數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)項(xiàng)目供配電及照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1、數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)項(xiàng)目供配電及照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1.1機(jī)房UPS容量計(jì)算AAAAAA 數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)備有： 未來(lái)預(yù)計(jì)250臺(tái)服務(wù) 器，若干交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實(shí)額定功率：服務(wù)器500瓦/臺(tái)，外加網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算，運(yùn)行功率約為 額定功率的50%，機(jī)房UPS的用電量約為：60KW。1.2 UPS系統(tǒng)鑒于貴司對(duì)電源的高質(zhì)量要求，只能配置帶有冗余性 質(zhì)的高可靠電源。用戶重要負(fù)載由具有冗余和擴(kuò)容功 能的英飛系統(tǒng)供電，這樣會(huì)大大增加整個(gè)系統(tǒng)的可靠 性。鑒于貴司的負(fù)載增加是分階段、逐步增加的，我們沒(méi)有必要一次配置很大的 UPS，這樣既要求UPS有一定 的擴(kuò)展能力，又要求UPS有冗余度。本套UPS最適合

2、貴司現(xiàn)狀的特點(diǎn)就是，它可以根據(jù)用戶的實(shí)際負(fù)載量的 增長(zhǎng)，邊增長(zhǎng)邊擴(kuò)容，可以按每16KV 個(gè)模塊需求來(lái) 配置,最大到160KVA,而且具有N+1冗余系統(tǒng)。目前可 以根據(jù)實(shí)際需要的負(fù)載量配置就足夠了，以后每次增 加負(fù)載，再可以增加模塊來(lái)擴(kuò)容UPS的容量。來(lái)幾年內(nèi)最多增加一倍，即配置新的UPS最大容量可選擇到160KVAUPS解決方案：鑒于上述用戶需求，推薦使用APC PX160KV A/80KV AUPS （后期可擴(kuò)展到總功率 160KVA/160KW，電池配置后備 時(shí)間2小時(shí)。因此我們選用 APC公司新型Symmetra PX 160KV A系列 電源，每個(gè)功率模塊的功率為 16KVA /16K

3、W。根據(jù)要求，功 率定為160KVA N+1冗余輸出。既安裝10個(gè)功率模塊，并 聯(lián)冗余輸出，均分負(fù)載，形成 9+1冗余。由于用戶的真實(shí)負(fù)載可能為60-80KW ,因此實(shí)際上 5個(gè)功率模塊64KW即可滿足負(fù)載需求，也就是說(shuō)實(shí)際上形成 了 N+1冗余，壞掉1個(gè)功率模塊系統(tǒng)也能正常工作。1.3機(jī)房配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析主路空氣開(kāi)關(guān)為250A/3P ,物業(yè)提供一路250A容量的 電源分兩路輸出，一路提供UPS設(shè)備電源供應(yīng)，一路電源提供機(jī)房動(dòng)力配電使用。物業(yè)提供電源接至機(jī)房?jī)?nèi)相應(yīng)主配電柜PDU-1 ,PDU-1提供給3臺(tái)UPS供電及精密空調(diào)及照明等動(dòng)力配電使用。兩臺(tái)40KVA UPS輸出柜為PDU-2 , P

4、DU-2布線到機(jī)柜提供機(jī)房設(shè)備的供電，一臺(tái)20KVA UPS輸出柜為PDU-3 ,PDU-3輸出到辦公區(qū)使用 UPS電源工位。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)供電流程1) PDU-1輸出以三相五線制方式輸出到2臺(tái)40 KVA UPS及1臺(tái)20KVA UPS機(jī)組；2) PDU-2為兩臺(tái)40KVA UPS輸出柜，分別布線到設(shè)備機(jī) 柜；3) PDU-3為一臺(tái)20KVA UPS輸出柜，布線到辦公區(qū)相關(guān) 工位；4) UPS系統(tǒng)提供機(jī)房應(yīng)急照明燈。5) UPS系統(tǒng)提供門禁、監(jiān)控等弱電系統(tǒng)供電。動(dòng)力及照明供電流程PDU-1提供精密空調(diào)機(jī)組、 機(jī)房照明、新風(fēng)機(jī)及排煙機(jī)等 動(dòng)力及照明設(shè)備的供電。1.4配電設(shè)計(jì)本工程電力負(fù)荷計(jì)算?機(jī)房

