如何进行机房设计.doc

作者：张志 如何进行机房设计如何进行机房设计一、 机房位置选择及环境条件：电子计算机机房在多层建筑或高层建筑物内，宜设于第二、三层。计算机机房环境条件还应符合以下要求：1 水源充足，电力比较稳定可靠，交通通讯方便，自然环境清洁；2 远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存有腐蚀性、易燃、易爆物品的工厂、仓库、堆场等；3 远离强振源和强噪声源；4 避开强电磁场干扰。项目技术要求备注A级B级C级各类机房分级参考国家气象台、国家信息中心、重要的军事指挥系统、机场、广播电台、电视台、应急指挥中心、银行总行、国际大公司等的电子信息中心地方气象台、地方信息中心、科研院所、高等院校、县级以上医院、县级以上图书馆、四星级以上宾馆、国际会议中心、大型商场、大型国际体育比赛场馆、大型火车站、大型水运客运站、省部级以上政府办公楼等的电子信息中心不属于A级或B级的电子信息系统机房机房位置选择距离停车场的距离不应小于20米不宜小于20米没有要求距离铁路或高速公路的距离不应小于800米不宜小于800米没有要求距离机场、有危险的实验室、化学工厂中的危险区域、掩埋式垃圾处理场、河岸、海岸或水坝的距离不应小于400米不应小于400米不宜小于400米不包括各场所自身使用的机房距离军火库不应小于1600米不应小于1600米不宜小于1600米不包括军火库自身使用的机房距离核电站的危险区域不应小于1600米不应小于1600米不宜小于1600米不包括核电站自身使用的机房有可能发生洪水的地区不应设置机房不应设置机房不宜设置机房地震断层附近或有滑坡危险区域不应设置机房不应设置机房不宜设置机房机场航道不应靠近不宜靠近没有要求高犯罪率的地区不应设置机房不应设置机房没有要求建筑与结构主机房使用荷载标准值（kN/m2）610610610摆放机柜的房间主机房吊挂荷载（kN/m2）221.2UPS室使用荷载标准值（kN/m2）610610610电池室使用荷载标准值（kN/m2）101210121012可根据电池供电时间调整使用荷载标准值UPS室吊挂荷载（kN/m2）1.41.41.4钢瓶间使用荷载标准值（kN/m2）810810810电磁屏蔽室使用荷载标准值（kN/m2）712主机房外墙窗户不应设窗户不宜设窗户耐火等级一级不低于二级不低于二级许多单位在机房建设选址时，往往只考虑到机房设备多，需要面积大，只注重温湿度、洁净度、照度、接地等技术参数的保证，却忽略了机房对承重的要求。现在机房选址一般在办公楼内，普通的办公楼设计时，若没对楼板荷载提出特殊要求，一般设计的荷载在250KG/M2-350KG/M2之间。现在有很多单位往往在机房施工时或计算机设备进场后才发现楼板承重不够，并且有的设计人员对机房的概念也比较陈旧，认为机房内就是放些电脑，没有多重。但是，现在机房里所用的计算机、小型机、服务器、网络设备等，均上机柜摆放，由于设备密度大，往往在小型机、服务器和大的存贮设备集中摆放时，单平方米投影面积内的设备总重量最大能达到10001200KG(包括机柜的重量)，而机房的最新的规范里对承重的要求也只有在空调、UPS电源设备间要求楼板荷载1000KG/M2，主机房楼板荷载为500KG/M2，这样的技术指标在一些大型的计算中心或数据中心是不能满足设备的特殊的承重要求的，会给机房的使用带来安全隐患。有的机房是在选址后未及时提出承重要求，致使大楼建成后不适宜进行机房建设，还要考虑承重加固问题，进行加固改造，加固方案可以采用粘贴钢板、碳纤维加固和架设钢结构钢梁加固，造成投资的损失，同时贴碳纤维加固由于碳纤维导电，并且碳纤维导电、比较轻，能漂浮在空气中，不宜清除，给机房的安全带来隐患;而采用架设钢结构钢梁加固，钢梁占用机房地板下的空间，影响机房下送风专用空调的送风，不利于机房的使用。二、 设备的布置设备宜采用分区布置，一般可分为主机区、存贮区、数据输入区、数据输出区、通信区和监控调度区等。具体划分可根据系统配置及管理而定。主机房内通道与设备间的距离应符合下列规定：（老规范）1. 两相对机柜之间的距离不应小于1.5m；2. 机柜侧面（或不用面）距墙不应小于0.5m，当需要维修测试时，则距墙不应小于1.2m；3. 走道净宽不应小于1.2m。服务器机房、网络机房等用于摆放机柜的房间，通道与设备间的距离应符合下列规定：（新规范）1 面对面布置的机柜或机架正面之间的距离不应小于1.5m；2 背对背布置的机柜或机架背面之间的距离不应小于1m；3 成行排列的机柜，其长度超过6m时，两端应设有出口通道；当两个出口通道之间的距离超过15m时，其间还应增加出口通道；各通道宽度不应小于1m；当需要维修测试时，不应小于1.2m。