機(jī)房動(dòng)力配電及UPS電源配置分析

尹文榮

（山西廣電信息網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)公司，太原 030024）

機(jī)房內(nèi)所有設(shè)備安全、可靠運(yùn)行的前提需依賴于機(jī)房電源系統(tǒng)的支持，原因是電源系統(tǒng)能夠?yàn)楦鞣N用電設(shè)備提供不竭的運(yùn)作動(dòng)力，而電源系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障或損壞，不僅會(huì)中斷機(jī)房內(nèi)用電設(shè)備的供電和導(dǎo)致設(shè)備無法正常運(yùn)行，并且嚴(yán)重時(shí)還可能引發(fā)整個(gè)機(jī)房系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓，從而對(duì)單位或企業(yè)的日常辦公及生產(chǎn)均具有重要的影響。為此現(xiàn)代機(jī)房已引進(jìn)了一種不間斷電源üUPS電源，其廣泛的運(yùn)用對(duì)提高機(jī)房電源系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要的促進(jìn)作用[1]。

1 機(jī)房動(dòng)力配電項(xiàng)目設(shè)計(jì)原則和主要內(nèi)容

1.1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)原則

信息機(jī)房動(dòng)力電源配置需遵循標(biāo)準(zhǔn)性良好、安全可靠性高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性強(qiáng)、先進(jìn)性及擴(kuò)充性良好等設(shè)計(jì)原則，為做好計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)的配套和接口、PDS與機(jī)房的綜合布線等，需采用先進(jìn)的消防報(bào)警系統(tǒng)、安防監(jiān)控、通道管理等管理手段；為保證項(xiàng)目建設(shè)的先進(jìn)性，不僅要全面考慮到系統(tǒng)的快速補(bǔ)充性和抗干擾性，同時(shí)還需采用規(guī)范的施工技術(shù)、性能良好的設(shè)備以及質(zhì)地優(yōu)良的材料進(jìn)行建設(shè)和布局；為了保證項(xiàng)目設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)性，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，需嚴(yán)格遵循國家技術(shù)場地的有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并規(guī)范圖紙文件記錄和管理，為保證文件管理的有效性，還需對(duì)各項(xiàng)實(shí)施內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的記錄；為保證機(jī)房配電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，在完善機(jī)房系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員還需對(duì)不同區(qū)域的功能需求，選擇不同等級(jí)的配電材料；為促進(jìn)系統(tǒng)的擴(kuò)充性良好和滿足的系統(tǒng)擴(kuò)展需求，機(jī)房設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)和建設(shè)過程中，還需充分考慮系統(tǒng)電網(wǎng)端口、容量及空間布局方面的擴(kuò)展能力[2]。

1.2 配電項(xiàng)目設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

依據(jù)《信息機(jī)房建設(shè)技術(shù)規(guī)范》要求規(guī)定，建設(shè)較為完整的綜合信息機(jī)房需包含8個(gè)子系統(tǒng)：一是機(jī)房控管中心子系統(tǒng)；二是機(jī)房集中控管子系統(tǒng)；三是機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)；四是機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，在空調(diào)系統(tǒng)中需包含大量且精密的空調(diào)系統(tǒng)，并且在該系統(tǒng)中還需設(shè)置風(fēng)冷或水冷等制冷系統(tǒng)，這些設(shè)備在服務(wù)器設(shè)備機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備機(jī)房、測試機(jī)房、屏蔽機(jī)房、大樓UPS電源機(jī)房以及信息設(shè)備機(jī)房內(nèi)均需設(shè)置，為確保制冷空調(diào)的精密性，在實(shí)際建設(shè)過程中可采用地板下無管道送風(fēng)方式進(jìn)行制冷[3]；五是UPS不間斷電源子系統(tǒng)，較為重要的機(jī)房均需組建成雙路UPS供電系統(tǒng)，每路UPS可采用n+1配置，并根據(jù)需要具有擴(kuò)容潛力；六是機(jī)房動(dòng)力配電子系統(tǒng)，需考慮機(jī)房內(nèi)防雷接地、電纜鋪設(shè)以及控管中心、PS電源室、主機(jī)房等所有區(qū)域的動(dòng)力配電，并依據(jù)機(jī)房市電總輸入量，設(shè)計(jì)機(jī)房的總功率框架，以及在實(shí)際配電過程中，預(yù)留好機(jī)房遠(yuǎn)景規(guī)劃部分的需求；七是弱電布線子系統(tǒng)；八是機(jī)房裝修子系統(tǒng)。

2 機(jī)房動(dòng)力配電系統(tǒng)配電方法及需注意的事項(xiàng)

