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计算机网络应用技术 第十一章第十一章 机房供电与安机房供电与安全全 11.1 11.1 电网供电的基本概念电网供电的基本概念第十一章 机房供电与安全知识结构知识结构11.2 11.2 机房配电与用电分类机房配电与用电分类11.3 11.3 机房供电设备机房供电设备11.4 11.4 机房用电设备机房用电设备11.5 11.5 机房设备安全防护机房设备安全防护2.7 2.7 本章小结本章小结 计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 11.1 电网供电的基本概念11.1.1 11.1.1 电力供电概念电力供电概念 我国现有供电给普通居民为我国现有供电给普通居民为220V220V，5050赫兹。家用电器、机赫兹。家用电器、机房设备大多是房设备大多是220v220v用电设备，也有一部分为动力电用电设备。用电设备，也有一部分为动力电用电设备。供电部门向用户提供电力分三种模式。供电部门向用户提供电力分三种模式。1 1、普通用户用电，、普通用户用电，220v220v。2 2、动力电用户用电，、动力电用户用电，380v380v。3 3、高压用户用电，、高压用户用电，10000V10000V。计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 11.1.2 11.1.2 普通用户供电普通用户供电11.1.3 11.1.3 动力电用户供电动力电用户供电11.1.4 11.1.4 高压用户供电高压用户供电 提供给城、乡居民用户，供电方式到每个住户。由入户总提供给城、乡居民用户，供电方式到每个住户。由入户总开关和电表组成。提供的电压为开关和电表组成。提供的电压为220220伏。共家用电器使用。如：伏。共家用电器使用。如：彩电、冰箱、洗衣机、空调等电器设备。电价由国家统一制定。彩电、冰箱、洗衣机、空调等电器设备。电价由国家统一制定。提供给工厂和需要动力电的用户。如工厂、洗衣店、大型提供给工厂和需要动力电的用户。如工厂、洗衣店、大型冷冻设备等。提供的电压为冷冻设备等。提供的电压为380380伏。三项四线制。伏。三项四线制。提供给用电规模较大的客户，在电价上要比低压用户便宜。提供给用电规模较大的客户，在电价上要比低压用户便宜。提供的电压为提供的电压为1000010000伏特。用户一般自购变电设备。供电方式伏特。用户一般自购变电设备。供电方式 计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 居居民民楼楼工工厂厂变变电电所所变压器变压器高高压压1 1万伏电压万伏电压380380伏伏电压电压变压器变压器 计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 11.2 机房配电与用电分类 机房配电一般为动力电进户，有条件应申请独占变压器供电机房配电一般为动力电进户，有条件应申请独占变压器供电方式。保持电网内用电设备清洁。方式。保持电网内用电设备清洁。11.2.1 11.2.1 动力电供电动力电供电 一、动力电进户做好配电柜的设计，根据用电须求，一、动力电进户做好配电柜的设计，根据用电须求，将动力电做好负载平很。将动力电做好负载平很。二、供电线路，不得与信号线平行分布，更不能捆绑二、供电线路，不得与信号线平行分布，更不能捆绑进行，交叉可以。进行，交叉可以。三、所有用电插座必三、所有用电插座必须保证左为零线，右为火须保证左为零线，右为火线，上为地线。线，上为地线。地线地线火线火线零线零线 四、每平方毫米铝线四、每平方毫米铝线安全电流安全电流4A4A，每平方毫米，每平方毫米铜线安全电流铜线安全电流6A6A。计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 11.2.2 11.2.2 机房用电分类机房用电分类一、计算机及外部设备用电一、计算机及外部设备用电二、机房照明用电二、机房照明用电三、机房辅助设备用电三、机房辅助设备用电四、设备维修调试用电四、设备维修调试用电计算机、服务器、磁盘阵列计算机、服务器、磁盘阵列柜、交换机、路由器、打印柜、交换机、路由器、打印机等外部设备用电。机等外部设备用电。空调、房间净化设备、排风空调、房间净化设备、排风设备，机房维修动力用电。