引言
隨著信息技術的迅速發展，數據中心機房也得到了迅猛的發展。數據中心機房在保障信息通訊穩定方面的地位越來越重要口]。計算機房的配電系統設計是否合理，施工方案和施工工藝及施工效果是否滿足計算機房的施工和驗收規范直接影響配電系統運行的穩定和以后維護及增容擴容的可操作性。
本文對從事機房建設工作及處理機房運行過程中出現的一些問題，就一般數據機房的供配電技術進行簡單綜述，同時提出數據中心機房供配電系統建設需要注意的問題，供廣大電氣設計及施工人員參考。
1 數據中心機房供配電系統建設內容
從機房供配電的系統來劃分，可以分為以下幾個部分：照明、動力、不間斷電源、接地和防雷。一個完善的機房供配電系統是保證計算機設備、場地設備和輔助用電設備可靠運行的基本條件。高品質的機房供電系統主要體現在：無斷電故障、高容錯；在不影響負載運行的情況下可進行在線維護；有防雷、防水、防火功能 。
1．1 機房對照明的要求
一般的機房照明系統主要考慮的是照度、眩光，以及應急情況下的照明設置。
1．1．1 機房照明標準要求
1)照度要求。
照度設計應根據國家的有關標準并結合工程的實際情況，通常機房區設計照度大于500lx，輔助機房區設計照度大于300lx。考慮到美觀的要求，機房區燈具的布置應盡量布置在兩排機柜的中間。
2)眩光限制標準。
數據中心機房內基本工作間無眩光，眩光限制等級為I級；第一類輔助房間眩光限制等級為Ⅱ級，可以有輕微眩光；第二、三類輔助房間眩光限制等級為Ⅲ級，允許有眩光感覺。
3)應急照明要求。
機房內照明系統電源由市電和不間斷電源(UPS電源、EPS電源、電池燈等)組成，機房內的照明燈具按比例分別接入這兩類電源，在市電停電后，機房內采用市電的照明燈具關閉，采用不間斷電源的應急照明燈具繼續工作，以保證上機人員緊急處理存盤以后撤離，同時在樓道的出口處設置應急出口標志燈。
4)對照明配電箱(柜)的要求。
為了同建筑物內消防系統聯動，機房內的市電照明箱(柜)通常要設有脫扣裝置，可以通過接收消防系統聯動信號而切斷市電電源。
1．1．2 動力系統
動力配電柜采用放射式配電方式直接配至各用電設備。接地系統采用TN-S方式，零線和地線分開設置。動力配電柜由自動空氣開關控制，設過負荷、短路保護等功能，并設有電流、電壓顯示。
1．1．3 UPS電源配電部分
UPS 配電系統包括輸入配電柜、UPS(包括主機和電池)和輸出柜，以及各機房內再設的UPS 分配柜或分配箱，為各機房內的計算機設備提供電源。配電柜均采用自動空氣開關控制，設過負荷及短路保護，并設有電壓、電流的檢測指示，同時具有獨立的零、地匯流排。
UPS 電源布線采用放射式配電方式配至各用電設備。并采用專用屏蔽電力電纜沿線槽敷設到位，這種布線方式有著良好的屏蔽效果，起到防電磁輻射干擾的作用，且具有防鼠、防蟲害、靈活方便、加線、改線、便于維修等功能，是機房內最為理想的一種布線方式。
1．2 機房接地系統
根據計算機系統的要求，設計時除考慮交流工作地、安全保護地及防雷保護地之外，還應單獨考慮一組計算機專用直流工作地，其接地電阻R<1歐姆。考慮到大部分機房實際情況的限制，以及大樓建設時對接地電阻要求的提高，可用三相五線制中的地線作為計算機的工作地。利用大樓結構柱中預留的接地扁鋼作為安全保護地和防雷保護地。
考慮到機房的抗靜電要求，根據機房的設計規范，機房的靜電電壓應小于1 kV。應對機房內抗靜電活動地板進行可靠的接地處理，從而保證計算機設備及人員的安全運行要求。地板的防靜電除了做好地板梁和地板腿的接地外，選擇合格的表面電阻和立體電阻的地板是關鍵。
機房內做網格狀接地網，另外，鍍鋅鋼管、金屬軟管、金屬接線盒外殼，以及裝飾工程的基層金屬龍骨均進行了可靠接地，保證機房內的裸露金屬外殼為等電位，避免因電源波動較大而干擾設備的正常工作。
1．3 機房防雷系統
低壓電源系統最易受到雷電和工業操作的干擾，產生瞬間過電壓現象，因而影響設備的正常運行甚至損壞設備。因此，為了保護設備的安全，采取措施將可能產生的各種電源擾動限制在設備能夠承受的范圍之內，并將浪涌電流引入接地網絡，通常在建筑物內的高低壓配電室內的低壓配電柜內設一級電源避雷器，在機房進線配電柜上設二級電源避雷器，UPS電源插座采用帶防雷功能的電源插座作為三級防雷裝置。