由于機(jī)房配電系統(tǒng)中動(dòng)力配電主要是為機(jī)房設(shè)備、通風(fēng)、照明設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、維修插座等設(shè)備提供電源動(dòng)力，而主機(jī)設(shè)備主要采用UPS配電，以某機(jī)房動(dòng)力配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（如下圖1）所示。為此在進(jìn)行實(shí)際的機(jī)房供電系統(tǒng)配電時(shí)，需綜合考量各種存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備和安全設(shè)備的功能與重要性，并按如下方法進(jìn)行配電操作：

圖1 機(jī)房動(dòng)力配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.1 動(dòng)力系統(tǒng)配電

采用放射式配電方式將動(dòng)力配電柜直接配至各用電設(shè)備，然后采用TN-S方式將各用電設(shè)備與接地系統(tǒng)連接，并分開設(shè)置地線和零線，由空氣開關(guān)控制動(dòng)力配電柜，配電柜需設(shè)有電壓、電流顯示以及具有短路、負(fù)荷保護(hù)功能。

2.2 UPS電源配電

UPS配電系統(tǒng)應(yīng)包含主機(jī)、電池、輸入和輸出配電柜，為促進(jìn)該系統(tǒng)能夠?yàn)楦鳈C(jī)房內(nèi)的主機(jī)設(shè)備提供電源供給，在各機(jī)房內(nèi)還需設(shè)置UPS分配箱或分配柜，由空氣開關(guān)控制配電柜，配電柜不僅需設(shè)置電流、電壓檢驗(yàn)指示和短路、負(fù)荷保護(hù)，同時(shí)還需具有獨(dú)立的地、零匯流排。另外，采用放射式配電方式將UPS電源布線配至各用電設(shè)備，并沿線槽將專用的屏蔽電力電纜敷設(shè)到位，這樣將能有效防止和降低電磁輻射對(duì)機(jī)房動(dòng)力配電系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。

2.3 做好機(jī)房的接地系統(tǒng)和防雷設(shè)計(jì)

為避免機(jī)房電子設(shè)備免受雷電的侵害，在配電過程中，還需做好設(shè)備的雷電防護(hù)措施，如采用聯(lián)合接地、均等電位屏蔽、連接等點(diǎn)位保護(hù)技術(shù)，做好機(jī)房內(nèi)其他設(shè)備儀器的雷電電磁脈沖防護(hù)。

除了上述配電方法，在實(shí)際的配電過程中，還需注意幾個(gè)方面的問題：一是設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)時(shí)，配電級(jí)數(shù)越低越好；二是在進(jìn)行供電容量計(jì)算時(shí)，需預(yù)留備用供電容量，且備用供電容量應(yīng)具有良好的可擴(kuò)展性；三是應(yīng)在靠近主機(jī)房設(shè)置UPS設(shè)備，且UPS不得為機(jī)房內(nèi)其他電力負(fù)荷提供供電；四是為保證機(jī)房動(dòng)力供電質(zhì)量較高，應(yīng)限制非線性負(fù)荷接入電源系統(tǒng)；五是機(jī)房規(guī)模較大時(shí)，應(yīng)提供獨(dú)立的UPS系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)總供供電電源，各系統(tǒng)供電需由不同的電力變壓器提供；六是機(jī)房容量較小時(shí)，系統(tǒng)供電可采用專用低壓饋電線路，若機(jī)房容量較大，需對(duì)UPS供電系統(tǒng)設(shè)置專用的電力變壓器。這樣才能有效確保機(jī)房動(dòng)力配電及UPS電源配置安全、合理，從而為機(jī)房整體設(shè)備的運(yùn)行提供良好的動(dòng)力支持[4]。

3 結(jié)束語

在信息機(jī)房中，UPS是主要的供電設(shè)備，而在整體的通信系統(tǒng)中，機(jī)房電源系統(tǒng)具有著非常重要的地位，其不僅是維持用電設(shè)備正常運(yùn)行的基本保障，同時(shí)也是機(jī)房的主要?jiǎng)恿碓矗瑸榱烁纳茩C(jī)房的電源質(zhì)量和為機(jī)房內(nèi)用電設(shè)備提供充足的備用電源，機(jī)房人員需積極探索動(dòng)力配電及UPS電源配置的有效方法。

[1] 齊志勇.機(jī)房動(dòng)力配電機(jī)UPS電源配置探討[J].技術(shù)與市場，2011，18（09）：58-59+61.

[2] 郝一舟.動(dòng)環(huán)設(shè)備在數(shù)據(jù)中心的優(yōu)化研究[J].信息通信，2013，（02）：289-290.

[3] 趙公義.淺談UPS電源及蓄電池選型配置維護(hù)保養(yǎng)[J].青海師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，30（03）：39-42.

[4] 代志超，艾淵.淺述UPS（不間斷電源）在機(jī)房的運(yùn)行維護(hù)[J].信息系統(tǒng)工程，2016，（01）：94-95.