机房供配电及照明系统施工方案

机房供配电及照明系统施工方案
1.1 机房UPS容量计算
AAAAAA数据中心机房设备有：未来预计250台服务器，若干交换机等网络设备，实额定功率：服务器500瓦/台，外加网络交换机等。

根据经验计算，运行功率约为额定功率的50%，机房UPS的用电量约为：60KW。

1.2 UPS系统
●鉴于贵司对电源的高质量要求，只能配置带有冗余性质的高可靠电源。

用户重要负
载由具有冗余和扩容功能的英飞系统供电，这样会大大增加整个系统的可靠性。

●鉴于贵司的负载增加是分阶段、逐步增加的，我们没有必要一次配置很大的UPS，
这样既要求UPS有一定的扩展能力，又要求UPS有冗余度。

本套UPS最适合贵司
现状的特点就是,它可以根据用户的实际负载量的增长, 边增长边扩容，可以按每
16KV一个模块需求来配置,最大到160KV A,而且具有N+1冗余系统。

目前可以根
据实际需要的负载量配置就足够了，以后每次增加负载，再可以增加模块来扩容
UPS的容量。

●统计整个机房的负载量，机房现有负载60KV A，在未来几年内最多增加一倍，即
配置新的UPS最大容量可选择到160KV A
●UPS解决方案：
鉴于上述用户需求，推荐使用APC PX160KV A/80KV A UPS（后期可扩展到总功率160KV A/160KW，电池配置后备时间2小时。

因此我们选用APC公司新型Symmetra PX 160KV A 系列电源，每个功率模块的功率为16KV A /16KW。

根据要求，功率定为160KV A N+1冗余输出。

既安装10个功率模块，并联冗余输出，均分负载，形成9+1冗余。

由于用户的真实负载可能为60－80KW，因此实际上5个功率模块64KW即可满足负载需求，也就是说实际上形成了N+1冗余，坏掉1个功率模块系统也能正常工作。

1.3 机房配电系统
1.3.1设计分析
主路空气开关为250A/3P，物业提供一路250A容量的电源分两路输出，一路提供UPS设备电源供应，一路电源提供机房动力配电使用。

物业提供电源接至机房内相应主配电柜PDU-1，PDU-1提供给3台UPS供电及精密空调及照明等动力配电使用。

两台40KV A UPS输出柜为PDU-2，PDU-2布线到机柜提供机房设备的供电，一台20KV A UPS输出柜为PDU-3，PDU-3输出到办公区使用UPS电源工位。

1.3.2计算机系统供电流程
1)PDU-1输出以三相五线制方式输出到2台40 KV A UPS及1台20KVA UPS机组；
2)PDU-2为两台40KV A UPS输出柜，分别布线到设备机柜；
3)PDU-3为一台20KV A UPS输出柜，布线到办公区相关工位；
4)UPS系统提供机房应急照明灯。

5)UPS系统提供门禁、监控等弱电系统供电。

1.3.3动力及照明供电流程
PDU-1提供精密空调机组、机房照明、新风机及排烟机等动力及照明设备的供电。

1.4 配电设计
1.4.1本工程电力负荷计算
➢机房区IT弱电设备负荷：5个16KW/KV A功率模块APC UPS(64KW（N+1）)。

➢空调设备负荷容量见下表
➢照明功率约为1.3KW
➢新风机、排烟风机功率为8KW
➢冷凝水排放5KW
➢弱电系统5KW
总计容量（理论最大容量）为120KV A，电流约200A。

照明为分组组合供电方式水平照度按400LX设计，采用机房专用无眩光灯具。

IT机柜采用终端盒接入电源或采用电源插件接入电源。

1.4.2供配电系统容量冗余考虑
本工程安装的配电柜的开关容量、数量和电源线、缆，其输送电流能力等均预留了一倍以上的发展余量；
1.4.3对线缆及其绝缘层及布放的技术要求
➢主要线缆采用阻燃线缆，最小截面不小于1.5mm2；
➢除照明线路之外，一律在金属桥架、钢管内布放；
➢UPS输出线缆不与其他动力线缆同放在同一桥架、钢管内；
➢电力管线与弱电系统的电源线、信息线路不可长距离平行布放。

➢监控系统信号电缆单独敷设管道。

1.5 机房防雷接地系统
1.5.1防雷原理
雷击是年复一年的严重自然灾害之一。

随着我国现代化建设的不断提高，通信设备越来越多，规模越来越大。

一方面大型电子计算机网络，程控交换机组等系统设备耐过电流，耐雷电压的水平越来越低，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波的侵入，致使雷电灾害频频发生。

