机房供电概述及系统设计课件

1、机房供电概述及系统设计主讲人：王建目标了解机房供电设计的相关内容熟悉A、B级机房的供电系统的构成掌握机房总负荷的计算及电缆选型了解机房照明设计熟悉机房防雷接地第一章 概述一个完善的机房供电系统是保证计算机设备、场地设备和辅助设备可靠运行的基本条件。要求：无断电故障、高容错、可以实施在线维护、具备防雷、防火、防水等功能。机房供电设计包括：负荷等级、额定容量、照明、防雷和接地技术措施等。遵照的技术规范电子信息系统机房设计规范GB50174-2008电子信息系统机房施工及验收规范GB50462-2008电子计算机场地通用规范GB/T2887-1995供配电系统设计规范GB50052/1995低压配电

2、设计规范GB50054-1995建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-2004第一节 负荷的分级简述参照供配电系统的设计规范GB50052/95第二章第2.0.1条规定负荷分为三级一级负荷：中断供电将造成人身伤亡。中断供电将在政治、经济上造成重大损失。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。规定：双路电源供电。特别重要的负荷

3、还有配备应急电源。二级负荷：中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。规定：两个回路供电三级负荷： 不属于一、二级负荷的称为三级负荷。第二节机房的分级简述照参电子信息系统机房设计规范GB50174-2008第3.1的规定将机房分为A、B、C三级A级：规定：容错配置 1、电子信息系统运行中断将造重大的经济损失。 2、电子信息系统运行中断将造成

4、公共场所秩序严重混乱。B级：规定：冗余配置 1、电子信息系统运行中断将造较大的经济损失。 2、电子信息系统运行中断将造成公共场所秩序混乱。C级：基本要求 不属于A、B级的为C级机房。 第三节供电系统介绍国际电工委员会（ IEC ）对供电系统作了统一规定，称为 ：TT 系统TN 系统 IT 系统TN系统TN-C系统TN-S系统TN-C-S 系统 第四节 机房供电容量的确定机房用电设备各自功率（电流）大小的叠加得到机房用电的总功率（电流），再留25%的余量即得到供电的功率（电流）。若要考虑机房的扩展、升级还要考虑预留备用余量。供电功率的确定是选取电力设备、各级断路器、供电线缆的依据。第二章机房供电

5、系统设计设计原则：实用性和先进性安全可靠性灵活性与可扩展性标准化第一节供电方式的确定对新建机房根据机房的等级要求确定供电的负荷等级，按供电负荷等级要求进行供电系统的设计。级机房的供电要求（供电系统框图）级机房的供电要求（供电系统框图）对于改造机房根据原建筑的供电情况与机房的等级要求综合考虑进行供电系统设计。电子信息系统机房的低压配电系统不应采用TN-C系统，电子信息设备的配电应按设备的要求确定。电子信息系统机房设计规范8.1.6规定第二节 具体内容一、独立的电源间A、B级机房都要求要有独立的电源机房，便于集中控制、集中管理。电源机房主要放置的设备有：市电输入配电柜、UPS输入、输出配电柜、UP

6、S电源、UPS旁路柜、STS开关柜、UPS直流电源配电柜、蓄电池组等。柴油发电机的容量选择二、总供电负荷的统计市电供电设备： 空调设备、普通照明、排风设备、维修设备、一般动力设备等。 UPS电源供电设备： 主机设备、网络设备、监控设备、消防设备、应急照明等。三、UPS电源系统的确定容量确定供电方式确定 集中式供电、分散是供电。单机运行、并机运行后备时间的确定四、空调等动力设备的功率确定 能效比是在额定工况和规定条件下，空调进行制冷运行时实际制冷量与实际输入功率之比。这是一个综合性指标，反映了单位输入功率在空调运行过程中转换成的制冷量。 空调的能效比分为两种，分别是制冷能效比EER和制热能效比C

7、OP。 机房空调的能效比一般为3.0以上，由此可以得算出：要产生1000W制冷量所损耗的电能约为330W，再加上风机、加热加湿器件、控制部分所耗的电能，估算出空调机的功率。根据空调技术参数指标给出的满负荷电流计算出精确的空调的功率。 五、考虑系统的扩展、升级预留备用余量六、其它因素的确定供电回路的确定各级断路器的选择线缆的选择配电柜、箱的选择配电设备的安装及线路敷设设备接地等第三节机房照明参照电子信息系统机房设计规范GB50174-2008主机房与辅助区一般照明的照度标准要符合下表规定，照度标准的参考平面为0.75m的水平面灯具选用：高效节能荧光灯，镇流器的谐波限值应符合国家标准电磁兼容 限值

