機房在智能建筑中的重要性確定了安全、可靠是供配電系統(tǒng)設計的關鍵出發(fā)點。由于機房的供配電系統(tǒng)、照明、設備防雷、機房接地、UPS不間斷電源等與一般的強電設計有所不同,又與弱電專業(yè)的十幾個子系統(tǒng)密切相關。因此,它們處于強、弱電專業(yè)設計分工的接合部。有兩種專業(yè)技術規(guī)范在這些界面上,有些規(guī)定也不十分明確,帶來的問題是:機房各子系統(tǒng)的設計深度差距較大;幾個主要弱電機房預留的位置不合適,面積過大或偏小;弱電豎井中遺漏接地干線和電源插座; UPS電源容量、支持時間長短不一;UPS電源供電方式是采用集中式還是分散式不能確定;各子系統(tǒng)的供電和接地方式不規(guī)范等。一部分設計文件中,還經常發(fā)現(xiàn)有文字說明描述不清楚、系統(tǒng)圖和平面圖五花八門、圖形符號不按現(xiàn)行制圖標準繪制等問題。工程建設,設計先行。要克服上述問題,除了遵守規(guī)范以外,熟悉機房供電設計的特點也十分必要。
機房常用的供電方式
(1)直接供電。將變電所送來的工頻交流電直接送給計算機設備配電柜,然后再分配給計算機設備。直接供電方式具有設備少、投資運行費用低、供電簡單、維修方便等優(yōu)點。缺點是對電網質量要求高,容易受電網及負載變化的影響。一般來說,大中城市的供電系統(tǒng)可以滿足主機及外圍設備對電網質量的要求,但設計時要注意避免機房附近有較大負載的啟動、電磁干擾等情況。
(2)隔離供電。在交流進線后面加一個隔離變壓器,然后再送給計算機。隔離變壓器的一次側和二次側之間均加屏蔽層,并各引出一個抽頭與一次側、二次側的零線連接,再經耦合電容接地,對電網瞬變干擾有隔離和衰減的作用。
(3)交流穩(wěn)壓器供電。50Hz的工頻電源經交流穩(wěn)壓器后,再供計算機使用,可以衰減許多暫態(tài)沖擊、幅度波動和電壓脈沖,但無法糾正電源頻率波動。
(4)發(fā)電機組供電。某些電網電壓不穩(wěn)定時或在特定環(huán)境下,需要外電網交流輸人,經整流后驅動直流電機,再帶動發(fā)電機產生交流輸出。若電網停電,可利用蓄電池提供直流驅動,滿足一段時間內不停電的需求。通過測速電機和慣性飛輪等裝置調整輸入/輸出電流,使輸出電壓和頻率不隨電網的波動而變化。
(5)不間斷電源(UPS)供電。由于采用了脈寬調頻技術、高效功率器件的成熟、微處理器的發(fā)展等因素,不間斷電源已經成為計算機房供電的主要手段。不間斷電源最大的特點在于不間斷性,而且能最大限度地提供穩(wěn)定電壓,隔離外電網的干擾。外電網一旦停電,UPS能在設備所允許的極短時間內(微秒至毫秒級)自動從備用能源經逆變器變換成電壓、 頻率和相位都與原供電電源相同的電能繼續(xù)向計算機供電。或者平時由逆變器供電,只在逆變器發(fā)生故障時,由靜態(tài)電子開關自動將計算機瞬時切換到外電網供電或切換到另一臺與之并聯(lián)的UPS上,實現(xiàn)不間斷供電。UPS提供的電源具有較高的電壓和頻率穩(wěn)定性,波形失真也較小,干擾更優(yōu)于外電網,是計算機系統(tǒng)最理想的供電方式。幾乎所有的重要計算機設備都采用UPS供電。
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