设备，机房维修动力用电。设备维修用有时会造成供电设备维修用有时会造成供电线路故障。线路故障。照明用电和设备用电分开，照明用电和设备用电分开，使得设备维修过程，保证照使得设备维修过程，保证照明正常进行。明正常进行。计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 总开关总开关闸刀闸刀市电市电发电机发电机UPSUPS设备设备机房机房照明照明设备设备维修维修辅助辅助设备设备计算机以及计算机以及外围设备外围设备空调设备空调设备换气扇换气扇机房用电示意图机房用电示意图 计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 11.3 机房供电设备一、一、UPSUPS不间断电源不间断电源1 1、UPSUPS不间断电源的分类不间断电源的分类 1 1）单进单出：）单进单出：220220伏输入，伏输入，220220伏输出。伏输出。2 2）三进单出：）三进单出：380380伏输入，伏输入，220220伏输出。伏输出。3 3）三进三出：）三进三出：380380伏输入，伏输入，380380伏输出。伏输出。2 2、UPSUPS不间断电源的负载不间断电源的负载 1 1）5KV5KV 2 2）10KV10KV 3 3）20KV20KV 计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 3 3、UPSUPS不间断电源的工作原理不间断电源的工作原理UPSUPS电源系统由电源系统由4 4部分组成：整流、储能、变换和开关控制。部分组成：整流、储能、变换和开关控制。1 1）AC-DCAC-DC变换：将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波变换：将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压，供给逆变电路。整流、滤波变为直流电压，供给逆变电路。AC-DCAC-DC输入有软启输入有软启动电路，可避免开机时对电网的冲击。动电路，可避免开机时对电网的冲击。计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 2 2）DC-ACDC-AC逆变电路：采用大功率逆变电路：采用大功率IGBTIGBT模块（可控硅模块（可控硅/整流整流管模块管模块）全桥逆变电路，具有很大的功率富余量，在输出动）全桥逆变电路，具有很大的功率富余量，在输出动态范围内输出阻抗特别小，具有快速响应特性。由于采用高态范围内输出阻抗特别小，具有快速响应特性。由于采用高频调制限流技术，及快速短路保护技术，使逆变器无论是供频调制限流技术，及快速短路保护技术，使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路，均可安全可靠地工作。电电压瞬变还是负载冲击或短路，均可安全可靠地工作。3 3）控制驱动：控制驱动是完成整机功能控制的核心，它）控制驱动：控制驱动是完成整机功能控制的核心，它除了提供检测、保护、同步以及各种开关和显示驱动信号外，除了提供检测、保护、同步以及各种开关和显示驱动信号外，还完成还完成SPWMSPWM正弦脉宽调制的控制，由于采用静态和动态双重正弦脉宽调制的控制，由于采用静态和动态双重电压反馈。极大地改善了逆变器的动态特性和稳定性。电压反馈。极大地改善了逆变器的动态特性和稳定性。计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 4 4、如何将、如何将UPSUPS不间断电源接入电网不间断电源接入电网3C3-40KS/-ISO3C3-40KS/-ISO，40KVA/32KW40KVA/32KW电池配置：电池配置：DC12V100AHDC12V100AH，3232块一组块一组接线口接线示意图接线口接线示意图交流输入端交流输入端交流输出端交流输出端直流输入端直流输入端A B C 0A B C 0 计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 4 4、UPSUPS双机互备份示意图双机互备份示意图服服务务器器输入输入市电市电输入输入市电市电电池电池组柜组柜直流直流直流直流输出输出输出输出 计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 一、发电机一、发电机1 1、三项柴油发电机组、三项柴油发电机组2 2、单项气油发电机组、单项气油发电机组一般为大功率，如：一般为大功率，如：5050千瓦以上的，多为三项千瓦以上的，多为三项发电机，即为：发电机，即为：380v380v。