弱电机房设计

机房工程1、概述随着计算机的广泛应用和普及，计算机在实际应用中发挥越来越大作用，也随之成为业务处理的核心。各个单位在建设自己的核心计算机系统时，拥有一个符合计算机系统需要、充分发挥其功能、满足各项环境条件的、合适的场地（计算机机房）是必不可少的。信息中心机房是信息应用系统的中枢，是保证系统能正常有效的工作以及为机房设备的正常运行的必要条件，同时可为工作人员提供一个良好的工作环境，机房系统涵盖了空调、电力、照明、消防、防静电、防雷击、室内装璜等方面，从整体机房角度出发，工程应用先进技术，质量可靠、安全稳定、美观舒适、经济合理、标准规范。计算机机房工程是一种涉及到空调技术、配电技术、自动检测与控制技术、抗干扰技术、综合布线技术、净化、消防、建筑、装潢等多种专业的综合性产业，该系统是为电子计算机提供稳定、可靠的运行环境，即对机房温度、湿度、噪声、振动、静电、电磁干扰等进行控制精度。在计算机房的建设中， 合理分布工作空间及各类设备安装场所， 缩短工艺流程， 降低劳动强度，提高工作效率，确保最佳的性能价格比，确保机房内设备及工作人员的人生安全，以国家有关标准及规范为依据，根据甲方提出的要求与现场实际情况以及计算机系统实际操作运行等问题进行设计，并力求在设计、选材中做到整体精品资料布局的合理化和科学化。2、机房建设需求中心机房位于12 楼，面积约70 平方米。本次设计机房主要包括：机房ups 、机房空调、机房配电、机房防雷及接地、机房静电地板。2.1 机 房 ups容量暂按 20kva 考虑，备电 1 小时，电池柜设在中心机房。能在线双变换，系统电压独立控制、频率可调。ups 需要提供远程监控接口， 并提供相应的通信协议。 选用国际知名品牌产品， 电池与 ups 为厂家原产配套品牌，要求采用免维护电池，电池选择 12v 单元电池组。2.2. 机房空调输入电源均为 3 相 380v 10% ； 50hz 1% 整机噪声 60db温度设定范围为 16 30 按机房面积 300w/ 以上制冷量计算需要具备远程监控接口和断电自启动功能，空调的供电由投标方根据空调的选型提出解决方案，每组空调供电线路必需有独立的空开控制。2.3. 机房配电主干电源：机房要求有独立配电系统，三相五线制50hz ， 380v/220v-tn-s供电方式。配电柜：机房内设配电屏，设置电流、电压、信号显示；配电柜内备份断路器可满足将来设备的扩充。设备用电：机房内安装专用电源插座，市电及ups的供电回路具体数量各商家自行设计；用电设备、配电线路装设过流过载两段保护，同时配电系统各级之间 有选择性地配合，配电以放射式向用电设备供电；机房配电系统所用线缆为阻燃聚 氯乙烯绝缘导线及阻燃交联电力电缆。2.4. 机房防雷及接地采用共用接地，遵循共地不共线原则静电地板下设铜排等电位均压网接地电阻必须小于1做三级防雷保护2.5. 机房静电地板机房铺设全钢质抗静电活动地板，每块尺寸为600*600*35mm ，承重能力为700kg/ 平方米以上，安装时离地面高度为200mm 400mm 。3、设计原则及依据3.1 设计依据由于计算机机房的设计及建设是一门集多学科为一体的综合工程，同时由于计算机设备在工作生活中起着越来越重要的作用，因此国家设立了许多标准，以确保计算机设备及其数据的安全。在计算机机房的设计过程中，必须严格遵守国家的有关标准。机房在工程方案设计、施工、验收方面应遵循下列文件、标准及下列标准中参照的其它标准：gb 2887-89计算站场地技术要求gb 2887-88计算站场地安全要求gb 50174-93计算机机房设计规范gb 6650-86计算机机房活动地板技术条件sj/t 30003-93电子计算机机房施工及验收规范gb 50222-95建筑内部装修设计防火规范gb 50243-97通风与空调工程施工及验收规范gb 50057-94建筑物防雷设计规范gb 50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范gb 7450-87电子设备雷击保护导则iec 1312-1雷电电磁脉冲的防护gb 50054-95低压配电设计规范gb 50254 （ 5、6、7、8、9）-96 电气装置安装工程施工及验收规范jgj 16-92民用建筑电气设计规范gb/t 50314-2000智能建筑设计标准3.2 设计原则根据该机房实际情况，在总结当前运行的机房环境的各项优缺点，并且较全面地分析了机房今后的系统应用需求及功能扩展之后，确定了机房的建设目标：将建 设成为一个安全、科学、稳定、高效的智能化的信息数据处理中心，为达到该目标， 在机房环境设计过程中遵循以下原则：规范性原则计算机机房在规划、设计、建设过程中，应严格遵循国家现行有关法律、法规， 严格执行国家标准。