5、區(qū)IT弱電設(shè)備負(fù)荷：5個(gè)16KW/KV A功率模塊APC UPS(64KW ( N+1)。?空調(diào)設(shè)備負(fù)荷容量見(jiàn)下表序號(hào)空調(diào)型號(hào)功率（KW）數(shù)量合計(jì)(KW)備注1Q14UW19.88219.88全冗余2P08UW15.58115.58合計(jì)35.46?照明功率約為1.3KW?新風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)功率為 8KW?冷凝水排放5KW?弱電系統(tǒng)5KW總計(jì)容量（理論最大容量）為120KVA，電流約200A。照明為分組組合供電方式水平照度按400LX設(shè)計(jì)，采用機(jī)房專用無(wú)眩光燈具。IT機(jī)柜采用終端盒接入電源或采用電源插件接入電源。供配電系統(tǒng)容量冗余考慮本工程安裝的配電柜的開(kāi)關(guān)容量、數(shù)量和電源線、纜，其輸送電流能力等

6、均預(yù)留了一倍以上的發(fā)展余量；對(duì)線纜及其絕緣層及布放的技術(shù)要求?主要線纜采用阻燃線纜，最小截面不小于1.5mm2 ；?除照明線路之外，一律在金屬橋架、鋼管內(nèi)布放；? UPS輸出線纜不與其他動(dòng)力線纜同放在同一橋架、鋼管內(nèi)；?電力管線與弱電系統(tǒng)的電源線、信息線路不可長(zhǎng)距離 平行布放。?監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)電纜單獨(dú)敷設(shè)管道。1.5機(jī)房防雷接地系統(tǒng)A.M軸比識(shí)日祎侷扯牯ETtiUL防雷原理雷擊是年復(fù)一年的嚴(yán)重自然災(zāi)害之一。隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的不斷提高，通信設(shè)備越來(lái)越多，規(guī)模越來(lái)越大。一方面 大型電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，程控交換機(jī)組等系統(tǒng)設(shè)備耐過(guò)電流， 耐雷電壓的水平越來(lái)越低，另一方面由于信號(hào)來(lái)源路徑增多，系統(tǒng)較以前更容

7、易遭受雷電波的侵入，致使雷電災(zāi)害頻 頻發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，雷電對(duì)電子設(shè)備的損壞占設(shè)備損壞因素的 比例高達(dá)26%，防雷過(guò)電壓已成為具有時(shí)代特點(diǎn)的一項(xiàng)迫切 要求。一、雷擊的分類雷擊一般分為直擊雷擊和感應(yīng)雷擊。直擊雷擊一一指雷電直接擊在建筑物、構(gòu)架、樹(shù)木、動(dòng)植物上，由于電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)等混合力作用，直接 摧毀建筑物，構(gòu)筑物以及引起人員傷亡等。由于直擊雷的電 效應(yīng)，有可能使機(jī)房微電子設(shè)備遭受浪涌過(guò)電壓的危害。感應(yīng)雷擊（又稱二次雷擊） 一一指雷云之間或雷云對(duì)地之 間的放電而在附近的架空線路、埋地線路、金屬管線或類似 的傳導(dǎo)上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，該電壓通過(guò)傳導(dǎo)體傳送至設(shè)備，間 接摧毀微電子設(shè)備。感應(yīng)雷擊對(duì)微電

8、子設(shè)備，特別是通訊設(shè) 備和電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的危害最大，據(jù)資料顯示，微電子 設(shè)備遭雷擊損壞，80%以上是由感應(yīng)雷引起的。另外還有操作過(guò)電壓， 即是指當(dāng)電流在導(dǎo)體上流動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)儲(chǔ)存能量，當(dāng)負(fù)載（特別是電感性大的負(fù)載）電器 設(shè)備開(kāi)關(guān)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)過(guò)電壓，操作過(guò)電壓同感應(yīng)雷擊一 樣，可以間接損壞微電子設(shè)備。二、雷電防護(hù)區(qū)的劃分按照IEC1312-1及GB50057-94要求，應(yīng)將要保護(hù)的空間劃分為不同的防雷區(qū)，以規(guī)定各部分空間不同的雷擊電磁脈沖 的嚴(yán)重程度和指明各區(qū)交界處的等電位連接點(diǎn)的位置。各區(qū) 以在其交界處的電磁環(huán)境有明顯改變作為劃分不同防雷區(qū) 的特征。防雷區(qū)宜按以下分區(qū)：1、LPZ OA