三、 功能区的划分功能区一般划分为：设备区、电源室、钢瓶间、操作间、储藏室、介质室、缓冲区。设备区：根据设备类型一般可分为主机区和网络区。主机区内设备一般多为服务器、小型机、磁盘阵列、防火墙等，此类设备功率较大，发热量较高，此区对机房环境要求也最高；网络区内设备多为网络交换机、路由器、光纤交换机、电话通讯交换机等设备，此类设备功率不大，散热量不高，但由于此区线缆较多，不易散热。以上两区域建议采用精密空调。设备区位置的选择最好在机房的中间位置，这样有利于操作间与电源室位置的选择，同时便于管理人员进入机房维修。电源室：主要放置UPS电源、后备电池、配电柜。电源室内设备散热量也较集中，但平时热量不大，主要在后备电池充放电时热量大。造价许可，建议此区域也采用精密空调，如造价不够，建议采用来电自启动型普通空调。电源室的位置选择需要考虑配电柜到机房设备区布线的长度及方向。钢瓶间：主要放置气体灭火的存贮钢瓶（内装灭火药剂），此类设备基本无热量。钢瓶间位置的选择尽量选择在与灭火区域比较近的位置，这样有利于管网的敷设。操作间：机房管理人员对机房设备操作的场所，主要为人员散热，配置普通空调即可，一定要与主机房相近的位置，便于管理人员的观察。储藏室：一般作为放置备品配件的场所，无特殊备品配件，可配置普通空调即可。介质室：一般放置储存介质，像磁盘、纸带等，对环境要求很高，有恒温恒湿防磁等要求，建议配置精密空调和屏蔽文件柜。缓冲区：人员进入机房时更换衣鞋的场所，同时作为人员除尘的场所，一般仅放置衣鞋柜，此区域一般面积比较小。四、 设备的摆放设备区：1、 机房内的设备一定要横平竖直布置，一列机柜不宜布置过长，最好不要超过10个机柜，如果超过，建议分为两段布置，中间留个过道，这样便于人员的走动。2、 冷热通道的布置，即背靠背、面对面，尽量将空调放置在热通道位置。如采用下送风，尽量将地板下桥架布置方向与空调送风方向一致，以减小阻力。由于采用冷热通道设计，需要尽量将冷风送到机柜正前方，所以机柜下方不能做通风的承重支架，以免冷风直接从支架吹进机柜。3、 空调放置的位置尽量使空调的进排水管不用通过机房设备区域，以免水管破裂时不致漏出的水淹没电路、设备。4、 机房的扩展区域一定要放在离设备进入口最近的位置。5、 机房内的走道在条件许可的情况下，一定要留出设备搬运的通道，以备设备需要搬离现场维修。HVAC：空调 蓝色：冷空气流向 红色：热空气流向电源室：1、 设备布置时要考虑UPS设备后方的散热以及维护空间2、 电池柜摆放时也需考虑电池的安装维护空间，尤其是双排的电池柜，单排电池柜仅需考虑一侧的维护空间即可。3、 由于UPS和电池都是很重的设备，在此需要考虑承重问题。4、 电源室内部设备摆放需考虑到UPS与电池间的连接，以及UPS与配电柜间的连接。五、 具体设计1、 装修部分（1）主机房：室内装饰应选用气密性好、不起尘、易清洁，并在温度、湿度变化作用下变形小的材料，并符合下列要求：A：墙壁和顶棚表面应平整，减少积灰面，并应避免眩光。B：主机房宜铺设防静电活动地板。活动地板的高度应根据电缆布线和空调要求确定；活动地板下空间只做为电缆布线使用时，地板高度不宜小于200mm；如既作为电缆布线，又作为空调静压箱时，地板高度不宜小于300mm。C：采用活动地板下作为静压箱时，活动地板下的楼板或地面应采取保温措施，维护结构宜采取防结露措施。D：活动地板下的地面和四壁装饰，可采用水泥砂浆抹灰。地面材料应平整、耐磨。当活动地板下的空间为静压箱时，四壁及地面均应选用不起尘、不易积灰、易于清洁的饰面材料。(2)用不起尘的吸声材料，如吊顶以上仅作为敷设管线用时，其四壁应抹灰，楼板底面应清理干净；当吊顶以上空间为静压箱时，则顶部和四壁均应抹灰，并刷不易脱落的涂料，其管道的饰面，亦应选用不起尘的材料。(3)基本工作间、第一类辅助房间的室内装饰应选用不起尘、易清洁的材料。墙壁和顶棚表面应平整，减少积灰面。装饰材料可根据需要采取防静电措施。地面材料应平整、耐磨、易除尘。(4)主机房和基本工作间的内门、观察窗、管线穿墙等的接缝处，均应采取密封措施。说明 地面活动地板已成为现代化机房内必不可少的设施之一，利用它可在计算机房内组成一个地下空间的建筑结构。活动地板上用于安放各类计算机设备，活动地板下的空间则可用来敷设联接设备的各种电源和信号管线，同时还可用作构成空调送风的静压箱，此外活动地板可迅速地安装与拆卸、方便设备的布局与调整。