論數據中心機房電氣設計的相關要點

孫大衛

摘 要：在整個建筑當中，數據中心機房的作用是容納計算設備、存放其他網絡和電子設備等等，建筑機房可能是一幢建筑物，也可能處于建筑當中的某處。對于數據中心機房來講，電氣設計是非常重要的一項內容，本文針對多種電氣系統設計的要點進行了分析，其中內包括配電、照明、防雷接地和機房布線等方面，希望可以給相關設計工作的開展提供一些參考。

關鍵詞：數據中心；電氣設計；供配電系統；照明系統

在每個單位里，數據中心都處于核心地位，如果電氣系統具有足夠的安全性和可靠性，就能夠保證機房設備的順利運行。所以不難看出數據中心機房電氣設計在整個單位中都處于非常重要的地位。電氣設計包含的內容非常多樣，例如供電配電、照明設備、靜電保護以及防雷接地和其他措施等等，這些內容對于整個數據中心的安全都有非常重要的作用，應該給予足夠的重視。

一、關于供配電系統

在數據中心的機房內機柜應該按照一級負荷來進行配電，其等級為特別重要級；機房內的其他系統例如空調、監控設備、消防設備和應急照明都屬于一級負荷供電，在布線方法上可以采用超級放射式布線，提高設備運行效率。

二、照明系統

在數據中心包括兩部分，分別是輔助和主機房，表1已經給出了主機房和輔助區光照標準，照明應該符合于該要求。

正常來說，數據機房以及其輔助區的照明標準應該完全貼合于表1的要求，備用照明和應急照明也要高于表1的50%標準，才能保證正常發揮作用。

在機房當中應該在緊急疏散通道設置照明以及指示燈 機房疏散通道以及其他區域疏散通道的亮度值也應該保證高于51x，這是設計當中應該注意的一項問題。

三、關于防雷接地以及電磁屏蔽和靜電保護

（一）防雷接地施工

隊友二類防雷建筑來說，主要需要防御直擊雷、避免雷電波侵入、防治雷擊導致的電磁脈沖。在這個過程中我們應該盡量提高對于建筑金屬構件的利用率，積極發揮混凝土結構中的鋼筋的作用，用于直擊雷的防御，并且直接將建筑工程中基礎部位的鋼筋作為接地。數據中心作為重要部位來講，其雷電防護等級為A級，浪涌保護應該高于3級，所以應該在機房的強電和弱電設備上都添加浪涌保護器，如果信號電纜穿過機房，則應該采用濾波器來加以屏蔽。

正常來說，電氣工程和保護接地以及功能接地都喲啊和防靜電、電磁屏蔽的接地共用一個接地系統，防雷接地也可以并入到一個接地系統當中。

（二）電磁屏蔽

這需要保證建筑內平面布置的合理性，保證設備和線路的設置，讓其都能夠和電磁發生源保持一定的距離。保證布線結構的合理性，無論是電源還是信號，在線路交叉時，都要形成直角交叉。另外電源線路如果和信號線形成環路，就會導致電磁感應的影響加大，為了避免這種情況，提高布線合理性就顯得尤其重要。在同一個機房的線路應該保證處于房間同一側之內，并且將電源線和信號擺放在距離較遠的位置，采用金屬線槽來形成防護，避免互相影響。信號機房也應該做好屏蔽和接地工作，讓機房內的無線電干擾和磁場干擾都都處于規定的標準之內。

（三）靜電防護

主機房和輔助區地面采用防靜電地板。機房內所用設備的金屬外殼、管道、線槽、建筑物金屬結構進行SM型等電位聯結接地。活動地板隔塊用金屬編織帶跨接成網絡格式的靜電接地網絡，并與靜電泄放接地線接通；吊頂、龍骨板、輕質隔墻和護墻層的龍骨、門窗的金屬框均以金屬導線接通，并與靜電泄放接地線接通。

四、機房布線系統

根據規范及業主要求，該機房布線滿足以下要求：采用先進的符合ISO11801-2002標準和EIA/TIA568B標準的布線系統；由于該數據中心有安全保密要求，所有布線采用屏蔽電纜（包括線纜、配線架和信息出口）、光纜1+1的冗余布線系統；機房內機柜區域線纜全部采用機柜上方T型橋架走線方式鋪設，其他區域采用地板下暗敷方式走線；機房主配線架使用19英寸標準機柜，以便將網絡設備與配線架合成一體，提高整個系統的可靠性。

五、機房監控與安全防范系統

數據中心的環境和設備監控系統、安防系統在1F共用監控中心，機房主機的集中控制和管理采用KVM切換系統。該系統實現了機房設備的統一監控，減輕了機房維護人員的負擔，提高了系統的可靠性，選用機房場地設備監控系統。部分重要開關和現場設有傳感器，位于現場的傳感器將采集的信號傳至1F監控室，若回傳信號超過設定范圍則報警，并自動或手動切除或投入備用設備。該系統設計遵循可靠性、擴展性、方便性，并具有遠程監測功能的原則。設計檢測對象包括：1.對機房配電柜總進線電量、主要開關狀態及服務器配電柜各路開關的輸出電壓、電流進行檢測。2.對機房內各個區域的絕對溫度和相對濕度進行監測。3.對機房精密空調運行、漏水情況進行監測。4.對機房UPS情況進行監測。5.視頻安防監控系統。系統結構由監控主機、智能模塊、協議轉換模塊、局域網絡等組成。用戶還可根據需要選擇無線通信等設備。安防系統由視頻監控、入侵報警和出入口控制系統組成，技防等級達到極致。以上標準均高于GB50174-2008所要求的A級標準。

六、結語

本文結合最高等級的數據中心電氣設計進行了分析和探討。其實對于數據中心的電氣設計來說，其包括的內容是非常豐富的，例如電磁屏蔽、機房布線和防雷接地以及基礎的照明和供配電等等，這就需要相關工作人員結合實際需求做好設計工作，這樣才能保證其工作能夠順利開展，在運行使用的時候也能起到積極作用。

參考文獻：

[1]張學煒， 楊宇慧. 企業級云數據中心綠色節能機房電氣設計研究[J]. 建筑工程技術與設計， 2015（15）.

[2]吳建軍. 企業級云數據中心綠色節能機房電氣設計研究[J]. 自動化應用， 2017（9）.

[3]蔡建軍. 談數據中心機房配電系統設計及施工[J]. 城市建設理論研究：電子版， 2015， 5（32）.

[4]黃林華. 探討數據中心機房供配電設計要點[J]. 城市建筑， 2016（15）：317-317.