器具豐富的產品系列，根據分斷能力的不同，C65a,?C65N,?C65H,C65L的分斷能力覆蓋了4.5~15KA的范圍，額定電流1～63A，具B/C/D型脫扣曲線?？善囱b豐富的電氣附件、機械附件，實現功能的極大擴充和操作的便利。全系列產品可拼裝漏電保護附件，實現A/AC類漏電保護功能，額定剩余動作電流包括30mA,300mA和300mA延時型?？蓮V泛應用于工業、商業及民用低壓終端配電的需要。
分流裝置Multiclip
采用獨特的Multiclip電流配送裝置或梳型母線，分路開關的安裝與拆卸極為簡便、快捷、安全。與梳狀排配送裝置相比，更換開關不影響其他開關正常運行。
其他
根據顯示、指示需要，在配電柜盤面上安裝電量儀表和紅、綠、黃三色指示燈，可隨時監測三相線電壓、相電壓、電流、功率因數、有功功率、無功功率、視在功率等，供值班人員參考和記錄。
電纜敷設，配管配線
金屬線槽、電源插座安裝
機房地板下使用金屬橋架解決電力布線的問題。橋架大小尺寸綜合考慮滿配線纜數量和擴容余量后，按規范要求的占空比設計。為避免可能的機房漏水造成災難性后果，我們設計金屬橋架架空距離地面50mm，插座采用定制的金屬插座盒，固定在強電橋架與弱電橋架的間，這樣強弱電線路就可以很方便的有各自的橋架中端接到金屬插座盒中。強弱電插座的間在金屬插座盒內部設一金屬隔板，從而有效地避免了強電線路對弱電線路的干擾。
金屬線槽、電源插座安裝示意圖
機房、操作間靜電地板上安裝市電翻板插座插座，供維修、打掃衛生等用電，以示和UPS電源有所區別
強弱電橋架的布置
我們要為機房內的所有網絡設備機柜、服務器機柜提供UPS電源，所有強電線路盡量采用暗敷方式，以免影響美觀?？紤]到維修方便和線路數量較多，采用靜電地板下金屬線槽配線，同時起到金屬屏蔽的作用，減少對弱電線路的影響。金屬線槽的架設走向應充分考慮其合理性和空調送風間的關系。
強電線槽敷設在機柜的正面，弱電線槽敷設在機柜的背面。
弱電線槽與強電線槽平行敷設時，至少相距300mm。
弱電線槽與強電線槽交叉時，弱電線槽走在強電線槽的上面。
線槽全部離地安裝。
電纜的選擇
載流量：考慮到夏季氣溫較高，電纜載流量相對減少及電纜集中敷設時散熱量大等因素，以環境溫度為+40℃時的電纜載流量作為選擇電纜規格的依據。
屏蔽：所有電纜均采用鍍鋅金屬線槽及鍍鋅電線管保護敷設，所有金屬管、金屬線槽均可靠接地。
機房設備機柜電源電纜全部選用阻燃屏蔽電纜，以滿足機房對防火的要求。其余電纜均選用阻燃交聯電力電纜。
選用緊定式JDG鋼管
采用優質冷軋帶鋼（Q195F-Q215F）經高頻焊接一次成型，雙面鍍鋅保護壁厚均勻，焊縫光滑，圓度高，埠平滑無毛刺。使用配套專用工具可彎角，不變形，不斷裂。標準定尺4米，標準型壁厚1.60mm.其它型壁厚1.20mm,明敷暗埋均可使用。
照明
照明設計
計算機機房對照明的要求：光線明亮且柔和，適合人們的生理需要，布局合理且操作方便，為工作人員創造良好的工作環境。
照度標準設計：
主機房照明：?500?lx
應急照明:30?lx
眩光限制標準：
機房內基本工作間眩光等級為Ⅰ級，無眩光。
燈具選擇
機房區照明燈具通過在墻面設置蹺板開關控制燈具的啟閉。燈具采用分區分散控制的原則，以利于節能。蹺板開關安裝在附近相應區域墻壁上，見照明平面圖中說明。主機房、主控室、維修間均采用高光效嵌入式熒光燈；備件庫采用節能筒燈。
鎮流器