活动地板在现代机房中必不可少。机房敷设活动地板主要有三个作用：其一，在活动地板下形成隐蔽空间，可以在地板下敷设电源线管、线槽、综合布线、消防管线以及一些电气设施（插座、插座箱等）。其二，由于敷设了活动地板，可以在活动地板下形成空调送风静压箱。其三，活动地板的抗静电功能也为计算机及网络设备的安全运行提供了保证。活动地板的种类较多。根据板基材、材料不同可分为：铝合金、全钢、复合木质刨花板等。地板表面则粘贴抗静电贴面（有进口和国产的区别）。活动地板的不同选择直接影响机房的档次和质量。不同质量的地板使用后，地面装饰效果及使用寿命大不一样。如果采用下送风精密空调，地板下还需铺设保温棉。最后就是机房负压的问题，风量的分配由出风口风压、出风口面积等许多因素决定。在冷风从地板出风口向上排出后的上升过程中，动压不断下降，从而引起位于机柜不同高度设备的配风量分布很不均匀。当出口风速比较小时，动压不够强，冷风不能被送到机柜上部的设备，上部设备过热，而加大出口风速，虽然能够解决机柜上部的送风问题，但会引起机柜下部位置的净压过低甚至产生负压（射流效应），从而使下部设备配风不足引起过热。建议出风速度在3m/s，送风速度=空调总送风量/（送风地板块数*每块地板的面积*每块地板的通风率）。可选材料：全钢抗静电地板、PVC抗静电地胶板、硫酸钙抗静电地板、复合抗静电地板。 天棚计算机房内的吊顶装修具有以下作用：1. 布置通风管道及新风机、排风机等设备2. 安装固定照明灯具及走线3. 安装各类门禁、监控、通讯线路4. 安装固定火灾自动报警系统探测器5. 安装固定火灾自动灭火系统管道6. 增强计算机房内的保温效果7. 增强计算机房内的洁净度要求，防止灰尘下落8、也有许多情况利用天花内空间作为回风用一般全区均采用600600铝合金微孔吸音板吊顶，选用插接式铝合金方型吊顶板。此种吊顶板平整度好、无色差、不起尘、易清洁；无明龙骨，整体装饰效果好；且拆装方便。根据规范要求，以保证机房的洁净度，铝合金微孔吸音板吊顶上部的原顶面、梁、墙面、柱面等均刷封闭漆作防尘处理。吊顶板上部空间可作为敷设电气管线、铺设网络线槽、通信线路及消防感应探头用。吊顶板内的管线较多，此种吊顶板能够很方便地拆卸和恢复，便于今后检修和增加线缆等。可选材料：铝合金微孔吸音板、全钢微孔吸音板 墙面计算机机房对环境要求较高，其四周墙面、柱面设计采用易清洁、不起尘的铝塑板饰面。该种材料平整度好，不易变形，美观大方，具有良好的装饰效果；具有不起尘、易清洁的特点 ，能保证机房洁净度；两面均为金属饰面，还能起一定屏蔽作用。此种材料不燃烧，能满足防火的要求 ，并能使墙面达到抗静电要求。对于主机房以外的区域可以采用高级抹灰处理，可供选择的品牌有：“立邦”等。可选材料：铝塑板、彩钢板 隔断为了针对不同设备对环境的不同，要求进行空调控制、噪音控制、环境控制和机房管理，有必要用分隔墙将大机房分隔成若干个功能间。下面简单介绍几种隔断墙的特点：a120普通粘土砖墙，一般能满足隔声、耐水、耐火的要求，但自身较重。b. 水泥炉碴空心砖隔断墙，自身较轻，具有较好的保温性能，但较厚。c. 木板条隔断墙，其优点是质轻、壁薄、拆除方便。其缺点是不耐火、不耐水、隔声性能较差，而且耗用木材较多。d. 装配式轻钢龙骨隔断和铝型材隔断墙，具有体轻、防火、隔音、抗震、装配化作业、施工快、美观等特点。机房内隔断一般采用全玻璃透明隔断，选用10mm以上透明防火玻璃，用国产优质不锈钢做玻璃隔断上、下的外边框。钢化玻璃具有较强的刚性，破碎时不会伤人，遇火灾时能够烧30分钟不会破裂；玻璃还具有不起尘、易清洁、平整度好、隔音等特点，能保证机房洁净度；具通透感强，便于工作人员观察设备运行情况，并能给人一种大空间的感觉，美观大方，装饰效果好，并有利于缓解工作人员的疲劳。可供选择的玻璃：钢化玻璃 防火玻璃 防火中空玻璃。 门窗主机房入口门和安全门均安装钢质防盗门，根据消防规范要求，开启方向均向外，并且安全门仅供紧急或搬运大型设备时使用，安全门只能在机房内才能开启。入口门和主机房隔断玻璃地弹门实行门禁控制，正常工作时，所有机房人员均均从入口门刷卡进入。根据消防设计要求，门要设计为防火材料门。为了尽量控制机房内的温、湿度和噪音要求，机房内所有窗户均采用封闭或设计双层玻璃窗户。