信息機(jī)房UPS電源系統(tǒng)改造方案研究

馬妍

【摘要】 由于通訊設(shè)備發(fā)熱量大、耗電量大，為設(shè)備提供一個安全、可靠的場地環(huán)境來保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)就成為必要的工作。本文就信息機(jī)房使用UPS電源系統(tǒng)供電的改造方案進(jìn)行簡要分析。

【關(guān)鍵詞】 信息機(jī)房 UPS電源

一、總體規(guī)劃

設(shè)計合理的信息機(jī)房首先要確保的是信息安全，主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)安全、信息傳輸安全、信息管理安全和人員管理安全幾個方面。因此就要求機(jī)房站址結(jié)構(gòu)要具有防護(hù)性，對人員的管理要嚴(yán)格規(guī)范。并增設(shè)必要的監(jiān)控、防護(hù)措施，其中包括消防措施、安防措施、監(jiān)控措施和抗干擾措施等。除此之外，還要保證信息機(jī)房環(huán)境及設(shè)備運(yùn)行的可靠。主要體現(xiàn)在工作環(huán)境可靠，供配電可靠及通訊路由可靠等幾方面。

綜上所述，將此次工程分為如下兩大系統(tǒng)工程：（1）供配電系統(tǒng)：合理分配動力及負(fù)載用電。（2）UPS系統(tǒng)：為所有計算機(jī)設(shè)備提供可靠的用電保證。

二、 改造方案

1、電源設(shè)備改造。增加30K UPS二臺 （考慮到機(jī)房樓板承重，將兩臺UPS分別放置），安裝后UPS所能承載的最大負(fù)載量將達(dá)到60KVA，如果機(jī)房負(fù)載達(dá)到40%-50%，設(shè)備將會安全運(yùn)行，設(shè)備用電得到保障。APC Smart VT系列UPS每臺機(jī)器重量為221KG，2小時延時每臺UPS各需配備32塊12V100AH電池，每塊電池重32KG，每臺UPS加電池后重量為1245KG， 應(yīng)能滿足樓層的承重要求。本方案中選用的UPS為APC公司Smart VT系列產(chǎn)品，此系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程管理功能，但在主機(jī)中需增加一塊網(wǎng)卡（9619）。Smart-UPS VT是一種三相（3：3） UPS，其緊湊的塔式結(jié)構(gòu)設(shè)計基于行業(yè)領(lǐng)先的Smart-UPS家族的APC的傳奇式可靠性。Smart-UPS VT的特征是雙轉(zhuǎn)換在線結(jié)構(gòu)，提供內(nèi)部電池并以用戶友好的可擴(kuò)展設(shè)計提供外部擴(kuò)展運(yùn)行系統(tǒng)的電池柜。UPS的特征是，內(nèi)置維護(hù)旁路斷路器可在模塊替換時電源輸入仍然在供應(yīng)負(fù)載，以及雙電源輸入以提高可用性。Smart-UPS VT對于小型數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)室（例如布線室和Voice Over-IP）、企業(yè)設(shè)備（例如Wi-Fi連網(wǎng)）以及對于分支辦公室通訊系統(tǒng)和銷售點(diǎn)（POS）零售應(yīng)用，都是理想的解決方案。