可靠性原则计算机机房应具有抵御自然灾害如火灾、水害、鼠虫害等的能力。应具有可靠稳定的电力、空调供应，确保电力及空调供应的连续性。先进性原则计算机机房应采用先进的设备，可考虑配置自动化综合管理系统。灵活性原则考虑到未来不断发展的需要及投资效益，在计算机机房面积、电力供应、空调容量、通讯点数等各个方面都应预留合理的余量及可扩充的灵活性，使计算机机房的投资及今后的发展都得到可靠的保障。安全性原则计算机机房的安全性原则，不但体现在具体的保安措施上，更体现在计算机数据的安全性上。因此，在计算机机房规划、设计、建设过程中，除加强一般性的保安监控措施外，还必须在数据的屏蔽上采取相应的措施。舒适的工作环境原则计算机机房由于其重要的地位，每一个工作人员将担负着巨大的责任和压力。因此必须为他们创造出一个轻松舒适的工作环境，以减轻人员的压力，提高人员的工作效率和响应速度，使计算机机房能够真正起到其运行中心的作用。环境保护原则环保和发展永远是人类所要面对的课题。作为面向21 世纪的计算机机房，更应充分体现环境保护的意识，加强环保措施，采用绿色材料。使其真正体现现代化的风范。4、机房方案设计本次设计主要内容有：机房ups 、机房空调、机房配电、机房防雷及接地、机房静电地板。机房门、隔断、顶、墙、照明等由其他专业单位完成。4.1 机房平面布置图4.2 机房设计设备选型4.2.1 ups系统在 12 楼的中心机房配置 1 台梅兰日兰 20kva ups ，型号 comet dx 20kva s31c ，后备电池 1 小时，采用梅兰日兰长寿命免维护铅酸蓄电池 mal12-100ah 共 20 节，配置梅兰日兰 lm4/4 20 节电池柜 1 个。u-talk 通信板+solution-pac ，该ups 能提供远程监控接口，并提供相应的通信协议。4.2.2 空调选用三菱重工空调，在 12 楼的中心机房安装 2 台空调，柜机制冷量 5p ，空调室外机安装在楼屋面。空调的供电由原有配电屏供电，引出电缆均采用zrbv54，每组空调供电线路有独立的空开控制。4.2.3 配电设计配电屏，输入设置独立的空开控制，ups 后端设置 220v 输出配电箱，自输出配电箱以电缆方式引出独立的配电回路至弱电机柜内，在输出配电箱内有独立的空开分别控制每组输出。机房总进线由大楼强电统一考虑，未含在本标段内。采用昆明电缆厂线缆，采用abb 空开。4.2.4 机房防雷在大楼楼层配电箱内设置防浪涌保护，在ups的前端和后端分别实施防浪涌保护，在地板下设置均压环系统。选用雷迅防雷设备。4.2.5 机房静电地板在 12 楼机房铺设汇丽 250 高全钢防静电地板。4.3 ups系统4.3.1 电源分析机房的建设必须要建立一个良好的综合性强的供配电系统，在这个系统中不仅要解决计算机设备的用电问题，还要解决保障计算机设备正常运行的其它附属设备的供配电问题。计算机机房供电系统根据计算机的性能、 用途和运行方式 （是否联网） 等情况，划分为、三级（见下表） 。稳态电压偏移范围（）57+10-15稳态频率偏移范围（hz）0.20.51电压波形畸变率（）3 5588 10瞬时断电允许时间（ms ）0 44 200200 1500级 别登记级级级对于机房内的设备而言，干净、不间断的电源供应是极端重要的。因为公用电 网常会遭受自发的电压变化或甚至是严重的供电中断。可靠的解决办法是采用不间 断电源，ups 不仅保证可靠的连续供电，而且ups 输出比较稳定，没有瞬变和谐波。通常情况下我们认为所使用的市电，除了偶尔发生的断电事故，是连续而且恒 定的，其实不然。我国供电电源质量的标准是：400 万 kw 以上的大电网，电压波动为5，频率 (50 土 0.2hz) ；400 万 kw 以下电网电压波动为+5- 7，频率为(50 05)hz( 对高次谐波分量没有规定)。实际上，在一些地区往往达不到这个标准，还在继续供电，有时电压低得几乎连荧光灯也起动不起来。市电系统作为公共 电网，上面连接了成千上万各种各样的负载，其中一些较大的感性、容性、开关电 源等负载不仅从电网中获得电能，还会反过来对电网本身造成影响，恶化电网或局 部电网的供电品质，造成市电电压波形畸变或频率漂移。另外意外的自然和人为事 故，如地震、雷击、输变电系统断路或短路，都会危害电力的正常供应，从而影响 负载的正常工作。