装修应注意的问题：A、因为计算机机房建成后在相当长的一段时间里经常还将会有各种计算机设备进入或移出主机房，而到时唯一的路径就是包括各道隔断门和通道门（包括消防安全门）等在内的机房通道，不到万不得已是绝对不可能去拆除隔断或玻璃的，因为彩钢板、玻璃等拆了以后即使装得再好，也总会留下形状、色差等的不协调之处，给我们漂亮的机房带来难以挽回的缺憾。因此，在机房设计之初，就必须充分考虑到日后大型设备进出时的尺寸所需，如门的高度要有2200mm，因为现在很多计算机设备高度都是达到2000mm的，搬运时还必须考虑到装载设备的车的高度；横向尽量做成双开门，尺寸应不小于1500mm。转角的尺寸也要考虑到今后比较长的设备能转得进去，而消防应急门平时一般不开启，所以不如将其做得大一些，以备今后应急之需。今后计算机设备的数量和功率密集度的发展趋向难以预计，因此，空调、UPS等设备的扩容也将是很多见的事情，因此像此类大型设备的日后增容等情况也都必须要加以充分的考虑。 B、 新风机尽量不要装在吊顶上，有些地方在机房建设时为了节省空间和使机房下面显得更为整洁，将新风机装在吊顶上，实际上这样做给日后的维护修理带来了无穷的麻烦，因为这样一来每次检修都必须要爬上3米左右高的顶上，还得拆掉吊顶板，才能实施。因而有些地方实在怕麻烦就干脆不做清理维护或干脆将新风机内的滤网全部拆掉。但事实上不进行清理除尘等维护，风阻会逐渐增大而新风量会变得很小；如果将新风机的滤网拆去，则会使室外的灰尘失去阻拦长驱直入，机房的净化保洁功能从此无法实现，长久下来，必将会影响到计算机设备的安全正常运行，而按照正常要求新风机一般每二个月就必须要更换一次滤网，因此，我们在设计时应该尽量将它安装在容易进行维护操作的地方，使它的功能能够正常发挥，其次再考虑机房的整洁与美观等。C、VRV空调的下水管道不得并入大楼雨水管 VRV空调因为其具有吸顶的内机和集中式的外机以及自上而下的送风形式等特点，因此不失为一种节省空间、节省电力，并且能给人员带来舒适感的空调设备，因此，在现代化人机分离的计算机机房中，除了主机房等机器设备密集的地方，如监控机房、终端设备机房等操作人员集中的地方一般都会采用VRV空调来满足机房操作人员的需求，但是因为VRV空调安装在机房之中，受环境与空间等因素局限，给它冷凝水的泄放带来了困难，有的为了图省事，往往将其下水管道直接接入到大楼的雨水管中，其实，这样做的危害是相当大的，雨水管因其有时的设计流量非常小，容易引起泥沙等的淤积，而淤积后一旦碰上下大雨，雨水来不及排出，就会从VRV空调冷凝水管接入口处外溢，有时外溢水量甚至很大，威胁到整个计算机机房的安全。为了避免日后事故隐患的发生，我们应当在机房建设之初即行严格把关，将VRV空调的冷凝水下水管单独铺设，这看起来算不上什么大事，但如果不注意也会给我们带来不小的麻烦，而当机房投入运行后再要整改就是难上加难了。D、精密空调下水管的管径尺寸应尽粗，距离应尽短，坡度应尽大，精密空调的冷凝水不像自来水上水管那样具有较高的压力，可以将泥沙冲走，冷凝水一般流速都比较缓慢，因此管径细、距离长、坡度小的下水管极易造成泥沙淤塞，淤塞后冷凝水失去下水通道，无路可走就会从精密空调积水盘中溢出，在机房内形成水患，管径越细、距离越长、坡度越缓的下水管则越会加剧泥沙的淤塞，一般来说，淤塞发生的程度与下水管道的长度成正比，与管径和坡度成反比，因为坡度受到地板下高度和空调类型的制约，一般比较难以改变，因此，我们在选择冷凝水出水口位置时应尽量选取离精密空调距离较近的地方，如距离远、管道长的问题实在无法解决，则我们可以用适当放粗管径的办法或将冷凝水管的一部分穿过楼板在下层的吊顶上来加大坡度的办法予以弥补和解决。2、 电气部分新规范对机房电气的技术要求项目技术要求备注A级B级C级电气技术外电源双重电源供电，其中一回应是专用线路双重电源供电，其中一回宜是专用线路一路变压器2（N+M）M=0NN+X（X=1N）按负荷容量配置外电源电缆敷设方式直接埋地或沿电缆沟敷设直接埋地或沿电缆沟敷设直接埋地或沿电缆沟或架空敷设后备柴油发电机容量两套系统同时工作，每套系统的容量包括：UPS的基本容量、空调和制冷设备的基本容量、应急照明及有关生命安全的负荷容量UPS的基本容量、空调和制冷设备的基本容量、应急照明及有关生命安全的负荷容量UPS满足要求时可不设柴油发电机燃料存储量72小时24小时带有维修旁路的自动转换开关市电故障时自动转换到柴油发电机市电故障时自动转换到柴油发电机UPS容量2（N+M）M=0NN+X（X=1N）N专用配电单元需要需要不需要低压配电线路电缆采用CMR级电缆采用CMP级电子信息设备的电源质量要求稳态电压波动范围（%）135稳态频率偏移范围（Hz）0.5输出波形失真度（%）235线性负载允许断电持续时间在电气部分设计时应注意以下问题：A、 UPS的容量大小：此部分一般由客户根据机房实际负载容量来提供，如客户不清楚，则要求客户提供设备型号数量，以及以后可能会扩充的设备数量。