计算机房综合项目工程电气设计标准规范及要求参考.doc

计算机房工程电气设计规范及要求
计算机房工程电气设计是电力工程设计中关键组成部分，伴伴随人类生产自动化水平逐步提升和计算机在工程中广泛应用， 对计算机房工程电气设计要求也就越来越高。本文从计算机房工程电气设计“特征”入手，对计算机房工程配电系统、接地系统做了比较详尽探讨，对以后计算机房工程和类似工程电气设计提供了有利理论依据。

　　众所周知，计算机房工程是为计算机服务，而计算机又是为某一应用目标而工作，所以，计算机机房工程电气设计既要满足计算机设备本身要求，又要满足计算机应用目标要求。概括起来，其基础要求能够归结为以下四个方面：
　　1.1　确保计算机系统运行可靠性
　　计算机系统是由很多复杂高密度组装电子器件组成中央处理机（CPU）和高精密外部设备组成。因为其系统复杂性决定了计算机系统某一步骤极难避免发生故障。所以计算机系统可靠性问题成为影响计算机发展和应用关键问题。而计算机房工程可靠性和机房环境、供配电、接地等原因是密不可分，对供配电系统和接地系统而言，假如处理不适当，诸如电网过渡引发直流电源振荡将会使计算机在运行过程中，该为“0”变成“1”，使软件出现“奇偶位错误”，影响计算机系统可靠运行，象这么例子不胜枚举。
　　1.2　确保计算机系统设计寿命
　　对计算机房内静电影响而言，静电能够经过人体、导体触及计算机可导电外壳时，有可能击穿其电子器件而使计算机出现偶然性故障及器件损坏。
　　1.3　确保信息安全要求
　　据相关资料介绍，大部分计算机运行时频率介于0.16MHz～400MHz之间，辐射强度大致为40dbθV。假如供电电源质量没有确保，供电频率超出计算机要求稳态频率偏移范围，将降低计算机抗干扰能力，辐射到空间信息将面临有可能被干扰，被篡改，甚至被窃取危险。
　　1.4　确保计算机操作人员工作环境
　　比如：计算机房照明，假如处理适当，将会大大提升操作人员工作效率，减缓操作人员视疲惫程度，降低操作上误动作。
　　以上是从计算机系统正常运行为出发点对计算机机房工程电气部分提出基础要求，做为电气设计人员，应该满足这些基础要求。在做计算机机房电气设计同时，应该严格实施国家相关规范和标准，如《电子计算机房设计规范》GB50174－93等。下面将从供配电系统、接地系统、防静电多个方面对计算机房工程电气设计做深入探讨。
2 供配电系统
　　2．1 系统方案
　　电子计算机房用电负荷等级和供电要求应满足《供配电系统设计规范》GB50052－95，其供配电系统应采取电压等级220V/380V，频率工频50HZ或中频400HZ～1000HZTN－S或TN－C－S系统，电子计算机主机电源系统按设备要求确定。电子计算机房供配电系统应考虑系统扩展、升级可能，并应预留备用容量。
为提升计算机设备供配电系统可靠性，最理想技术方法是在配电设备前端增加交流不间断电源系统UPS(10～15Min)，在下列多种情况中，该方法应是必不可少。图2－1为设置UPS供电系统图。
　　（1） 对供电可靠性要求较高，采取备用电源自动投入方法或柴油发电机组应急自开启方法仍不能满足要求时。
　　（2） 通常稳压、稳频设备不能满足要求时。
　　（3） 需要确保次序断电安全停机时。
　　（4） 电子计算机系统实时控制时。
　　（5） 电子计算机系统联网运行时。
　　2．2 供电质量
　　经过序言，我们已经知道电网质量对计算机正常运行含有十分关键意义，而供电质量关键包含以下多个方面要素，这些要素依据电子计算机性能、用途和运行方法（是否联网）等情况能够划分为A、B、C三级，以下表1所表示：
　　　　　　　　　　　　　　　表1
项目
等级
A
B
C
稳态电压偏移范围（%）
±2
±5
+7 -13
稳态频率偏移范围（Hz）
±0.2
±0.5
±1
电压波形畸变率（%）
3～5
5～8
8～10
许可断电连续时间（ms）
0～4
4～200
200～1500
三相电压不平衡度（%）
0.5
1
1.5
　　为了提升电网供电质量，计算机房供配电系统设计应该注意以下事项：
　　（1） 机房容量较大时，宜设置专用电力变压器，容量较小时，可采取专用低压馈电线路供电。
　　（1） 电子计算机电源设备应靠近主机房设置。
　　（1） 机房内其它电力负荷不得由计算机主机电源和UPS供电。主机房内为计算机设备宜设置专用动力配电箱，和其它负荷应分别供电。
　　（1） 单相负荷应均匀地分配在三相上，三相负荷不平衡度应小于20％。
　　（1） 计算机电源系统应限制接入非线性负荷，以保持电源正弦性。
　　2．3 设备选型及综合布线
　　计算机房内设备选型和综合布线从形式上即使没有具体要求，但依据《低压配电设计规范》GB50054－95，并结合上述计算机设备供配电特征，应注意以下几点：
　　2．3．1 设备选型
　　（1） 专用配电箱内保护和控制电器选型应满足规范和设备要求。
　　（2） 专用配电箱应有充足备用回路，用以计算机系统扩容。
　　（3） 专用配电箱进线断路器应设置分励脱扣器，以确保紧急情况下，切断全部用电设备电源。
　　（1） 专用配电箱设置电流、电压表以监测三相不平衡度。
　　（1） 专用配电箱设置足够中线和接地端子。
　　2．3．2 综合布线
　　（1） 电子计算机房电源进线应根据《建筑物防雷设计规范》采取过电压保护方法，专用配电箱电源应采取电缆进线，不得不采取架空进线时，在低压架空电源进线处或专用电力变压器低压配电母线处装设低压避雷器。
　　（2） 主机房活动地板下部低压配电线路宜采取铜芯屏蔽导线或铜芯屏蔽电缆。
　　（3） 主机房活动地板下部电源线应尽可能地远离计算机信号线，避免并排敷设，应采取对应屏蔽方法。
　　2．4 照明
　　2．4．1照度选择
　　照度是计算机房电气设计中十分关键步骤，也是确保计算机操作人职员作环境关键指标，照度选择应符合下表2要求：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表2
　　　　 平均照度（lx）
机房类型
200(100)
300(150)
500(200)
间歇运行
·