根据电力专家的测试，电网中经常发生并且对电脑和精密仪器产 生干扰或破坏的问题主要有以下几种：电涌（ power surges ）：指输出电压有效值高于额定值110 ，而且持续时间达一个或数个周期。电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时，电网因突然卸载而产生的高压。高压尖脉冲（ highvoltagespikes ）：指峰值达 6000v ，持续时间从万分之一秒至二分之一周期（10ms ）的电压。这主要由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。暂态过电压（ switchingtransients ）：指峰值电压高达20000v ，但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其主要原因及可能造成的破坏类似于高压尖脉冲，只是在解决方法上会有区别。电压下陷 (power sags ）：指市电电压有效值介于额定值的80至 85 之间的低压状态，并且持续时间达一个到数个周期。大型设备开机，大型电动机启动，或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。电线噪声（ electrical line noise）：系指射频干扰 (rfi) 和电磁干扰（ efi）以及其它各种高频干扰。马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等，都会引起线噪声干扰。频率偏移（ frequency variation）：系指市电频率的变化超过3hz 以上。这主要由应急发电机的不稳定运行，或由频率不稳定的电源供电所致。持续低电压（ brownout ）指市电电压有效值低于额定值，并且持续较长时间。其产生原因包括：大型设备启动和应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载。市电中断 (powerfai1 ）：指市电中断并且持续至少两个周期到数小时的情况。其产生原因有：线路上的断路器跳闸、市电供应中断、电网故障。对于电脑、服务器来说，显示器及主机工作都需要正常的电力供应。尤其是内存，对电源的要求更高。它是一种依赖电能的存储设备，需要不断地刷新动作来保持存储内容。一旦断电，所保存的内容立即消失。如果非正常断电，导致内存中的信息来不及保存到硬盘等存储设备上，就会造成信息因完全丢失或变得不完整而失去价值，从而浪费大量的工作精力、时间、甚至造成巨大的经济损失。而unix 这样的操作系统，如果不正常关机，内存中的系统信息没有回写到硬盘上，还可能造成系统崩溃，无法再次启动。此外，电脑中的硬盘，虽然应用的是磁存储介质，不 会因断电而损失信息，但突然的电力故障会使正在进行读写工作的硬盘物理磁头损 坏，或者系统文件在维护文件系统时，造成文件分配表错误，从而造成整个硬盘的 报废。另外，现在的操作系统大都能设置虚拟内存，由于突然的断电，使系统来不 及取消虚拟内存，从而造成硬盘中的“信息碎片 ”，不仅浪费了硬盘存储空间，还会导致机器运行缓慢。电脑电源是一种整流电源，过高的电压可能会造成整流器烧 毁。而电压尖脉冲和暂态过电压以及电源杂讯等干扰都可能通过整流器进入主机板， 影响机器的正常工作，甚至烧毁主机线路。总之，电力问题是计算机工作的重大威 胁。但是随着计算机和网络应用的日益重要和广泛，安全可靠的电源已是网络设计和管理人员不得不认真面对的重要问题。ups 不间断电源系统实现不停电供电系统，市电一旦掉电 (停电)，后备电源几乎是在无断点的状况下，对原有负荷继续供电。使用 ups 电源可以大大提高供电的可靠性，备用电源和正在负荷供电的电源保持锁相，即同压、同频、同相位。在电源切换时供电不会中断，也不会产生强烈的电弧干扰。服务器不会丢失信息和数据，保护了计算机设备，特别是硬盘，不致因停电而划伤。4.3.2 系统设计产品选用梅兰mgecometdx 系列产品，各主要设备已取得厂家授权及标书要求的相关资料。机头： comet dx 20kva s31c长延时 ups 一台电池：后备时间 1 小时，采用梅兰日兰长寿命免维护铅酸蓄电池m2al12-100 ，20 只/组*1 组=20 只电池柜：lm4/4 ，尺寸（宽*深*高）：610mm*780mm*2000电池空开及联线若干。u-talk 通信板+solution-pac ，该 ups 能提供远程监控接口，并提供相应的通信协议。ups 配置满足用电总需求 1 小时性能要求， 采用全在线式双转换智能 ups ；设备体积小巧、噪音低。