B、 后备时间：根据机房主供电情况，如有双路供电，则后备时间可短一些，但一般不要小于1小时。如主供电为单路供电，则建议系统时间4小时。C、 UPS供电方式：多机冗余并机模式、多机双母线供电方式。多机冗余并机模式优点是当一台UPS主机出现故障时，负载会自动切换至另外一台主机，两台主机平时正常工作时各带一半负载，此种供电方式最大隐患在并机后的主输出空开，一旦此空开出现故障，则所有负载均无法供电。多机双母线供电方式优点是每个UPS系统独立输出，故无多机冗余并机模式输出的单点故障问题，但由于每个UPS系统各自独立工作，故无法做到自动切换，必须在负载端安装STS（静态切换开关），或者是双电源输入负载。D、 UPS输入输出类型：单单？三单？三三？小功率UPS一般多为单进单出型，10KVA30KVA一般有三进单出和三进三出型，30KVA以上一般为大功率UPS，多为三进三出。此部分关系到配电柜内空开的设计。E、 空开大小的选择：UPS输入空开要考虑到UPS后备电池充电电流的大小，如果根据UPS功率大小计算出的电流为I安培的话，则UPS输入空开大小最好选择为1.2*I安培的空开。UPS输出空开大小尽量不要大于根据UPS功率计算出的空开。F、 空调空开：根据产品参数去选择，艾默生PEX系列产品空开了小选择100A，由于空调为电机类产品，最好选择动力保护型。G、 照明空开：一般大面积机房最好分为三相供电，即三相电上都带有照明灯具，这样做是为了防止眩光的产生，真正做到防止眩光应该是采用三管格栅灯，每个灯管接在一相电上。线缆选择：查相关电工手册，要做到线缆最大通流量一定要大于所接空开安培数（精密空调不包括在其中）。电缆规格计算可按下列经验公式：要求零线、地线与火线同规格。常用规格有10、16、25、35、50、70等，具体截面按比计算值高一档选用，电缆接头铜线鼻子采用压接方式并熔注焊锡。H、 防雷器空开选择：保护空开（或熔丝）的标称电流不应大于前级供电线路空开（或熔丝）的1/1.6倍。I、 照明灯具的布置：尽量布置在机柜的正前、正后方，平均每平方米的功率约为1520W。J、 开关的布置：布置于门的附近，如门附近全为玻璃隔断，刚布置于最近的墙柱体。K、 UPS三相输入的零线线径要适当加粗：按照通常的电工标准和经验数据，零线线径一般取相线的50% 75%，而实际上，由于计算机机房内小型机、服务器等容性负载的非线性特性和由此而带来的谐波等的干扰以及三相负载不平衡的影响等，使其零线电流往往要接近或者超过相线的电流值，有的地方甚至还会出现零线电流加倍超过相线电流的情况。因此，如果零线不具有能够承载足够载流量的线径，就会使零线线阻变得很大，零线电压（零地电压）随之升高，严重的还会使零线的导线发热，甚至造成零线开路（脱零）等严重事故。在以容性负载为主的计算机机房中，建议将UPS三相输入的零线线径放宽到相线线径的1.2 1.5倍，这样可以十分有效地减少谐波的干扰，降低零地间的电压。L、 关于“零地短接”问题：零地短接的方法可以消除零地电压，因为一旦零地短接，零地电压必然会下降。然而按照过去的规定，供配电采用“TN-S”接法的电源系统是严格禁止将零地进行短接的，怎么办呢？在建筑电气工程施工质量验收规范（GB50303 - 2002）中规范的第9条在关于不间断电源安装中的 9.1.4 款中明确指出：“不间断电源输出端的中性线（N极）通过接地装置引入干线做重复接地，有利于抑制中性点漂移，使三相电压均衡度提高。同时，当引向不间断电源供电侧的中性线意外断开时，可确保不间断电源输出端不会引起电压升高而损坏由其供电的重要用电设备，以保证整幢建筑物的安全使用 ”。因此，可在机房UPS输出尚未接上重要负载之前，按上述接法接上若干台旧的微机与服务器试运行了一段时间，再接重要设备。M、 互为备份的UPS备份余量必须充足：互为备份UPS就是指当一台UPS出现故障无法运行时由另一台UPS将它的负载全部接管过去，同时不允许产生任何短时间的停电间隙。