2、配電柜改造。共增加三個輸入輸出配電柜。（1）總配電柜：市電首先進(jìn)入總配電柜，考慮到公司的具體要求，本次UPS系統(tǒng)改造在總配電柜進(jìn)行三相輸出防雷，輸出端選用OBO的防雷模塊：V25-B/3+NPE。從總配電柜中分出兩路輸出到UPS1及UPS2配電柜，總配電柜中選用一組梅蘭日蘭NSD160K（3P125A）的空氣開關(guān)作為總控制開關(guān)，再分別給兩個UPS配電柜各選用一組NSD100（3P80A）空氣開關(guān)?？諝忾_關(guān)間連接采用帶有安全套的匯流排，在無法使用匯流牌的地方使用滿足最大負(fù)載需要的軟線連接?？偱潆姽竦耐庑纬叽鐬椋?00高*500寬*200深），也可以根據(jù)用戶的要求做調(diào)整。（2）UPS1-2系統(tǒng)配電柜：UPS1與UPS2配電柜配置相同。總輸入端選用NSD100（3P80A）的空氣開關(guān)作為UPS配電柜總控制開關(guān)。考慮到用戶實(shí)際情況，將機(jī)房分為五個供電區(qū)域，UPS配電柜分別為五個區(qū)域提供電源，同時為方便設(shè)備檢修，在UPS1及UPS2配電柜中都分別增加了C65ND（4P40A型）空開，可以同時對某一區(qū)域斷電，五個區(qū)域十五個點(diǎn)位單獨(dú)控制十五個突破電源插座。UPS輸出端預(yù)留兩路電源備用，分別采用C65ND（3P32A）、C65ND（2P32A）空氣開關(guān)。UPS配電柜分別安裝有三個輸入電壓表及三個紅色指示燈（放在UPS配電柜總控制開關(guān)上方）、三個電流表及三套空開互感器（位于UPS輸出端空氣開關(guān)下方）、零線地線排、輸入安裝有OBO V20-C/3+NPE級防雷一套、市電空開C65ND（3P63A）為三臺空調(diào)供電（電纜采用五芯電纜），保證了空調(diào)零地與機(jī)房插座的零地分開。市電空開C65ND（2P32A型）為三個市電插座供電。15個電源點(diǎn)連接電纜采用2×4mm護(hù)套線，地線在機(jī)房的接地網(wǎng)就近取。UPS1-2中配電柜內(nèi)UPS輸入端采用NC100H （3P63A）空開，UPS輸出采用NC100H （3P63A）空開，負(fù)載側(cè)每條回路都采用C65ND （2P32A）空氣開關(guān)?？紤]到中心機(jī)房的重要性，在兩個配電柜內(nèi)都做到C級防雷。從可靠性和耐用性角度考慮，本方案中的空氣開關(guān)均采用梅蘭日蘭產(chǎn)品，防雷產(chǎn)品采用德國OBO防雷模塊。UPS1及UPS2配電柜外形尺寸為（1200高*600寬*400深）。對于電池柜根據(jù)場地環(huán)境，本方案中設(shè)計每個電池柜放置16塊電池，總重量為512KG，電池柜的外形尺寸為：1180高*460寬*780深，為了機(jī)房整體協(xié)調(diào)美觀，顏色均采用灰白色。

3、配電系統(tǒng)的改造。原有負(fù)載線路由于配線方式和線徑的問題已經(jīng)不能夠滿足新增負(fù)載的需求，需重新鋪設(shè)并利用原有地極（總配電柜到UPS2的線路使用原有線路）。設(shè)計思路是1號UPS和2號UPS輸出同時向負(fù)載供電，即在每個負(fù)載點(diǎn)前后分別鋪設(shè)金屬橋架100mm*50mm（橋架保證就近取機(jī)房地線）。每個區(qū)域的電源點(diǎn)分別包括來自1號UPS和2號UPS的A、B、C三相電源。因?yàn)榉?wù)器和小型機(jī)的電源都是雙路供電的，此布線方式提高了UPS的利用率和安全性。以前的電源插座都采用了串聯(lián)方式，這樣不便于控制，安全性也比較差。此次電源改造全部電源點(diǎn)都采用并聯(lián)方式，單獨(dú)控制，可靠和可用性大幅提高。

結(jié)語：通過對信息機(jī)房進(jìn)行UPS電源系統(tǒng)改造實(shí)施，采用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的工藝確保環(huán)境指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為各類信息設(shè)備提供了一個正常運(yùn)轉(zhuǎn)的工作環(huán)境，確保數(shù)據(jù)能夠正常傳輸和保存，為計算機(jī)設(shè)備和工作人員創(chuàng)造一個安全、可靠、寬松、舒適的工作場地。