能提供三重保护，具备双重输入 /输出滤波和屏蔽罩以防止射频干扰。不论市电是否正常，用户负载均由ups 逆 变 输出供电，当市电断电或恢复时， ups 无输出切换时间，可对设备提供全面彻底的保护。梅兰日兰 ups 厂家已获得质量证书所有ups都符合国际安全标准，如：iec、en、ul 、bs、vde 、ute等荣获全球“at&t 金质供应商”证书与 ibm、hp 、at&t 、英国电讯、法国电讯等公司有密切合作在法国、中国等国政府部门和军方广泛使用可靠性极佳， mtbf 平均无故障时间 20 万小时4.3.3 技术特点输入电压范围大：179 275v( 单相)310 476v( 三相)输入频率范围宽：50hz8%动态响应快comet ups在负载发生 50% 100 的跃变时，输出电压的瞬间变化在 5 以内，并且在60 毫秒后迅速恢复到 1 。高性能的电池充电器采用均浮充二段式的充电设计，可对电池快速充电，并提供充放电保护，延长电池寿命a、功率因数纠正，提高了能源的利用率，并与发电机完全兼容； b、电池过放电的自动保护当电池电压达到终止电压时，逆变器自动停机，切换至旁路供电；同时为了避免电池长时间小电流放电，造成电池永久性损坏ups 冷启动功能：设备在断电期间，也能顺利启动运行，保证您的应用不因停电而中断。模块化、数字化、智能化设计模块化、数字化设计是梅兰日兰在1986 年率先在 ups 中采用的，由此带来了ups 界的一次技术革命。梅兰日兰公司将ups 的整流器、逆变器、充电器及各种控制电路按不同的功能分别由几个模块组成，各模块内具有独立的供电、监测及保护电路。采用数字电路并配有多片intel80196 微处理器完成自检、自控。其好处在于电路板件的参数一致性好，可靠性高。并且故障易判断，维修方便。电路框图（虚线表示的是长效机充电板，实线表示的是标机充电板） 最新功率变换技术（igbt 技术）igbt 是一种新型功率器件， 该器件具有mosfet 的高速开关特性和双极性晶体管的大电流处理能力和低饱和压降的特点。目前在新一代中小功率ups中已开始广泛采用 igbt 作为功率器件。梅兰日兰公司作为全球最大的ups 制造商， 在中、大功率 ups 中遥遥领先同行一步，94 年推出单机容量为800kva 的 igbt ups 。pfc 功率因数纠正pfc 电 路功率因数的修正是由dsp 来完成的，虚线框里表示的即为dsp 处 理 pfc 的示意图； 首先硬件架构把dsp 需要采样的信号送给dsp ，然后 dsp 就会处理， 然后送出一组脉冲信号来驱动igbt 的导通和关断，以使输入市电的电流和电压处于同一相位，而得到近似为1 的高输入功因。先进的网络通信和管理功能（选件）每台 ups 可配 snmp 通讯板，可对 ups 进行监控，梅兰日兰公司还提供了丰富的监控软件，以适应用户在不同的操作系统环境下对 ups 的运行参数、负载情况及电池后备时间等进行监控。无污染的 ups梅兰日兰ups 对供电电网来说是无污染设备。已通过的国际标准检测证书有：iec801.4level 4（无污染标准）iec801.2level 4（静电放电标准） iec950/en60950（ 建 筑 安 全 标 准 ） pcca 级（无线电频率干扰抑制能力标准）4.3.4 comet dx机型技术指标型号cdx15xls31cdx20xls31*输入电压-额定电压380vac/220vac-接线方式三相火线&零线&地线-开机电压范围322(1 3%)vacvi461(13%)vac-旁路电压范围176(1 3%)vacva261(13%)vac-市电低压转换点 /恢复点304(1 3%)vac/322(1 3%)vac-高压转换点 /恢复点478(1 3%)vac/461(1 3%)vac* 输入频率- 额定频率50hz- 频率低转换点(46 +0.2) hz- 频率低恢复点频率低转换点 . + 0.5hz- 频率高转换点(54+0.2) hz- 频率高恢复点频率高转换点 . - 0.5hz* 输入功率因数-输入功率因数0.95-输入电流谐波失真 88%-电池模式 88%* 过载能力-市电模式十分钟后转旁路并告警1 秒后转旁路， 1 分钟后切断输出并告警-电池模式10 秒后切断输出并告警1 秒后切断输出并告警-自动恢复是* 短路保护-市电模式 /电池模式300 毫秒内切断输出并告警-旁路模式同输入保护* 转换时间市电模式转为电池模式0ms-电池模式转为市电模式-市电模式转为旁路模式-旁路模式转为市电模式* 电 