因此对互为备份的两组UPS来说都必须具备足够的承载余量，否则的话，一旦切换，后果将不堪设想，如某单位有两组UPS，2*100kVA冗余的一组加100kVA单机的一组，它们分别供给双电源服务器的两个电源输入插座中，其中双机冗余的UPS目前每台的三相负载分别为 25%、27%、24%；单机UPS目前的三相负载分别为47%、49%、46%，虽然看起来它们的负荷都不算大，但是从原理上而言，该UPS系统实际上已经失去了互为备份的作用，在本例中如果单机UPS发生故障时其负载切入冗余并机的UPS中是完全没有问题的，因为切入时冗余并机UPS每台的各相分别只承载单机UPS负载的 23.5%、24.5%和23%，加上冗余并机UPS本身的负载一共也只有 48.5%、51.5%、47%的负载，余量还是非常之大；但是当并机UPS发生故障时，则切到单机上的将分别是 50%、54%和48%，加上单机原来的负载，总共负载为 97%、103%、94%显然已经超出了单机UPS的负荷承载能力，一旦切换必将会引起单机UPS的宕机（三相电源中任何一相超载都会引发宕机事故）。3、 防雷部分电源防雷器选型原则：一、通流量的选择1）建筑物防雷分区和等电位连接例子LPZOA本区内的各物体都可能遭到直接雷击，因此，各物体都可能导走雷电流，本区的电磁场没有衰减。LPZOB本区内的各物体都不可能遭到直接雷击，但本区内的电磁场没有衰减。LPZ1本区内的各物体都不可能遭到直接雷击，流向各导体的电流，比LPZOB区进一步减少，本区内的电磁场也可能衰减，这取决于屏蔽措施。LPZ2（后续的防雷区）如果需要进一步减少所导引的电流和（或）电磁场，就应引入后续防雷区，应按照需要保护的系统所要求的环境选择后续防雷区。2）建筑物电源系统的通流容量选择应根据国家标准GB50057-94建筑物防雷设计规范中规定的建筑物防雷等级要求进行选用。LPZOA区采用10/350s波形（主要作用是泄放直击雷的能量）建筑防雷等级一类防雷建筑 二类防雷建筑 三类防雷建筑LPZOA电源的第一级保护 电源的第一级保护 电源的第一级保护 安装位置总进线的配电箱前 总进线的配电箱前 总进线的配电箱前通流量6080KA4060KA 3540KA LPZOA区以外采用8/20s波形（主要作用是限制感应过电压的电压幅值）LPZOA以外 电源的第二级保护 电源的第三级保护 电源的第四级保护安装位置UPS或分配电箱前 重要设备配电系统前 电子设备工作电源前 通流量40KA5KA 5KA二、最大持续工作电压值（Uc）的选择 氧化锌压敏电阻防雷器（如TPS B65,TPS C40）的最大持续工作电压值（Uc），是关系到防雷器运行稳定性的关键参数。在选择防雷器的最大持续工作电压值时，除了符合相关标准要求外，还应考虑到安装电网可能出现的正常波动及可能出现的最高持续故障电压。按照IEC61643-2的说明，在TT交流供电系统中，相线对地线的最高持续故障电压，可能达到标称电压（UN) （交流电压220Urms）的1.5倍，即有可能达到330Urms。故此在电流不稳定的地方，建议选择TOWE电源防雷器的最大持续工作电压值（Uc)为385Urms的模块。在直流电系统中，并没有一个统一的最大持续工作电压值（Uc）与正常工作电压（Un)之比例，但经验上该比例一般可取1.5倍到2倍之间。三、残压（Ures）的选择单纯考虑防雷器残压越低越好，并不全面，并且容易引起误导。首先，不同产品标称的残压数值，必须注明测试电流的大小和波形，才能有一个共同比较的基础。一般以20KA（8/20s)测试电流记录残压，作为比较。其次，对于压敏电阻防雷器选用残压越低时，通常意味其最大持续工作电压（Uc)越低。再次，过分强调低残压，是需要付出降低最大持续工作电压（Uc）的代价。后果是在市电不稳定地区，防雷器容易因长时间持续过电压而损坏。 其实对压敏电阻型防雷器，最大持续工作电压（Uc)和残压，就好象天平的两边，不可侧重任何一边。按照以往经验，残压在2KV以下（20KA 8/20s），就能对用户设备提供足够的保护。 四、最大放电电流 Imax（8/20s）最大放电电流 Imax 是指一个整体防雷系统的 LPZ0A、LPZ0B 与 LPZ1 区界面处首级电源 SPD 预期承受的最大雷 电流。Imax 一般根据建构筑物地理位置等环境因素以及年平均雷暴日 Td 或雷暴强度 Ng 来确定，Imax 可用函数式表达如下Imax=f1（Ng，k1）=f2（Td，k2），Ng=0.024(Td)最大放电电流的选取见表 2。表 2 选取最大放电电流的值序号Imax取 值条件应用备注1100kA（等效 10/350s 之 15kA）当 2Ng2.5， 架空线入户高速公路、水电站、变 电站、钢铁化工等企业A 级保护280100kA当 1.3Ng2， 架空线入户高速公路、水电站、变 电站、钢铁化工等企业A 级保护370100kA当 1.3Ng2， 埋地线入户高速公路、水电站、变 电站、钢铁化工等企业B 级保护45070kA当 1385V，条件恶劣场合选用 420V 甚至 440V。