9、區(qū)：直擊雷非防護(hù)區(qū)，本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭 到直接雷擊和導(dǎo)走全部雷電流；本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)沒(méi)有衰減。2、LPZ OB區(qū)：直擊雷防護(hù)區(qū)，本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到 直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)沒(méi)有衰減。3、LPZ 1區(qū)：屏蔽防護(hù)區(qū)，本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各導(dǎo)體的電流比LPZ OB更?。槐緟^(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)可能衰減，這取決于屏蔽措施。4、LPZ 2區(qū)等：后續(xù)防雷區(qū)，當(dāng)需要進(jìn)一步減小導(dǎo)入的電 流和電磁場(chǎng)時(shí)，應(yīng)引入后續(xù)雷區(qū)，并按照需要保護(hù)的系統(tǒng)所 要求的環(huán)境選擇后續(xù)防雷區(qū)的要求條件。通常，防雷區(qū)的數(shù) 越高電磁環(huán)境的參數(shù)越低。在兩個(gè)防雷區(qū)的界面上應(yīng)將所有通過(guò)界面的金屬物做等電 位連接，并宜采用屏蔽措施

10、。設(shè)計(jì)依據(jù)依據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)、法國(guó)NFC標(biāo)準(zhǔn)、德國(guó)VDE 標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)與部委頒發(fā)的設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，大樓和 大樓內(nèi)之計(jì)算機(jī)房、程控機(jī)機(jī)房等設(shè)備都必須有完整完善之 防浪涌保護(hù)措施，保證該系統(tǒng)能正常運(yùn)作。這包括電源供電 系統(tǒng)、不間斷供電系統(tǒng)，電腦網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信設(shè)備等裝置， 均應(yīng)有SPD防護(hù)裝置保護(hù)。設(shè)計(jì)依據(jù)包括有：建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB50057-94電子計(jì)算機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范GB50174-93防雷器材指標(biāo)要求GB11032-89雷電電磁脈沖的防護(hù)IEC1312-3電器裝置安裝工作盒接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50169-92計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器GA473-1998通訊系統(tǒng)過(guò)電壓過(guò)電流

11、防護(hù)技術(shù)要求YD/T695-93GB9361 -88計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA173-1998通訊局（站）雷電過(guò)電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T5098-2001民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T16-92等電位連接安裝圖集 02D501-2利用建筑物金屬體做防雷與接地裝置安裝圖集03D501-3建筑物防雷設(shè)施安裝圖集 03D501-3貴校防雷需求及現(xiàn)場(chǎng)勘探情況總體設(shè)計(jì)方案一、方案設(shè)計(jì)原則嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)、部頒標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施防雷工 程。根據(jù)電子及電氣設(shè)備的不同功能及保護(hù)程度確定防護(hù)要點(diǎn)， 作分類保護(hù)。在做好系統(tǒng)防雷的基礎(chǔ)上，達(dá)到最大節(jié)約資金的目的。二、常見(jiàn)雷擊原因分析

12、一般情況下，某種設(shè)備與外界的聯(lián)系可分為三種（如下 圖），電源線、信號(hào)線及設(shè)備地線，因而，無(wú)論浪涌過(guò)電壓 產(chǎn)生的形式如何，其最終會(huì)通過(guò)這三個(gè)途徑中一種或幾種對(duì) 設(shè)備放電，造成設(shè)備損壞。因此對(duì)于任何一個(gè)需要保護(hù)的空 間內(nèi)的設(shè)備，只要截?cái)嘣撔枰Ｗo(hù)的空間與外界浪涌過(guò)電壓 的途徑，即可達(dá)到防護(hù)的要求。因此，設(shè)備因雷擊損壞，其損壞的原因可歸納為兩點(diǎn)：線路傳導(dǎo)過(guò)電壓及地電位反擊。三、沿線路傳導(dǎo)的過(guò)電壓的防護(hù)A、線路傳導(dǎo)過(guò)電壓的形成線路傳導(dǎo)過(guò)電壓的形成可分為二種：雷電磁場(chǎng)感應(yīng)電感、電容性負(fù)載的起動(dòng)近點(diǎn)雷電磁場(chǎng)感應(yīng)是近年通信系統(tǒng)設(shè)備損壞的主要途徑。當(dāng) 建筑物遭受雷擊或在建筑物近旁發(fā)生雷擊時(shí)，強(qiáng)大的脈沖電 流會(huì)