据统计，雷电对电子设备的损坏占设备损坏因素的比例高达26%，防雷过电压已成为具有时代特点的一项迫切要求。

一、雷击的分类
雷击一般分为直击雷击和感应雷击。

直击雷击——指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上，由于电效应、热效应和机械效应等混合力作用，直接摧毁建筑物，构筑物以及引起人员伤亡等。

由于直击雷的电效应，有可能使机房微电子设备遭受浪涌过电压的危害。

感应雷击（又称二次雷击）——指雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、
埋地线路、金属管线或类似的传导上产生感应电压，该电压通过传导体传送至设备，间接摧毁微电子设备。

感应雷击对微电子设备，特别是通讯设备和电子计算机网络系统的危害最大，据资料显示，微电子设备遭雷击损坏，80%以上是由感应雷引起的。

另外还有操作过电压，即是指当电流在导体上流动时，会产生磁场储存能量，当负载（特别是电感性大的负载）电器设备开关时，会产生瞬时过电压，操作过电压同感应雷击一样，可以间接损坏微电子设备。

二、雷电防护区的划分
按照IEC1312-1及GB50057-94要求，应将要保护的空间划分为不同的防雷区，以规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和指明各区交界处的等电位连接点的位置。

各区以在其交界处的电磁环境有明显改变作为划分不同防雷区的特征。

防雷区宜按以下分区：
1、LPZ OA区：直击雷非防护区，本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷电流；本区内的电磁场没有衰减。

2、LPZ OB区：直击雷防护区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区内的电磁场没有衰减。

3、LPZ 1区：屏蔽防护区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的电流比LPZ OB更小；本区内的电磁场可能衰减，这取决于屏蔽措施。

4、LPZ 2区等：后续防雷区，当需要进一步减小导入的电流和电磁场时，应引入后续雷区，并按照需要保护的系统所要求的环境选择后续防雷区的要求条件。

通常，防雷区的数越高电磁环境的参数越低。

在两个防雷区的界面上应将所有通过界面的金属物做等电位连接，并宜采用屏蔽措施。

1.5.2设计依据
依据国际电工委员会IEC标准、法国NFC标准、德国VDE标准和中国GB标准与部委颁发的设计规范的要求，大楼和大楼内之计算机房、程控机机房等设备都必须有完整完善之防浪涌保护措施，保证该系统能正常运作。

这包括电源供电系统、不间断供电系统，电脑网络、卫星通信设备等装置，均应有SPD防护装置保护。

设计依据包括有：
《建筑物防雷设计规范》GB50057-94
《电子计算机房设计规范》GB50174-93
《防雷器材指标要求》GB11032-89
《雷电电磁脉冲的防护》IEC1312-3
《电器装置安装工作盒接地装置施工及验收规范》GB50169-92
《计算机信息系统防雷保安器》GA473-1998
《通讯系统过电压过电流防护技术要求》YD/T695-93 GB9361-88 《计算机信息系统防雷保安器》行业标准GA173-1998
《通讯局（站）雷电过电压保护工程设计规范》行业标准YD/T5098-2001
《民用建筑电气设计规范》行业标准JGJ/T16-92
《等电位连接安装》图集02D501-2
《利用建筑物金属体做防雷与接地装置安装》图集03D501-3
《建筑物防雷设施安装》图集03D501-3
贵校防雷需求及现场勘探情况
1.5.3总体设计方案
一、方案设计原则
严格按照国标、部颁标准以及相关的国际标准实施防雷工程。

根据电子及电气设备的不同功能及保护程度确定防护要点，作分类保护。

在做好系统防雷的基础上，达到最大节约资金的目的。

二、常见雷击原因分析
一般情况下，某种设备与外界的联系可分为三种（如下图），电源线、信号线及设备地线，因而，无论浪涌过电压产生的形式如何，其最终会通过这三个途径中一种或几种对设备放电，造成设备损坏。

因此对于任何一个需要保护的空间内的设备，只要截断该需要保护的空间与外界浪涌过电压的途径，即可达到防护的要求。

因此，设备因雷击损坏，其损坏的原因可归纳为两点：线路传导过电压及地电位反击。

三、沿线路传导的过电压的防护
A、线路传导过电压的形成
线路传导过电压的形成可分为二种：
雷电磁场感应
电感、电容性负载的起动
近点雷电磁场感应是近年通信系统设备损坏的主要途径。

当建筑物遭受雷击或在建筑物近旁发生雷击时，强大的脉冲电流会在周围空间产生交变磁场(以雷电中心1.5km-2km的范围内都可产生危险的过电压)，处于磁场中的导体因此而感应出高电压，沿线路产生的过电压窜入设备，造成设备损坏。

其形成过程如下。