七、漏电流的选择根据 GB18802.1-2002，在 83%的标称导通电压下，所测得的 SPD 两端的电流，称为电源 SPD 的漏电流 I0， 国标 I040A。漏电流 I0 越大，电源 SPD 的 MOV 发热的可能性增大，而 MOV 的发热又加速 I0 增大，因此 SPD 的 性能将会越来越差。判别一个 SPD 的漏流性能好坏，不仅仅在于它的 I0（40A）的大小，更重要的是在于它的漏流变化率（200%）的稳定程度。八、报警功能的选择为了监测防雷器的运行状况，当防雷器出现损坏时，用户应该及时知道并更换损坏的防雷模块。为了在不同的应用环境下都可以实现即时监测，需要选择合乎特定环境的报警装置。声光报警装置-AS，适用在有人值守的环境； 遥信报警装置-S，适用在无人值守的环境；遥信带电压检测报警装置-防雷箱附加功能，适用在无人值守的环境，同时可对电源有否停电及缺相进行监测。 九、防雷器失效时保护电路的设计后备保护空气开关基于电气安全原因，任何并联安装在电源相对中或相对地间的电气元件，为防止故障短路，必需在该电气元件前安装短路保护器件，例如空气开关或保险丝。 十、在供电环境恶劣的情况下，电路设计应特别考虑3+1结构设计在供电环境恶劣的地区，或不清楚供电情况的地区，建议用户采用3+1结构的防雷器。3+1防雷器是指相线与零线之间安装压敏电阻防雷模块，而零线和地线之间安装放电间隙防雷模块。此种保护结构较传统的相线与地线间安装防雷模块，具有更可靠之优点。在TT电网之下，防雷器如连接在市电相线与地线之间，回路阻抗主要是接地电阻，在不同的环境接地电阻差异很大，某些地方接地阻值偏高，并非不常见。电网故障时，比如说中性线断开或零点漂移，形成市电故障电压长期高于防雷器最大持续工作电压（Uc），防雷器损坏产生回路故障电流。在接地电阻值偏高或地线接触不良的情况下，流经防雷器的短路电流太小，无法使前级保险丝跳脱，使防雷器持续过电流，造成损坏。采用NPE模块的3+1结构防雷器在电网故障时，即使接地电阻值高或地线接触不良的情况下，因为防雷器接在相线与零线之间，而市电相线与零线回路阻抗，主要是供电变压器及供电电缆，阻抗很低，故此故障电流很大，流经防雷器的电流可使前级保险丝（空开）跳脱，使防雷器与电网隔离，确保电路安全。信号防雷器选型原则：信息系统防雷保护器（又名信号防雷器）一般串联于线路上，应根据被保护设备的工作电压（电平）、传输速率、传输频率、频带宽度、特性阻抗、接口类型、插入损耗等参数选用插入损耗小、限制电压（箝位电压）不超过被保护设备耐受电压水平的信号线保护器。工作电压（工作电平）的选择信息系统防雷保护器（又名信号防雷器）的工作电压是根据信号传输线的工作电压来确定，且必须大于信号线的工作电压。传输速（bit/s）的选择信息系统的数据传输速率各不相同，串联在信号线上的信号线保护器（信号防雷器）支持的传输速率应不小于信息系统本身的传输速率，否则将导致信号中断或误码率增加（数据传输的误码率一般低于10-5），影响信息系统的正常工作。接口类型的选择为了匹配特性阻抗并最大限度的降低接触电阻，必须选择于信号线上相同类型的接口。同轴电缆的接口要注意公（M或J）母（F或K）配合，如特性阻抗为75欧姆的用来传输模拟信号，多用于计算机网络系统。 信息系统防雷保护器（又名信号防雷器）的标称放电电流In 10KA；响应时间为纳秒级。常用信号线的工作电压、速率和接口类型信号线类型。工作电压传输速率接口类型100Base-T网络交换机 5V 100Mbit/s非屏蔽RJ45RS485/RS4226V、12V、24V、48V、170V10Mbit/s压线端子 视频信号线（摄象机） 6V、12V、24V50MHzBNC M/FSCDMA6V、12V50MHzBNC（F） 同轴视频 6V、12V、24V50MHzSMB M/F测量和工业控制 6V、12V、24V、48V、170V10MHz接线端子 测量和工业控制 6V、12V、24V、48V、170V90MHz 接线端子 模拟型号（电话线） 6V、12V、24V、48V、170V10Mbit/s RJ11监控系统三合一 6V、12V、220V50MHz 接线端子 监控系统二合一 6V、12V、220V50MHz 接线端子 接地系统计算机设备、网络设备对接地有较高的要求，机房接地系统主要包括环境接地、交流工作接地、安全保护接地和防雷保护接地，根据GB2887-89计算站场地技术要求规定，具体如下：1、机房环境接地电阻1。