13、在周圍空間產(chǎn)生交變磁場(chǎng) （以雷電中心1.5km-2km的范 圍內(nèi)都可產(chǎn)生危險(xiǎn)的過(guò)電壓 ），處于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體因此而感 應(yīng)出高電壓，沿線路產(chǎn)生的過(guò)電壓竄入設(shè)備，造成設(shè)備損壞。其形成過(guò)程如下。閃.近點(diǎn)雷擊對(duì)設(shè)備形成損壞的途徑平行接閃器 引下線(立 柱)敷設(shè)的 金屬導(dǎo)線電感或電容性負(fù)載起動(dòng)，即通常所說(shuō)的開(kāi)關(guān)操作過(guò)電壓。 電壓在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生瞬變，電壓時(shí)間特性曲線的陡度 (du/dt)較高，形成幅值較高的脈沖電壓加載在供電線路上， 沿線路竄入設(shè)備，造成設(shè)備損壞。其形成原理如下圖。當(dāng)U0取值為24V時(shí)，適當(dāng)?shù)腖與CS加載在設(shè)備上端的 脈沖電壓幅值即可達(dá) 4000V，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了脆弱電子設(shè)備的 耐受能力。

14、B、線路傳導(dǎo)過(guò)電壓的防護(hù) 根據(jù)傳導(dǎo)過(guò)電壓形成的三種方式及其傳播途徑，對(duì)于通信設(shè)備其防雷保護(hù)可從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮：電源線路過(guò)電壓防護(hù)。根據(jù)IEC防雷分區(qū)原理及機(jī)房的特殊性，其供電線路過(guò)電壓的防護(hù)可采用三級(jí)防雷保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。第一級(jí)電源防雷器一般 采用通過(guò)I級(jí)分類測(cè)試實(shí)驗(yàn)的SPD，第二級(jí)可采用限壓型SPD，限壓型防雷器其核心原器件為壓敏電阻，壓敏電阻具 有通流量較大（國(guó)內(nèi)外壓敏電阻一般情況下其最大通流量為 40KA ），低殘壓的特點(diǎn)。通信線路過(guò)電壓防護(hù)為達(dá)到對(duì)設(shè)備 的有效保護(hù)，依據(jù)IEC防雷分區(qū)原理信號(hào)部分也可采用多級(jí) 保護(hù)方式將雷電流幅值降到設(shè)備耐受能力范圍內(nèi)。在LPZO與LPZ1的交界處進(jìn)行粗級(jí)防

15、雷保護(hù)；在LPZ1與LPZ2的交界處，采用精細(xì)保護(hù)防雷器。四、地電位反擊根據(jù)GB50057-94 （2000版）第634條“全部的雷 電流的50%流入建筑物防雷裝置的接地裝置， 其另50%分配 于引入建筑物的各種外來(lái)導(dǎo)電物、電力線、通信線等設(shè)備”。電流分配圖如下：進(jìn)入建筑物的各 種服務(wù)性的管線從圖中可以看出當(dāng)建筑物遭受雷擊時(shí)，約有50%的雷電流通過(guò)建筑物的地網(wǎng)泄入大地，另外約有50%的雷電流通過(guò)與等電位連接帶相連的接地導(dǎo)線進(jìn)入設(shè)備，因此當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)，地網(wǎng)電位被抬升，與匯流排相連的設(shè)備外殼的地電位也 隨之升高，進(jìn)入設(shè)備通信線的低電位與機(jī)架或地線之間的高 電位存在高電位差而發(fā)生反擊放電，從而使電子

16、設(shè)備損壞（地電位反擊過(guò)程見(jiàn)下圖）。設(shè)備接地線接 閃 器 下 引 導(dǎo) 體 L-1機(jī)架 一側(cè) 的接 地銅 r條數(shù)據(jù)通 _ 信線111IIV.35V.35機(jī)架 一側(cè) 的接 - 地銅條機(jī)架 一側(cè) 的接 地銅條設(shè)備接 地線yV.35DV.35數(shù)據(jù)通信線地電位反擊示意圖Ie通信機(jī)架通信機(jī)架通信機(jī)架當(dāng)建筑物遭受雷擊時(shí)，地網(wǎng)電位升高，與地網(wǎng)相連的接地匯流排 及與接地匯流排作等電位連接的設(shè)備外殼其電位也隨之升高，通 信導(dǎo)線其遠(yuǎn)端電位可看作零電位，地線與通信導(dǎo)線由于高的電位 差，而對(duì)通信導(dǎo)體放電，損壞設(shè)備.五、現(xiàn)場(chǎng)勘探情況及分析據(jù)氣象資料表明 XX地區(qū)年平均雷暴日為 82天，已被劃 為多雷區(qū)（小于 15為少雷區(qū)，