8、 谐波电流发射限值（GB17625.1）的有关规定灯具安装：分区、分组控制、集中控制 线路敷设要求穿钢管暗敷设或吊顶内明敷设灯具的供电线路要设保护线，金属灯具的外壳要与保护线做有效连接备用照明的设置备用照明的照度不低于机房照明照度的10%，有人值守时可为50%疏散照明与疏散指示标准灯实际运用中一般机房照明功率密度(W/m2)的现行值可按18W/m2估算。各功能房间采用嵌入式无眩光格栅荧光灯具。在灯的布置上，根据安装高度(即吊顶高度)决定灯具间隔。在保证照度的前提下，充分考虑照度均匀性和有效抑制眩光等因素。成排安装的灯 具，光带应平直、整齐。 应急（备用）照明一般采用UPS电源供电，以保证在停电

9、后维持机房的工作照明与应急状况下的疏散照明。第四节机房接地与防雷参照建筑物电子信息系统防雷技术规范GB 50343-2004“预防为主，安全第一”原则共用接地系统将各部分的防雷装置、建筑物金属构建、低压配电保护线（PE）、等电位连接带、设备保护地、屏蔽体接地、防静电接地及接地装置等连接在一起的接地系统。电磁屏蔽electromagnetic shielding用导电材料减少交变电磁场向指定区域穿透的屏蔽。自然接地体natural earthing electrode具有兼作接地的但不是为此目的而专门设置的与大地有良好接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土中的钢筋、埋地金属管道和设施等的统称。

10、 名词解释建筑物电子信息系统的雷电防护等级应按防雷装置的拦截效率划分为A、B、C、D四级。雷电防护区lightning protection zone(LPZ)需要规定和控制雷电电磁环境的区域。雷电防护区划分 1、直击雷非防护区（LPZ0A）：电磁场没有衰减，各类物体都可能遭到直接雷击，属完全暴露的不设防区。2、直击雷防护区（LPZ0B）：电磁场没有衰减，各类物体很少遭受直接雷击，属充分暴露的直击雷防护区。3 、第一防护区（LPZ1）：由于建筑物的屏蔽措施，流经各类导体的雷电流比直击雷防护区（LPZ0B）减小，电磁场得到了初步的衰减，各类物体不可能遭受直接雷击。4、第二防护区（LPZ2）：进一

11、步减小所导引的雷电流或电磁场而引入的后续防护区。5、后续防护区（LPZn）：需要进一步减小雷电电磁脉冲，以保护第三度水平高的设备的后续防护区。防雷分区的目的实现多级防雷，最终逐步把雷电损害降至为零选择以之相适应的防雷器（浪涌保护器）确定防雷器安装位置按IEC的分类方法分为、级防雷器，德国的OBO的防雷器分为B、C、D三级以之对应。 级 B级防雷（初级保护） 防护区01 4 KV 级 C级防雷（中级保护） 防护区12 2.5KV 级 D级防雷（精细保护） 防护区23 1.5KV浪涌保护器（SPD）的选择 级 B级防雷 标称放电电流值80KA，开关型或限压型 级 C级防雷 标称放电电流值40KA，

12、限压型 级 D级防雷 标称放电电流值20KA，限压型 以上电流的波形都是8/20微秒机房等电位连接方式S型结构小机房，设备相对较少M型结构较大的电子信息系统机房S、M组合结构大型机房共用接地装置防雷接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置时，接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。交流工作地的接地电阻不应大于4欧姆安全保护地的接地电阻不应大于4欧姆防雷保护地的接地电阻不应大于10欧姆计算机直流地的接地电阻按系统要求确定电子计算机场地通用规范GB/T2887-1995接地装置应优先利用建筑物的自然接地体，当自然接地体的接地电阻达不到要求时应增加人工接地体。 防

13、雷设计内容：一、一般规定二、机房等电位连接三、机房布线四、防雷器的选择、安装德国OBO防雷MC 50-B VDE技术参数标称电压 UN230 V/50-60 HZ最大持续工作电压 UC255 V需求等级按照DIN VDE 0675 Part 6（Draft 11.89）A1,A2按照IEC 61643-1B级雷电保护区01绝缘电阻 Rins100 M电压保护水平 Up2 kV响应时间 TA100 nsV 25-B+C主要技术参数B+C电涌保护器型号V 25-B+C150320385最大持续操作电压 UC AC（最大允许操作电压） UC DC 150 V200 V330 V410 V385 V505 V雷电保护区02等级按照DIN VDE 0675 Part 6（Draft 11.89）A1,A2按照IE