通過實驗證明，電子鎮流器應用于日光燈上雖然有節能的效果，但因產生電子噪音干擾的負面效果更影響著正常系統供電賃質量。
節能型電感鎮流器自身功耗比傳統電感鎮流器低40-60%；
同目前市場主流的H級電子鎮流器相比，節能型電感鎮流器比國產H級電子鎮流器的開機浪涌電流低10-20倍；
節能型電感鎮流器無電磁干擾，國產H?級電子鎮流器電磁干擾嚴重；
節能型電感鎮流器的諧波含量符合國家標準，國產H?級電子鎮流器則嚴重超標；
節能型電感鎮流器不受瞬時過電壓的影響，國產H?級電子鎮流器則無抵御這種脈沖的能力；
節能型電感鎮流器燈電流波峰比符合國家標準，國產H?級電子鎮流器則超標，從而損害燈管的壽命；
節能型電感鎮流器使用壽命為10-20年，而電子鎮流器的使用壽命為1-4年。
應急照明
應急照明可保證人員做應急處理，或安全快速地向應急出口疏散。應急照明利用常規燈具中的一部分，采用市電與UPS電源互投的方式實現。當市電正常時，應急照明是正常照明一部分，可以正常啟停。當應急狀態下，自動切換到UPS系統，應急燈具自動點亮。在機房出口設置出口標志指示燈，出口標志指示燈和方向指示燈均為自帶蓄電池型（延時時間大于90分鐘）。
機房接地
接地型式種類、目的
本機房工程設計采用大廈提供的接地點，要求接地電阻值不大于1Ω。
機房共有四種接地方式：
交流工作地電阻值≤4Ω；
安全保護地電阻值≤4Ω；
抗靜電接地電阻值≤4Ω。
計算機系統直流邏輯地電阻值≤1Ω，即：機房計算機專用接地。
交流工作地：
市電交流工作接地即市電零線，是通過三相五線動力電纜中的零線作為引上線，并通過電纜、電線中的零線引至各非計算機用電設備。
安全保護地
安全保護地是通過三相五線動力電纜中的保護線作為引上線，并通過電纜、電線中的地線引至各用電設備，保證機房內所有帶電設備的非帶電外殼可靠接地，保證操作人員的人生安全。
抗靜電接地
抗靜電地接自大樓安全保護地。
計算機系統直流邏輯接地
計算機系統直流邏輯地，需要引自大樓指定的接地點。
接地及均壓等電位連接系統
接地網絡。
均壓等電位連接。
具體設計方案
等電位連接
實現等電位連接的主體為：
設備所在建筑物的主要金屬構件和進入建筑物的金屬管道；
供電線路含外露可導電部分；
防雷裝置；
由電子設備構成的信息系統。
各種類的接地系統等
裝修材料型鋼骨架、輕鋼龍骨、金屬窗戶、吊頂龍骨等金屬部分。
每個機房的等電位處理，是為使機房內的各種設備在受到沖擊時強制處于同一電位。在機房靜電地板下，采取格柵處理，便于各設備就近接地。
具體施工設計：
在機房靜電地板下，采用優質銅材作為格柵處理的材料，施工時注意將格柵處理所形成的閉合環路用多股銅芯線與大樓等電位接地母排直接相連。同時將其它防靜電措施所采取的接地與該格柵均勻多點相連。
機房采用30×3mm紫銅帶在機房區做一圈，內部用銅箔50*0.1mm組成600*600mm?環型接地網絡與紫銅帶。環型接地網絡安裝在機房地板下方。
機房內所有設備的金屬外殼均就近可靠接地，并匯集至機房內的接地端子柜，使機房內所有設備的金屬外殼、金屬材料形成一個等電位。
防電磁干擾設計：
防電磁干擾主要從兩個方面要求，一是對無線電電波的干擾，磁場的干擾。該工程的要求無線電干擾場強≤120Db，磁場干擾場強≤800A/M。根據經驗，該指標只要周位環境不是電磁環境特差就不存在問題。在裝修設計上主要通過一些構造技術設施來進行一定的設計。