池-输出电压-型号/容量-电池数量-后备时间-低压告警-低压告警恢复点-自动关机电压点-电池保护-电池过电压保护点-电池漏电流* 电池检测-电池损坏* 充电器-输出电压-充电时间-输入电压范围-初始充电电流* 控制-静音-直流开机-自动重开机* 声音告警-电池模式0ms0ms 0ms240vdc取决于外接电池(220 3)vdc (223 3)vdc (200 3)vdc120a/fuse (290 3)vdc1ma立即转入市电模式274(1 1%)vdc取决于外接电池容量140vdc 675vdc4.2a是是是4 秒一叫-电池低/充电器损坏每秒一叫-ups 故障连续鸣叫-过载一秒两叫旁路模式两分钟一叫*通讯-rs232和电脑通讯-intelligent slotwebpower card-parallel port和其它并联的ups 通 讯* 操作-环境温度0 to 40 -噪音60db-储存温度0 to 40 -湿度95%* 电磁抗干扰性-静电iec 61000-4-2 level 4-辐射抗干扰iec 61000-4-3 level 3-电快速瞬变脉冲iec 61000-4-4 level 4-雷击iec 61000-4-5 level 4* 电磁干扰-传导iec62040-2 comply with i/p current25a-辐射iec62040-2 comply with i/p current25a*安规-安规* 运 输gb4943-2001/ iec62040-1-跌落b-wr1-127-振动b-wr1-129* 连 接-输入连接端子台-输出连接端子台-外接电池端子台-宽x 高x 长(mm)-净重(kg)-宽x 高x 长 (mm)-毛重(kg)*外观和重量260mm 717mm 570mm 55kg*包装和重量430mm 845mm 700mm 65kg4.4 机房空调4.4.1 设计原则空调系统的主要功能要满足机房的环境温度、湿度、洁净度与设备散热通风量即机房四度的要求，从而保证机房内计算机等设备的运行安全和数据安全，延长其使用寿命。加热或降温，能够调节空气的温度。加湿或降湿，能够调节空气的湿度。能够使空气具有一定的流动速度，充分利于关健设备散热。通过回风过滤，能够使空气达到机房要求的洁净程度。同时也要求空调设备长时间、长寿命运行。保证机房的保温、隔热则减少空调的能耗，节约开支；周时，机房在空调检修、停机时也要保证环境温、湿度控制，因而在选择装饰料及工艺处理时也要作周详考虑。4.4.2 空调系统根据标书要求，以及综合分析两个机房，选用柜式空调能满足本次机房设计要求。中心机房空调的容量和配置：空调覆盖区域为12 楼的中心机房约70 。对于本机房， 标准为净高4.5 米内， 经验值为每平方250-350w制冷量。同时结合机房设备数量，本机房考虑取300w/，制冷量约21kw 。选用三菱重工空调，在12 楼的中心机房安装2 台空调，柜机制冷量5p ，两台制冷量 24kw ，空调室外机安装在楼屋面。空调的供电由原有配电屏供电，引出电缆均采用zrbv54，每组空调供电线路有独立的空开控制。4.4.3 产品性能介绍三菱重工空调具有：体积小，方便搬运，可靠性高、寿命长，自带漏水检测端 子，进一步保证运行安全，方使维护管理，风量及制冷大等特点。运行时均可满足 实际需求，发挥其最大效力。保证空调设备每天24 小时全年不停机运行和机房环境长期达标。其丰富内部独特设计将减小空调设备故障率及发生火灾的可能性。比 较适合本次设计机房的要求。rfd12 主要功能特点广角送风远，省电赛变频出风口高，避免冷风直吹人的头部引起不适能效比高达3.2(67 ，10 机型)，省电 4%超广角 148 度送风，送风距离米采用高效涡旋压缩机，制冷强劲大口径多叶片高效率风扇，送风距离远低噪音的大口径风扇，优化涡型风道，实现超低音运转 断电自启动，预留网烙接口，可根据需要升级为智能控制大全自动功能，使复杂的操作变得简单主要参数电源：三相380v 50hz调温能力（ w）制冷： 12000制热： 13500 （ 16600 ） 消耗功率（ kw）制冷： 4.6制热： 4.9 （8.0 ）风量（ m3/min ）:1680噪音 db(a) ： 44-53除湿量（ kg/h ）：6.6重量（ kg ）内机： 56外机： 91外型尺寸（ mm ）内机： 1850x600x320外机： 1250x1035x3404.5 配电配电屏：输入设置独立的空开控制，ups 后端设置 220v 输出配电箱，自输出配电箱以电缆方式引出独立的配电回路至弱电机柜内，在输出配电箱内有独立的空开分别控制每组输出。