17、15-40為中雷區(qū)，40-90為多 雷區(qū)，90以上為強(qiáng)雷區(qū)）。六、具體方案1.在電源室主配電柜配電主控開(kāi)下口處安裝OBOV25B+C/3+NEP 電源第一，二級(jí)合一避雷器一套。技術(shù)參數(shù)如下：特性一覽表V 25-B+C使用優(yōu)點(diǎn)帶標(biāo)志端子，安裝簡(jiǎn)便可以應(yīng)付頻繁的電涌電流的 沖擊B+C聯(lián)合保護(hù)器，應(yīng)用于建筑物整 體空間較小的場(chǎng)合只在總配電柜內(nèi)安裝一套保護(hù)器可插拔式部件保護(hù)器模塊損壞后可以帶電插拔更換內(nèi)部連接的保護(hù)器底座，1到4片 的底座及模塊數(shù)容易安裝熱感斷路器和視窗指示裝置對(duì)保護(hù)器的工作狀態(tài)一目了 然帶NPE火花間隙模塊的保護(hù)器使用范圍廣（適用于 TN TT 和IT電網(wǎng)），結(jié)構(gòu)更安全V 25-B+

18、C/NPE具有反向插入保護(hù)保證保護(hù)器模塊簡(jiǎn)單、專業(yè)的安裝功能和應(yīng)用領(lǐng)域雷電浪涌保護(hù)器 V 25-B+C依據(jù) VDE 0185,Part 1和Part 100 的要求，而設(shè)計(jì)的一種雷電保護(hù)等電位連接器。該裝置是符合DINVDE 0675,Part 6（Draft 11.89）A1,A2 等級(jí)為 B+C 級(jí)保護(hù)器的要求。 在建筑物雷電保護(hù)安裝工程中，它保證了電源線上的等電位連接。當(dāng)電源線架空引入建筑物時(shí)，架空線可能會(huì)引入部分直接雷擊雷 電流，在此種建筑物電源架空引入的線路上，該保護(hù)器也可應(yīng)用。V 25-B+C/3+NPE （ B+C 等級(jí)）可用于 TN-C-S，TN-S，TT 和IT系統(tǒng)中特別的浪

19、涌保護(hù)器。該保護(hù)器是根據(jù)DIN VDE0100,Part 534/A1的最新需求設(shè)計(jì)而來(lái)的，允許成對(duì)保護(hù)器簡(jiǎn)單、 安全的安裝。高性能浪涌保護(hù)器 OBO V 25-B+C有一個(gè)特別的壓敏電阻電路，裝置內(nèi)含良好非線性特性（a >30的氧化鋅壓敏。即使電路出現(xiàn)高能電涌，設(shè)備也能得到最大程度的保護(hù)。甚至當(dāng)電涌電流 達(dá)到60 kA時(shí)，保護(hù)器的電壓仍低于 1.5 kV。因此，該保護(hù)器能 夠承受直擊雷的部分雷電流。在過(guò)載情況下，保護(hù)器內(nèi)置的熱感 斷路器可以將保護(hù)器模塊從主電路中脫離出來(lái)，保證供電系統(tǒng)正 常工作，與此同時(shí)狀態(tài)顯示視窗由綠色變?yōu)榧t色。OBO電涌保護(hù)器V 25-B+C不僅能承受高通流容量的雷

20、電流，同 時(shí)具有低的保護(hù)電壓的特性， 能夠作為一個(gè)B+C聯(lián)合保護(hù)器使用。 安裝OBO V 25-B+C能夠容易地安裝于任何配電箱或者開(kāi)關(guān)箱內(nèi)的35 mm導(dǎo)軌上。NPE保護(hù)模塊C 25-B+C/NPE和底座之間的巧妙設(shè)計(jì)，使模塊不能被反向插入。這保證了保護(hù)器模塊的正確安 裝。技術(shù)參數(shù)B+C登記電涌保護(hù)器型號(hào)V 25-B+C150320385最大持續(xù)操作電壓 UC AC（最大允許操作電壓）UC DC150 V200 V330 V410 V385 V505 V雷電保護(hù)區(qū)02等級(jí)按照 DIN VDE 0675 Part6 ( Draft 11.89) A1,A2B+C按照 IEC 61643-1I級(jí)級(jí)IEC 61643-1,prEN 61643-1,測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)E DIN VDE 0675-6:1989-11