连续运行

·

连续运行

·
无窗建筑

·
·
　　注：（）内照度为第一类辅助房间照度取值。其它照度为主机房照度取值。第二、三类辅助房间根据现行照明设计标准要求取值。　　
　　工作区内通常照度均匀度（最低照度和平均照度之比）不宜小于0.7，非工作区内通常照度均匀度不宜小于0.2。
　　电子计算机房故障照明照度为通常照明1/10，安全出口标志灯照度不低于0.5lx。
　　2．4．2眩光限制
　　众所周知，电子计算机房眩光是操作人员产生视觉疲惫关键原因，对眩光限制能够分为以下三级：
主机房、基础工作间宜采取下列方法限制工作面上反射眩光和作业面上光幕反射。
　　（1） 使视觉作业不处于照明光源和眼睛形成镜面反射角上。
　　（1） 采取发光表面积较大，亮度低，光扩散性好灯具。
　　（2） 视觉作业处家俱和工作房间内应采取无光泽表面。
　　2．4．3光源选择
　　假如计算机房照度等级和眩光限制等级确定以后，参考下表能够进行电光源选择：
表3
眩光限制等级
眩光程度
适用场所
Ⅰ
无眩光
主机房、基础工作间
Ⅱ
有轻微眩光
第一类辅助房间
Ⅲ
有眩光感觉
第二、三类辅助房间

光源种类
光源平均亮度
1（×10cd/m）
眩光限制等级
遮光角
管状荧光灯
1＜20
Ⅰ
20°
Ⅱ、Ⅲ
10°
透明玻璃白炽灯
1＞500
Ⅱ、Ⅲ
20°

　　2．4．4照明布线：照明配线宜穿镀锌薄壁钢管保护。
3 接地系统和等电位方法
　　计算机机房接地系统不仅对计算机运行可靠性，而且对计算机系统电气安全性全部含有极大影响。对计算机接地系统叙述关键包含以下多个方面：
　　3.1 接地方法
　　电子计算机房接地方法概括来讲，能够分成两类，一类是系统接地，还有一类是屏蔽接地。系统接地又能够细化成下面四种接地方法：
　　（1） 交流工作接地（中性线），接地电阻不应大于4Ω。
　　（2） 安全保护接地，接地电阻不应大于4Ω。
　　（3) 直流工作接地（逻辑接地），接地电阻根据计算机系统具体要求确定，如IBM计算机要求接地电阻R≤2Ω，而DEC企业、太极系列机则要求接地电阻R≤1Ω，HP企业则只要求接地电阻R≤3Ω就行。
　　（4） 防雷接地，应根据现行《建筑物防雷设计规范》GB50057－94设计。
　　计算机辅助设备中有很多静电屏蔽，如专用供电变压器静电屏蔽层，局部空间或线路屏蔽罩（设备外壳）。这些静电屏蔽导体只有良好接地才能充足发挥作用。这就是所描述屏蔽接地。
　　系统接地和屏蔽接地宜共用一组接地装置，其接地电阻根据其中最小值确定。当单独设置防雷接地时，应采取《建筑物防雷设计规范》中要求预防反击方法。
　　电子计算机接地系统应采取单点接地并宜采取多个计算机接地系统经铜排网和PE线接至同一接地干线等电位方法。图3－1所表示：
　　作者认为假如再采取图3－2所表示干线接地装置，对降低机房接地系统电阻将是十分有利，这一点仅做参考，因为推导过程烦琐，恕不在本篇赘述。
4 防静电
　　防静电接地是电气设计中轻易但又不许可被忽略组成部分，在生产和生活中有很多静电造成设备故障事例，主机房内全部导静电地板、活动地板、工作台面和座椅垫套必需进行静电接地，不得有对地绝缘孤立导体。
静电接地能够经限流电阻及自己连接线和接地装置相联，在有爆炸和火灾隐患危险环境，为预防静电能量泄放造成静电火花引发爆炸和火灾，限流电阻值宜为1MΩ。
5 结束语
　　计算机房工程电气设计是伴随人类生产自动化水平逐步提升和计算机在工程中广泛应用而诞生，即使设计工艺复杂，不过，经过上述探讨，我们能够得悉，只要能够透彻领会国家相关设计规范关键点，并结累计算机不停发展要求，一定会产生一大批优异机房工程电气设计，尤其在智能化建筑越来越形成特色产业，中国高新电子行业也逐步步入世界优异行列今天，计算机房工程电气设计意义又是何等关键。愿每一名电气工程设计人员全部能意识到这一点，为中国智能化走向世界作出应有贡献。