2、机房交流工作接地和安全保护地接地电阻均1，地线和零线间电压差小于0.4V，防雷保护接地电阻10。机房的接地系统尽量采用联合接地，即大楼综合接地，计算机设备的工作地、保护地、建筑物的防雷地共用大楼的综合接地体，但计算机工作地的接地引上线连接点要离防雷接地点5米以外，若大楼接地系统不能满足要求时，计算机系统接地应采用专用地线接地体，专用地线接地体的引线应和大楼的钢筋网及各种金属管道绝缘。机房内不同的接地系统应进行等电位连接，若存在两个接地体，其接地电位差不应大于1Vr.m.s（有效值）。主要设备的配电系统应装设避雷器。机房环境应有良好的接地，机柜外壳都应采用适当截面的导线单独布线至接地端子排，接地导线和接地端子排的截面应符合标准，一般机柜外壳接地导线截面与机柜配电导线截面一致，接地端子排铜板厚度大于5mm。环境接地采用单芯电缆从接地体单独引入，导线截面与主供电电缆截面一致，一般要求大于35。接地系统及配电系统接线示意图如下：上图中，UPS不间断电源以三进三出为例，如果UPS电源为三进单出，引出线只需架设三芯电缆，即火线、零线、地线。4、 设备部分精密空调：引言能够充分满足计算机房环境条件要求的计算机房专用空调机是在近30 年中逐渐发展起来的一个新机种。早期的机房使用舒适性空调机时,常常出现由于环境温湿度参数控制不当而造成计算机运算过程受干扰、打印机纸张卡住或粘连、磁头损坏、出现静电等问题。而使用恒温恒湿空调机,虽然可以获得比较稳定的环境,但是运行费用偏高,同时也存在安全性、可靠性以及操作方面的一系列的不足。自从1971 年世界上第一台计算机房专用空调机诞生后,机房专用空调得到了不断地完善和发展。计算机(程控机) 机房专用空调的特点计算机房专用空调机属于工艺性空调,必须满足一定的工艺要求,才能确保通讯系统稳定、可靠的工作。主要具有以下一些性能特点:(1) 大风量、小焓差通常计算机房散热量极大,散湿量(仅为人体散湿) 却很小,热湿比几近无穷大。送风温差一定时(通常送风温差为46 ) 送风与回风的焓差就较小,因而所需的风量必定很大。机房空调换气次数达3060 h - 1 。此外,计算机设备对室内空气洁净度要求较高,为了稀释空气中的含尘浓度,也要求有足够大的通风换气量。机房专用空调机与相同制冷量的舒适空调机相比,其循环风量约大一倍,相应的焓差只有一半,所以要求机房送风量要比通常舒适性空调房间所需的送风量大1. 62 倍。(2) 机房热负荷变化的幅度较大机房热负荷通常要在10 %20 %之间变动,这是由于主机设备所处的工作状态不同,消耗的功耗不同所造成的。因此,机房空调系统必须能够适应这种负荷的变化,以使元、器件工作在所要求的环境条件之中,保证电路性能的可靠性。(3) 全年制冷运行无论是大、中型计算机,还是程控交换机,其发热量都很大,有关资料介绍:按照一般的机房排列每1m3机房容积的发热量约为166222 W1 。这样大的发热量,即使冬季不供暖,仍需送冷风,否则室内温度会过度。因此,要求空调机全年制冷运行。而冬季的制冷运行要解决稳定冷凝压力和其它相关的问题。多数机房专用空调机能在室外气温降至15 时仍能制冷运行,而采用乙二醇制冷机组,可在室外气温降至45 时仍能制冷运行。而舒适性空调机或常规恒温、恒湿机,在此种条件下,根本无法工作。(4) 可靠性较高针对机房空调系统高可靠性的要求,每台计算机房专用空调机均配有两套制冷机,增加空调系统运行的可靠性。当一台制冷机出现故障时,另一台制冷机可供应部分冷量。另外,机房专用空调的控制系统功能也要比舒适性机型完善得多,在自动控制系统设计和制造以及空调系统组成等方面都必须相应采取一系列措施。例如,设置后备机组和后备控制单元,微机控制系统自动对机组运行状态进行诊断,随时对已经出现或将要出现的故障发出警报,自动启用后备机组或后备控制单元切换故障机组或故障单元。机房空调的气流组织空调房间的气流组织是空调系统的重要环节。在相同的热负荷下,气流组织的方式不同,空调的效果就会有很大的差异。众所周知,电子计算机机房在建筑和使用功能上的一大特点就是空间大、面积大,对于这类建筑常采用全空气方式。在确定气流组织时主要考虑以下问题：(a) 计算机系统的散热方式及发热量(b) 计算机设备在机房内的布置(c) 机房内的热负荷(d) 计算机机房内的操作人员由于要考虑以上因素,机房专用空调机送回风形式