机房总进线、照明由大楼强电统一考虑，未含在本标段内。采用昆明电缆厂线缆，采用 abb 空开。供配电系统应充分考虑系统设备的扩展、升级，预留备用容量。供配电系统的设计中每个回路负载应通过严格计算并有冗余，且预留有备用回路。机房内其它电力负荷不得由主机电源和不间断电源系统供电，机房内设置专用动力配电箱；各机房照明电源、机房用电、工作设备、空调用电必须分开铺设，互不干扰。单相负荷应均匀地分配在三相线路上，并应使三相负荷不平衡度小于20% 。电源线应尽可能远离系统设备信号线，并避免并排铺设。不可避免时，采用屏蔽措施。强电和ups供电采用独立线槽，避免与弱电线槽相交。电源插座布点与计算 机网络基本信息点布设一致。直接自机房配电箱引电源线到设备机柜上的pdu ，减少中间环节，保证供电可靠，根据机柜内设备选用阻燃bv4 铜芯导线。走线方式采用下走线方式，并尽量保持与弱电金属槽架的物理隔离度。配电柜的电气绝缘性能，符合相关电气设备标准，不小于0.5m ? 。接地系统（接地电阻值必须严格小于1 欧姆），机房内零线与地线之间严格要求，不允许存在零地电压。电源质量必须达到a 级标准，电源谐波总量必须小于基波量值的2% ，配置 ups 满足机房内重要设备要求。考虑空调用电、设备插座、辅助插座，照明用电都必须有独立回路，且负荷较大，根据国家规范要求，机房须设立独立配电箱，电源直接由母线供给，不受楼层配电箱的控制；低压配电系统应采用频率50hz 、电压 220/380vtn-s或 tn-c-s 系统。单相负荷应均匀地分配在三相电路上，三相负荷不平衡度小于20% ；如大楼接地系统接地满足要求，则不需单独做接地系统，系统宜采用联合接地；机房内活动地板下部的低压配电线路宜采用铜芯导线或铜芯电缆；主机房内活动地板下部的电源线应尽可能的远离计算机信号线，并避免并排敷设。配电系统图4.6 机房防雷及接地4.6.1 设计原则弱电接地大楼弱电系统采用共用接地，要求接地电阻小于1 欧姆；在机房内设立等电位均压网，把设备外壳、光纤加强筋、防雷器接地等连接在均压网上，建立均压等电 位连接系统。等电位防护根 据 gb50057-1994 （2000年版）建筑物防雷设计规范第6.3.4 条：所有进入建筑物的外来导电物均应在lpz0a 或 lpz0b 与 lpz1 区的界面处做等电位连接。当外来导电物、电力线、通信线在不同地点进入建筑物时，宜设若干等电位连接带，并应将其就近连到环形接地体、内部环形导体或此类钢筋上，它们在电气上是贯通的并连通到接地体，含基础接地体。本工程机房采用共用接地系统，采取的是“暂态均衡”措施。线路防护进入建筑物的所有线路必须安装电涌保护器，低压配电线路应设计三级保护。产品要求所有产品具有国家相关部级质检机构出具的检验报告，具有云南销售许可（经防雷办认可）。由于机房雷电防护系统对所保护系统的业务正常运行具有非常重要的作用,因此雷电防护系统应具备先进性、可靠性、易维护、易升级等方面的突出特性。防雷工程设计及设备的选择应遵从以下的原则。可靠性原则设计系统雷电防护工程应最先考虑的问题就是可靠性。在工程的设计中不一定要求最先进，但一定要用最成熟可靠的产品和技术，有些新技术确实在某些方面有优势，但还需要更多的时间去考验，在网络系统的雷电防护中应选择被广泛应用和证实的可靠产品和技术。实用性原则本着一切从用户实际角度出发，配置防雷保护系统不是给用户花钱，而是在保护用户的投资，保证网络系统的正确运行；实用性就是能够最大限度的满足实际工作要求，从实际应用的角度来看，这个性能更加重要。开放性、可扩充、可维护性原则雷电防护技术是不断发展变化的，为了保证用户的投资，所选产品必须符合国际标准及流行的工业标准，这样才能对网络的未来发展提供保证。经济性原则整个防雷保护的建设要坚持实用为主， 根据投资的强度选择有实用价值， 在满足系统需求和前提下， 应尽可能选用性能价格最好， 可靠性高、 可维护性好的产品， 选用性能价格比高的设备，尽快投入使用，并使整个系统能安全可靠地运行，以便节省投资，以最低成本来完成计算机网络系统防护的建设。4.6.2 接地系统计算机接地系统是为了消除公共阻抗的合，防止寄生电容偶合的干扰，保护设 备和人员的安全，保证计算机系统稳定可靠运行的重要措施。把接地与屏蔽正确的 结合起来，是抗干扰设计最经济而且效果最显著的一种，因此，为了能保证计算机 系统安全，稳定、可靠的运行，保证设备人身的安全，针对不同类型计算机的不同要求，应设计相应的接地系统。根据电子计算机机房设计规范gb 50174-93 中对接地的要求：交流工作接地、安全保护接地、防雷接地的接地电阻应4 欧，本设计的接地电阻 1 欧，以提高安全性和可靠性。