吊頂是全金屬吊頂，鋁塑板表面是金屬板，地板下保溫層上粘貼一層鍍鋅板具有一定的屏蔽效果。
墻面金屬龍骨，吊頂龍骨，地板支架通過連接成法拉第籠，具有屏蔽作用。
強、弱電電纜線槽分不同的線路敷設，線槽之間有足夠的距離，并做良好的接地。
機房建設的平面設計圖
機房平面布局是根據機房類型、任務、業務量大小、計算機設備數量、計算機系統的工藝流程、管理體制等綜合因素來考慮的，機房類型不同，其功能房間亦稍有區別。
(一)平面布局設計
機房平面布局是根據機房類型、任務、業務量大小、計算機設備數量、計算機系統的工藝流程、管理體制等綜合因素來考慮的，機房類型不同，其功能房間亦稍有區別。例如:數據中心，其主要功能房間一般有主機房、服務器機房、存儲機房、磁帶庫、網絡室、通信機房、(總)中控室、備件庫等;票據中心一般由主機房、清分機房、打印機房、接票、拒票等功能房間組成; IDC機房一般由服務器機房、測試機房、網管中心等功能房間組成; CA機房一般有設備機房、認證中心，密鑰管理機房、資料室等房間。但不論何種類型的機房，一般都應有UPS電源室、電池間、空調機房、鋼瓶間、更衣換鞋等功能房間或功能區域。另外，南方地區雨水較多，一般應在適當地方考慮放置雨鞋、雨傘的儲物柜或緩沖間，且要防止人流的交叉往返。平面布局設計時應注意如下幾點:
(1)北墻一般無陽光照射且一天當中溫度比較均恒，因此發熱量大、對溫差要求較高的設備，宜靠房間的北側布置。
(2)環境要求相同的功能房間盡量集中布置，使功能分區明確，以便采用不同類型的空調系統從而節約能源。
(3)重要設備或重要的功能房間應放置在空調系統前端，人流的末端。
(4)按計算機系統的工藝流程布置設備或功能房間，正確組織信息流通的合理流程，應使流通路線和人員的徒步行走路線盡可能的短，且人員應單向流動避免往返交叉。
(5)機房區的安全出口不應少于兩個，并宜設于機房區的兩端，開啟方向應符合防火規范設計要求，門的尺寸要方便設備的進出。
(6)疏散出口的門內外1.4m范圍內不應設踏步。
(7)變形縫和伸縮縫不應穿過主機房。
(8)機房區室內外臺階踏步寬度不宜小于0.3m，高度不宜大于0.15m并不宜小于0.lm，踏步應防滑，踏步數不應少于2級，當高差不足2級時，應按坡道設置。
(9)室內坡道不宜大于1 : 8，設備進場坡道確有困難時，其坡道不宜大于1 : 5。
(10)氣瓶間位置宜靠近防護區，氣瓶間的門不應在防護區內。
(11)強電井、弱電井應分開設置，新風和消防排氣通道應分別獨立設置。
(2)如舊樓改建機房，不應在原建筑樓梯間及前室的內墻開設門、窗、孔洞，或放置影響疏散的凸出物。
(3)消防控制室應設置到室外的安全出口。
(4)以人為本，創建人、機分離環境以利于工作人員身心健康。
總之，機房的'平面布局設計要充分考慮人流——物流——信息流的合理規劃，達到效率高、流程合理，建立良好、舒適的人員工作環境。
(二)子系統設備及管線平面設計
機房功能房間匯集有大量空調系統、電氣系統及弱電各系統的設備與管線，如吊頂板上有照明與應急照明燈具、視頻監控用攝像頭、防人盜雙監探測器、火災報警探頭、氣體滅火噴頭、溫濕度檢測用傳感器等機電末端設備，吊頂內有機電末端設備管線，地板下有大量強電電源、計算機系統和弱電系統線纜和金屬線槽、火災報警探頭、氣體滅火噴頭、空調系統的冷媒管、加濕水管等。如果沒有統一的平面協調設計，可能造成各子系統設備和管線的錯、碰、漏等現象。設備和管線的協調應遵循如下原則:
(1)頂板上機電末端設備協調應以裝飾設計效果為主，在不違反有關子系統設計施工規范的前提下，子系統機電末端位置可稍作移動。
(2)強、弱電系統金屬線槽應分開設置，其間距不得小于200mm。當強、弱電線槽交叉時，吊頂內應將強電線槽置于上方，地板下應將弱電線槽置于上方。
(3)空調用上、下水管應置于電線線槽的下方。
(4)氣體主管和通風管一般宜貼梁底布放，當兩者發生矛盾時，宜將風管置于上方。
(5)各類金屬線槽、子系統管線的布放不得影響空調機氣流的傳送，盡量減少氣流的阻力。
A級數據機房設計？
隨著電子信息技術的飛速發展，數據中心建設的規模和數量不斷擴大，對供配電系統的設計要求越來越高，以確保電子信息系統安全、穩定、可靠的運行，因此要充分做到技術先進、經濟合理、安全適用、節能環保。本文結合某證券大樓實際工程項目，討論數據機房供配電系統的設計，在可靠運行的情況下更加經濟合理、安全適用。
對于A級數據中心機房供電系統非常重要，是維持數據機房運行的關鍵。GB 50174—2017《數據機房設計規范》中要求 A級數據機房應由雙重電源供電，并且需要設置柴油發電機組和不間斷電源(UPS) 系統，且柴油發電機燃料存儲量宜滿足12h用量。
1 項目概況
西南某證券大樓總建筑面積為118162.99 m2， 其中數據中心總建筑面積約為 5000 m2，包括1F數據機房發電機房、7F數據機房變電所、8F和9F數據機房。功能區域包括主機房( 業務網機房、涉密機房區、中心監控區) 、管理區( 運行維護區、開發測試中心、倉庫、備件室) 和輔助用房( 機房專用空調、電力保障室、消防系統、培訓室、值班監控室、呼叫中心機房).如果該數據機房的電子信息系統運行中斷，將造成重大的經濟損失。根據規范 GB 50174—2017《數據機房設計規范》，確定該數據機房為 A級數據機房。
2供配電系統設計
2.1 供電電源
該數據機房按A級機房設計，電子信息設備、空調、照明等負荷均為一級用電負荷。采用城市10kV雙重電源供電，另設置2臺自備柴油發電機組和UPS作為備用電源。該工程變電所有功計算負荷為950kW，計算容量為1000kVA，設2臺1250kVA 的干式變壓器，變壓器負載率不超過50% 。設置2臺常用功率為1000kW( 1250kVA) 自備數據柴油發電機組作為數據機房備用電源，變電所為數據機房專用變電所，設在7F，發電機房設在 1F。低壓配電系統的接地形式采用TN-S系統。
2.2 供配電系統構成
10kV高壓電源由 2個變電站引來，高壓和低壓不聯絡，由柴油發電機引來一路電源作第三電源，主備用電源和發電機電源在變壓器出線處切換，切換后對數據機房用電設備供電。數據中心供配電系
數據機房共設4套500kVA UPS 系統，每2套500kVA UPS組成2N雙母線系統，雙回路雙柜輸出為機房內所有計算機系統設備( 服務器、網絡設備、存儲設備等) 供電，UPS 系統的后備電池備用時間為15min。機房的服務器與存儲機柜單機柜平均負荷按3 kW 考慮，最大負荷不超過5kW。
2.3 供配電系統特點
(1) 電源采用10 kV雙重電源; 變壓器滿足容錯要求，采用2N系統，2臺變壓器每臺負載率不超過50% ; 另外設2臺發電機系統作為第三電源，主備用電源和發電機電源在變壓器出線處切換; 2路10 kV高壓系統中間不聯絡，低壓配電系統中間不聯絡; 4套500 kVA UPS 系統，每2套UPS組成2N雙母線系統。