1 1）手动柴油发电机组）手动柴油发电机组2 2）自动柴油发电机组）自动柴油发电机组一般为小功率，如：一般为小功率，如：5 5千瓦以下的，手动启动，千瓦以下的，手动启动，多为单项发电机，即多为单项发电机，即220v220v。计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 3 3、发电机供电对电网的安全、发电机供电对电网的安全变压器变压器1 1万伏万伏380380伏伏用户用电用户用电发电机组发电机组变电所变电所6 6万伏万伏这里一定要有这里一定要有断开保护装置断开保护装置 计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 11.4 机房用电设备11.4.1 11.4.1 主机设备用电主机设备用电交换机交换机路由器路由器服服务务器器磁盘阵列磁盘阵列磁带机磁带机服服务务器器供电线路供电线路A A供电线路供电线路B B 计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 11.4.2 11.4.2 空调设备空调设备 机房空调设备和家用的有一定的区别，机房用的空调机房空调设备和家用的有一定的区别，机房用的空调外机，多为外机，多为380v380v电压，家用的是电压，家用的是220v220v电压。机房使用的外电压。机房使用的外机三项电是有顺序的，线序不对外机就不会启动。机三项电是有顺序的，线序不对外机就不会启动。11.4.3 11.4.3 空气净化设备空气净化设备 有些机房对环境要求十分苛刻，需要高清洁环境，故，有些机房对环境要求十分苛刻，需要高清洁环境，故，有些机房安装空气净化设备，空气净化设备，如同房间一有些机房安装空气净化设备，空气净化设备，如同房间一样，将该房间内的空气，用循环的方式不断净化。样，将该房间内的空气，用循环的方式不断净化。计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 11.5 机房设备安全防护11.5.1 11.5.1 机房屏蔽机房屏蔽 用细铜丝编制金属网，将机房空间全部屏蔽。用细铜丝编制金属网，将机房空间全部屏蔽。我们使用的我们使用的CRTCRT显示器，具有辐射功能，用特殊的显示器，具有辐射功能，用特殊的检测设备，可以在一定的范围内，监测到检测设备，可以在一定的范围内，监测到CRTCRT显示器上显示器上所献的内容。为了保密、安全起见。需要加金属防护网，所献的内容。为了保密、安全起见。需要加金属防护网，屏蔽掉屏蔽掉CRTCRT辐射，防止信息外泄。辐射，防止信息外泄。供电线路屏蔽，机房供电线路要远离机房设备，防供电线路屏蔽，机房供电线路要远离机房设备，防止电磁干扰。止电磁干扰。案例：风幕是大用电设备，当供电电缆通过计算机案例：风幕是大用电设备，当供电电缆通过计算机设备时，显示器图像出现抖动，明显被干扰。设备时，显示器图像出现抖动，明显被干扰。计算机网络应用技术 第二章数据通信和广域网技第二章数据通信和广域网技术术 11.5.2 11.5.2 机房地线制作机房地线制作 计算机地线标准采用计算机地线标准采用电子计算机机房设计规范电子计算机机房设计规范GB50174-93GB50174-93 该规范第条该规范第条 电子计算机机房应采用下列四种接地方式：电子计算机机房应采用下列四种接地方式：一、交流工作接地，接地电阻不应大于一、交流工作接地，接地电阻不应大于44；二、安全工作接地，接地电阻不应大于二、安全工作接地，接地电阻不应大于44；三、直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定；三、直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定；四、防雷接地，应按现行国家标准建筑防雷设计规范执行。四、防雷接地，应按现行国家标准建筑防雷设计规范执行。3M宽度宽度4CM4CM，厚度厚度0.5CM0.5CM铜带铜带宽度宽度1M1M，长，长度度1.5M1.5M，厚，厚度度1CM1CM铜板铜板原土层，保持湿度，原土层，保持湿度，加木炭、盐。加木炭、盐。进入机房进入机房