对于本工程的接地，弱电采用共用接地系统。机房接地类型一般分为以下几种： 交流工作接地；计算机系统的弱电接地； 安全保护接地；防雷保护接地（处在有防雷设施的建筑群中可不设此地）。为了确保计算机正常运行,防止寄生电容耦合的干扰、保护设备及人身安全，在机房建设中要求有良好的地线系统。内容如下：与接地母线的连接由计算机设备至接地母线的连接导线采用多芯铜线，使各接地点处于同一等电位水平上。等电位措施在机房地板下制作均压网是较可靠的办法，均压网与地面绝缘，单点入地，机房内所有设备的安全保护地，屏蔽地，信号地、防雷器地、防静电地通过共地不共线的方式与均压网连接，此处用 303 铜带做成约3000 3000 网格，每个机房设等电位接地板一块，接地自建筑主筋引出，接地电阻小于1 欧姆。防雷电反击措施为了防止雷击电压通过接地线而产生的反击现象，采用共用一组接地体，降低雷击时相互间的电位差。机房内的导体必须与大地做可靠联接，不得有对地绝缘的孤立导体。防静电接地，在机房内凡金属地板、金属天花、墙面板均需可靠接地，则活动地板的支撑脚、金属天花及墙面板背面必须由接地线连成一体，并有专线引入共用地末端。抗静电接地防静电接地，在机房内凡金属地板、金属天花、墙面板均需可靠接地，活动地板的支撑脚、金属天花及墙面板背面必须由接地线连成一体，并有专线引入共用地末端。4.6.3 防雷措施电源防雷器部分：我们将电源系统防雷分成三级来设计。三级防雷原理图如下：v雷击电压2800 v1800 v900 vi iiiii安全电压t由于雷电流能量大一般在200ka 、电压高达10000v 、频率高800m-1g 、通过时间短8/12 s 一般的空气开关，保险丝、稳压设备等是无法防护的。所以必须加装避雷针、带、网防御直击雷，内部加装三级高反应速度的防止感应雷泄放设备。分流感应到线路的雷电流将雷电限制在1000v 以下。第一级防雷器一级电源防雷要求防雷设备泄放电流在60-40ka ，限制电压在2800-2500v以内。具体措施：在大楼总配电柜机房出线回路加装am1-80/4作为一级电源防雷， 限制电压在2.5kv 以内。使用am1-80/4共计 1 套，安装在配电屏内。第二级防雷器二级电源防雷要求防雷设备泄放电流在40-20ka ，限制电压在1800-1500v以内。在机房配电箱设置： 在相线、零线和地线之间设am2-40/3+npe过电压电涌保护器，目的是抵御脉宽8/20s 波形，单相 20ka 的感应雷冲击，残压为1.5kv 。使用 am2-40/3+npe共计 1 套，安装在配电屏内。第三级防雷器末级防雷要求防雷设备泄放电流在20-10ka ，限制电压在1200-900v以内。在机房 ups 输出端： 在相线、零线之间设 am3-20/2 过电压电涌保护器， 目的是抵御脉宽 8/20 s 波形，单相 20ka 的感应雷冲击， 残压为 1.2kv 。使用 am3-10/2 共计 1 套，安装在 ups 配电屏内。三级电源防雷示意图：通讯线路雷电防护通讯、信号主要是通过电信部门通讯线路连接到设备端，进行网络通讯。通讯线路大多是架空线缆，内部网络系统各通讯点的连接大多也是架空双绞线线缆，在通讯线路的入户端，出户端必须加装防雷设备。尽管在网络的集线器及工作站等设备的电源外接引入线路已安装了电源防雷保护装置，作为网络单机工作站和网络集线器，其自身的引雷途径就有：电源和网络二种，只是进行电源线路的防雷保护是不充分的，必须考虑网络线路的防雷保护。对于采用光纤通信的线路可以不另外加装防雷器，只需在光纤入户端将光纤内的钢筋做良好接地即可。但应考虑到作为备份通信的其它线路，如ddn等，因此对非光纤的通讯线路做防雷保护是有必要而且是必需的。4.6.4 产品性能介绍系列am1-80am2-40am3-20am-npespd 端口分类spd 类 别电源系统一端口限压型tt-tn-it额定电压un最大持续运行电压uc320/385v220v320/385v320/355v250v标称放电电流in40ka20ka10ka80ka最大放电电流imax限制电压80ka 2500 v40ka20ka 1800 v 1200 v 1500 v断路装置内部热断路器和保险丝内置14*51-6310*38-3210*38-16外部电路保险丝gg 型aaa机械性能遥控报警信号失效指示连接导线安装工作环境温度外壳材料外壳防护等级常开/常闭触点端子绿色:正常bvr-4 bvr-16红色: 失效35mm 标准导轨 (en50022/din46277-3)-40 至 85符 合 ul94v-0 ip204.7 机房静电地板在 12 楼中心机房铺设静电地板，面积约70 平方米。