2 數據中心機房供電系統建設中需要考慮的問題
2．1 機房供電系統容量的整體規劃問題
隨著對網絡設備的要求越來越高，數據中心機房供電系統的重要性在樓宇建設中體現的越來越明顯，大樓的一級負荷用電常常被納入到機房供電系統中，除了機房內的計算機設備，機房供電系統還為大樓的弱電系統(門禁、閉路電視監控、防入侵報警、樓宇自控等系統)提供電源，在統計負荷容量時需要充分考慮現有設備(即計算機設備和大樓其他一級負荷)容量和機房內計算機設備增加而帶來的系統擴容問題。
另外，隨著網絡設備技術的快速發展，服務器的體積越來越小，運算速度越來越快，單位體積的耗電量越來越大，因此應充分考慮機房的擴容問題(滿足近3年～5年的發展需要)，即UPS的配置容量應具備相應的擴充。
2．2 機房供電系統設計須與其他專業設計合理配合
機房供電系統正常運行作為數據中心機房正常使用必要條件，必須與其他專業合理配合。以下是機房建設中常見的問題：
1)機房內裝修從空間區域上劃分為吊頂上、地板下和頂板與地板間三層結構，電氣系統的設備、器件安裝應盡量滿足裝飾效果，如燈具與頂板的搭配、墻面(柱面)上插座、開關的安裝位置、裝修使用的金屬材料等電位連接。
2)數據中心機房吊頂上、地板下管線多，施工中常出現吊頂上新排風管道、消防管道和強弱電線槽交錯，無法確定吊頂標高，從而被迫降低房間標高以及地板下線槽擋住專用空調送風口，風阻提高，線槽生銹的問題。
3)機房內通常要安裝門禁、攝像機、揚聲器等弱電設備，當機房面積、大弱電設備多時，既要對弱電系統供電作統一考慮，還要對弱電系統中各自系統分別考慮，如門禁系統需要設置繼電器以供消防聯動，各自系統電源獨立，避免一個系統的設備出現斷路使得其他系統也被切斷電源。
2．3 機房供電系統不同于其他供電系統
機房內的UPS電源輸出柜除了安裝符合三相五線制的銅排(L1／L2／ ／N／PE)外，又增加了一根工作地排即G排。G排作為信息中心設備的工作地(也稱直流地)，為計算機設備提供了獨立的接地點，避免與保護地PE排上的其他接地線混接(選用屏蔽電纜時，將與配電柜連接端的銅網與保護地PE排相連，而地線與G排相連)。因此，機房內通常要設有兩個獨立的接地點，一個接工作地G排，一個接保護地PE排。
數據中心機房內所有插座大致分為兩類：一類接市電作為輔助插座安裝在距地面30 cm左右的墻面上，一類接UPS 電作為計算機設備和機房內弱電設備的電源安放在地板下面(少數在頂板內)。輔助插座接具有漏電保護的斷路器，接UPS 電的插座均不能接具有漏電保護的斷路器。從UPS電源輸出柜至信息中心設備的電氣連接應盡可能減少連接點(例如：插座)，以減小信息中心設備斷電的幾率。
隨著對機房供電系統要求的逐步提高，在機房內配電柜上常常增設智能電量儀，可以在機房內、外實時監控配電柜的各項指標(電流、電壓、功率、功率因數等)。有些場所還要求對每一個設備回路做監控即對每個斷路器都加輔助觸點開關，由此造成原有配電柜數量增加，設備擺放位置(專用空調、配電柜、弱電機柜等)變動，機房內平面布局需要作相應調整。
2．4 工程造價與現有需求的矛盾
在數據中心機房建設項目實施時，用戶常常想要盡善盡美，要求設計人員反復深化設計以完善方案，但往往受到工程造價金額的限制難于實現，甚至出現一些必備功能欠缺，而一些高級功能在機房的運行維護過程中幾乎不用的現象。針對此現象，國內專家總結為“一流設備”“二流設計”“三流管理”，之所以產生這種結論主要是國內對機房設施層面的重視不足。
機房供配電系統建設應根據建設資金和用戶實際需求作相應規劃，明確系統的必備功能(現有設備正常運行)、擴展功能(系統冗余)和亮點功能(系統設備品質、技術的先進性)，做到因地制宜，合理規劃。實現這一目標需要用戶和設計人員深入論證和不斷溝通。
3 結語
隨著網絡技術的迅速發展，計算機機房設備數量和信息處理量日益增多，人們對供電系統提出了比以往更高的要求，根據業主對系統功能的具體要求和建設投資金額，設計安全、可靠、穩定、便于管理和維護的數據中心機房供配電系統，是設計人員需要考慮的綜合問題。而建設一個真正滿足使用需要，同時又符合建設投資金額的數據中心機房是用戶和設計人員需要共同深入探討的問題。
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