关于计算机房工程电气设计的探讨

1.1、保证计算机系统运行的可靠性

计算机系统是由许多复杂的高密度组装的电子器件组成的中央处理机（CPU）以及高精密的外部设备组成的。由于其系统的复杂性决定了计算机系统的某一环节很难避免发生故障。因此计算机系统的可靠性问题成为影响计算机发展与应用的核心问题。而计算机房工程的可靠性与机房环境、供配电、接地等因素是密不可分的，对供配电系统和接地系统而言，如果处理不得当，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"的变成"1"，使软件出现"奇偶位错误"，影响计算机系统的可靠运行，象这样的例子不胜枚举。

1.2、保证计算机系统的设计寿命

对计算机房内静电的影响而言，静电可以通过人体、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、保证信息安全的要求

据有关资料介绍，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。如果供电电源质量没有保证，供电频率超出计算机要求的稳态频率偏移范围，将降低计算机抗干扰能力，辐射到空间的信息将面临有可能被干扰，被篡改，甚至被窃取的危险。

1.4、保证计算机操作人员的工作环境

例如：计算机房照明，如果处理得当，将会大大提高操作人员的工作效率，减缓操作人员的视疲劳程度，减少操作上的误动作。 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的基本要求，做为电气设计人员，应该满足这些基本的要求。在做计算机机房电气设计的同时，应该严格执行国家的有关规范和标准，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、防静电几个方面对计算机房工程电气设计做进一步探讨。

2．1  供电系统

电子计算机房的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，其供配电系统应采用电压等级220V/380V，频率工频50HZ或中频400HZ～1000HZ的TN－S或TN－C－S系统，电子计算机的主机电源系统按设备的要求确定。电子计算机房供配电系统应考虑系统扩展、升级的可能，并应预留备用容量。 为提高计算机设备的供配电系统可靠性，最理想的技术措施是在配电设备前端增加交流不间断电源系统UPS(10～15Min)，在下列各种情况中，该措施应是必不可少的。

（1）对供电可靠性要求较高，采用备用电源自动投入方式或柴油发电机组应急自启动方式仍不能满足要求时。

（2）一般稳压、稳频设备不能满足要求时。 （3）需要保证顺序断电安全停机时。

（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

为了提高电网的供电质量，计算机房的供配电系统设计应该注意以下事项：

★ 机房容量较大时，宜设置专用电力变压器，容量较小时，可采用专用低压馈电线路供电。 

★ 电子计算机电源设备应靠近主机房设置。

★ 机房内其它电力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，与其它负荷应分别供电。

★ 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％。 

★ 计算机电源系统应限制接入非线性负荷，以保持电源的正弦性

2．3   设备选型及综合布线

计算机房内设备选型以及综合布线从形式上虽然没有具体要求，但根据《低压配电设计规范》GB50054－95，并结合上述计算机设备的供配电特性，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的选型应满足规范和设备的要求。 （2）专用配电箱应有充足的备用回路，用以计算机系统的扩容。 （3）专用配电箱进线断路器应设置分励脱扣器，以保证紧急情况下，切断所有用电设备电源。 （4）专用配电箱设置电流、电压表以监测三相不平衡度。 （5）专用配电箱设置足够的中线和接地端子。

2．3．2综合布线 （1）电子计算机房的电源进线应按照《建筑物防雷设计规范》采取过电压保护措施，专用配电箱电源应采用电缆进线，不得不采用架空进线时，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的低压配电线路宜采用铜芯屏蔽导线或铜芯屏蔽电缆。 （3）主机房活动地板下部的电源线应尽可能地远离计算机信号线，避免并排敷设，应采取相应的屏蔽措施。

3.1   接地方式

电子计算机房接地方式概括来讲，可以分成两类，一类是系统接地，还有一类是屏蔽接地。系统接地又可以细化成下面四种接地方式：

（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），接地电阻按照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公司、太极系列机则要求接地电阻R≤1Ω，HP公司则只要求接地电阻R≤3Ω就行。

（4）防雷接地，应按照现行的《建筑物防雷设计规范》GB50057－94设计。 计算机辅助设备中有许多静电屏蔽，如专用供电变压器的静电屏蔽层，局部空间或线路的屏蔽罩（设备外壳）。这些静电屏蔽的导体只有良好接地才能充分发挥作用。这就是所描述的屏蔽接地。 系统接地和屏蔽接地宜共用一组接地装置，其接地电阻按照其中最小值确定。当单独设置防雷接地时，应采取《建筑物防雷设计规范》中规定的防止反击措施。 电子计算机接地系统应采用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的等电位措施。

 4.1   防静电

防静电接地是电气设计中容易但又不允许被忽视的组成部分，在生产和生活中有许多静电导致设备故障的事例，主机房内所有导静电地板、活动地板、工作台面和座椅垫套必须进行静电接地，不得有对地绝缘的孤立导体。导静电活动地板接地方法如图4－1所示。 静电接地可以经限流电阻及自己的连接线与接地装置相联，在有爆炸和火灾隐患的危险环境，为防止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。