活动地板在计算机房中是必不可少的。机房铺设活动地板主要有三个作用：首先，在活动地板下形成隐蔽空间，可以在地板下隐蔽敷设电源线管、线槽、综合布线、消防管线等以及一些电气设施（插座、插座箱等），使机房不致显得非常零乱； 其次，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。不同质量的地板使用后，机房的效果大不一样。在本方案中采用汇丽全钢抗静电活动地板。该全钢地板除满足了国家有关技术指标外，其板面稳定，防火性能好，也是较大的优点。采用全钢地板我们可以加工带有塑料护口的走线地板和备通风地板，以满足机房使用要求。inter-national国标10 次10000次fs1000hdg60035bghdg610 35bg600x600x356701690011970板面高度44503560610x610x3535mm本次机房选用汇丽静电地板，其产品质地精良，工艺先进，技术指标稳定，附件齐全，市场占有率高。其几何尺寸为 600*600mm 。型号规格mm冲击载荷极限载荷均布载荷滚动载荷 nnnn/m备注抗静电活动地板安装时，同时要求安装静电泄漏系统。铺设静电泄漏地网，通过静电泄漏干线和机房安全保护地的接地端子封在一起，将静电泄漏掉。考虑到本中心机房内机器分布较密集，散热量大，地板下线缆较多，故活动地板设计高度为0.2-0.3米，活动地板安装过程中，地板与墙面交界处，需精确切割下料。切割边需封胶处理后安装，地板安装后注意地板的平整度。活动地板安装一定要做到表面平整、接缝严密。这取决于两个方面。一是活动地板本身的精度，二是安装工艺和质量。静电地板具备表面平整、规格标准的优点。全钢地板的工艺品质再结合我公司精心地施工安装便可以保证地板的严密和稳定，不摇摆，无噪音，给人以高档、豪华的印象。楼板地面必须符合土建规范要求的平整度，并由大楼土建完成防尘、保温隔热处理。第章系统保障系统1、概述随着指挥中心网络、远程管理的智能化水平不断提高，在实际应用中发挥的作用越来越大，系统保障系统也随之成为各应用单位各项业务处理的关键环节。各单位在建设自己的系统保障系统时，其指挥中心拥有一个符合各系统需要、充分发挥其功能、满足各项环境条件的合适场地、环境，是必不可少的。系统保障系统是指挥中心系统的中枢，原则上应充分保证系统能正常有效的工作以及为各种设备的正常运行和工作人员提供一个良好的工作环境。公安局指挥中心作为管理指挥的中枢，对系统保障系统的要求更高。该系统涉及到空调技术、配电技术、自动检测与控制技术、抗干扰技术、综合布线技术、净化、消防、建筑、装潢等多种专业的综合性工程，该系统为指挥中心各种精密设备稳定、可靠的运行提供了严格的环境条件，即对机房温度、湿度、噪声、振动、静电、电磁干扰等进行控制精度，保证设备安全及人员工作环境安全，使系统保障系统显得尤为重要。主要包括：装饰装修、供配电、空调新风、 ups 不间断电源、接地、防雷防浪涌、环境监控、屏蔽、办公辅助设备等。2、建设需求涉及指挥大厅强电、弱电设备间机房，防电磁干扰、振动及静电供配电、空调、ups 不间断电源、接地、防雷防浪涌、办公辅助设备等部分。对设备间温度、湿度、噪声、磁场干扰、静电电位均要符合相关标准。 应充分考虑设备安置是否便于操作；走线方式合理布局；维护空间充足。2.1 机房配电对指挥大厅用电情况进行统一估算并预留备用容量。供配电系统的设计中每个回路负载应通过严格计算并有冗余。指挥大厅主电源为大楼配电间引三相五线制交流电源至指挥大厅强电设备间， 在强电设备间设配电屏（柜） 。强电设备间应设专用动力配电箱，机房内照明电源、机房用电、工作设备、空调用电必须分开设置，互不干扰。低压配电系统应采用频率50hz 、电压 220/380vtn-s或 tn-c-s系统。单相负荷应均匀地分配在三相电路上，三相负荷不平衡度小于20% 。电源线应远离系统设备信号线，避免并排铺设，不可避免时采取屏蔽措施。2.2 ups系统ups 供电对象主要包括：指挥大厅、计算机网络、组合屏、弱电设备及其它重要设备；不间断供电采用集中供电方式：能在线双变换， 系统电压独立控制、 频率可调。ups 需要提供远程监控接口， 并提供相应的通信协议。 选用国际知名品牌产品， 电池与 ups 为厂家原产配套品牌，要求采用免维护电池，电池选择 12v 单元电池组。2.3 等电位及防雷防浪涌接地系统在指挥中心强电设备间建立两级防雷防浪涌系统，即在指挥中心配电箱进线端设置三相电源防雷器，在配电箱和ups