(2) 目前的IT設備均為自帶雙電源切換的設備，對于這種10kV高壓、變壓器、發電機、UPS完全100%備用的系統，UPS采用單電源進線，UPS1( UPS3)和UPS2( UPS4) 進線分別引自2臺變壓器，末端IT設備的2路電源分別引自 UPS1( UPS3)和UPS2( UPS4) ，實現 IT 設備末端切換，而在UPS處不采用雙電源進線的方式。電源完全備用，在IT設備之前的雙重電源盡可能獨立，不發生聯系，以保證末端切換前電源的獨立性，使得系統更簡單、可靠。
(3) 空調制冷系統和供電系統非常重要，是維持生產運行的關鍵。如果為制冷系統供電的電源出現故障，機房環境溫度會加速上升?？照{系統和機房照明采用雙電源供電，末端切換，干線采用放射式配電系統，當兩路電源都失電時由發電機供電。
3 變配電系統的諧波問題
UPS 采用絕緣柵門極晶體管( IGBT) 高頻整流器，故UPS本身配置諧波抑制設備。正常情況下，UPS 在30%負荷率時電流總諧波畸變率 ＜8%，在100%負荷率時電流總諧波畸變率 ＜5%。逆變器采用 IGBT元件，輸出電壓波形為連續的正弦波，在負荷率100%時線性負荷的電壓總諧波畸變率≤3%，非線性負荷的電壓總諧波畸變率≤5%，可以不設置有源電力濾波裝置。因此，考慮到經濟性，該工程未設置有源電力濾波裝置，依靠 UPS 自
身配置的諧波抑制設備抑制諧波。
4 變配電系統的抗震設計
抗震設防烈度 6°及以上地區的建筑機電工程設施必須進行抗震設計。變配電室的抗震設計主要注意事項如下:
(1)變壓器、發電機組安裝就位后應焊接牢固，內部線圈應固定在電壓器、發電機外殼內的支承結構上; 變壓器、發電機的支承面宜適當加寬，并設置防止移動和傾倒的限位器。
(2)變壓器、柴油發電機組、配電柜等機電設備的抗震經專業公司根據 GB 50981—2014《建筑機電工程抗震設計規范》［3］深化設計，并經建筑設計單位認可后才實施。
(3)配電箱( 柜) 、通信設備的安裝螺栓或焊接強度應滿足抗震要求; 靠墻安裝的配電柜、通信設備機柜底部安裝應牢固，當底部安裝螺栓或焊接強度不夠時應將頂部與墻壁進行連接。當配電柜、通信設備柜等非靠墻落地安裝時，根部應采用金屬膨脹螺栓或焊接的固定方式; 壁式安裝的配電箱與隔墻之間應采用金屬膨脹螺栓連接。
5安科瑞列頭柜及監測產品介紹
隨著數據中心的迅猛發展，數據中心能耗問題也越來越突出，高效可靠的數據中心配電系統方案，是提高數據中心電能使用效率，降低設備能耗的有效方式。
AMC系列數據中心精密配電系統是針對數據機房末端設計的，能夠綜合采集所有能源數據的智能系統，為交直流電源配電柜提供精確的電參量信息，并可通過通訊將數據上傳到動環監控系統，實現對整個數據機房的實時監控和有效管理，為實現綠色IDC提供可靠保證。
5.1精密配電管理解決方案
5.1.1交流系統
1）功能要求：
遙測：輸入分路的三相電壓、三相電流、有功功率、有功電度；輸出分路的單相電壓、單相電流、有功功率、有功電度；
遙信：輸入分路的過壓/欠壓，缺相,過流，輸入分路和輸出分路的開關狀態,具備電流、功率需用量分析和統計，實現電壓、電流、功率等參數的越限報警功能。
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