弱电工程机柜知识内部资料.docx

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1、弱电工程机柜知识内部资料关于机柜，不同的设备对机柜的规格、标准、供电能力和电气兼 容性都有着很严格的要求，这个看似不起眼的机柜，在数据中心 供电、通风和布局等设计时，都需要经过严格设计来完成数据中 心建设和业务规划。业界机柜宽*深*高尺寸标准并不统一，宽度不满足可能导致设备 装不进去，深度不满足可能设备尾部会突出在机柜外面，高度不 够导致设备安装空间不够。每一款设备都对机柜有严格要求，例 如，我们经常看到这样的物理参数描述：宽度不小于600mm , 深度不少于1100mm ,高度不低于2000mm ,可用高度空间不 少于42UO机柜电源输入功率不能少于柜内的各设备的总功耗，否则对客户 的供电系

2、统会产生诸如跳闸等风险，因此要评估功耗是否满足。在具体实施时，还要考虑机柜承重能力，特别是机房地板的承重 能力，因为整柜比较重，避免对客户机房带来安全风险，要评估 机柜和地板的承重能力。基本配置的固定托盘深度有440毫米、480毫米、580毫米、620毫米等规格。固定托盘的承重：50公斤、80公斤、100公斤、200公斤。滑动托盘：用以安装键盘及其他各类设备，能够便捷地拉出和推回；19 标准滑动托盘可用于任何19标准机柜。基本配置的滑动托盘深度有400毫米、480毫米2种规格。滑动托盘的承重不低于50公斤。机柜电源分配单元：选配电源插座，实用于任何标准的电源插头，配合19安装 架，安装方式灵活

3、多样。规格：6 口、8 口、16 口、21 口等多种规格理线架：19标准理线架，可配合任何一类标准机柜应用。12孔理线 架配合12 口、24 口、48 口配线架应用效果最好。理线环：安装和拆卸十分便捷，应用的数目和方位能够任意调控。L支架：L支架能够配合机柜应用，用以安装机柜中的19标准设备， 尤其是总重比较大的19标准设备，如机架式服务器等等。盲板：盲板用以遮挡19标准机柜内的空余方位等适用范围，有1U、 2U等多种规格。基本盲板为1U、2U、4U2种。安装螺母（方螺母）：可用于任意一款TOPER系列机柜,用以机柜内的全部设备 的安装，包含机柜的大部分配件的安装。键盘托架：用以安装标准计算机

4、键盘，可配合市场上全部规格的计算机 键盘；可翻折90度。键盘托架必需配合滑动托盘应用。风扇盘：安装于机柜的顶部，可依据环境温度和设备温度调控风扇的转速，有效地减少了机房的噪声。变速方式：手动,无级变速。全网孔前门：机柜前门全部为03的圆孔，提高了机柜的散热性能。全网孔后门：机柜后门全部为03的圆孔，提高了机柜的散热性能。网络机柜：网络机柜主要是布线工程上用的，存放路由器交换机显示器配丝 架等等的东西，工程上用的比较多.网络机柜右后侧，一般会安装2块100毫米宽的铁板，板上沿 垂直方向每隔10毫米开1个5x100毫米的腰圆孔，铁板的长 度的大小一般会依据机柜从顶板到底板之间的距离而定。与此同 时

5、，让我们还需用在它的左后侧安装一块同等大小的铁板。网络机柜的后部左侧，一般会安装1个前全封闭的金属电源线槽, 它从机柜的底部一直延伸到了机柜的顶部，其中最上方的机柜专 业插座是专门为风扇提供的。垂直安装全封闭金属电源线槽的目 的是避免对水平双绞线产生电源打扰。在网络机柜中部地带，从底部到顶部一般会垂直安装一根接地铜 带，并且该铜带上每隔2U左右的距离会开1个M6粗牙螺丝孔，这样做是为了有利于屏蔽配线架就近接地。其中能够使最下端的螺丝孔用以机柜引出接地线。网络机柜后部一般需用开1个300x200毫米的长方型进线孔， 并且用橡皮裹边，这样做的目的其实就是为了避免损伤电缆、在 孔上方90毫米处，一般

6、会安装一块隔板，以增加机柜内部的整 体美观大方。网络机柜应当拥有优良的技术性能。为以确保机柜的构造拥有优 良的电磁隔离、接地、噪声隔离、通风散热等性能和优良的刚度 和强度，网络机柜的构造应当依据设备的电气、机械性能和使用 环境的需要，进行必要的物理设计和化学设计。除此之为了保证 设备稳定可靠地工作，网络机柜应拥有耐冲击、抗振动、防灰、 防潮、抗腐蚀、抗辐射等性能。网络机柜应拥有优良的使用性和 安全防护设备，有利于操作、安装和维修，并能确保操作者安全。 网络机柜应有利于生产、安装、调节和包装搬运。网络机柜应符 合规范化、规格化、系列化的需要。机柜造型设计美观大方、实 用、颜色协调。在机柜新增了设

7、备后，机房内通风散热发生改变，要对散热能力 此进行评估，避免因为环境温度过高导致器件失效。机柜相关标准机柜在设计时，都需要遵循一定的标准规范，目前最流行的机柜 规范为EC (International Electrotechnical Commission) 60297-1、60297-1标准、EIA-310-D (19英寸机柜标准)等等, 外观规范GB/T4054-1983观等级级要求以及CISPR 22(2003)、 CISPR 24(1998-09+ Al:2001 A2:2003)、IEC61000-4-2-X M 列电磁兼容性标准等等。其中IEC 60297-1机柜标准是业界最 广泛

8、的标准，EIA-310-D标准是美国标准。在数据中心最常用的的机柜，一般采用19英寸机械结构尺寸的 要求(IEC 60297-2规范)，采用模块化结构，便于扩容和维护； 机柜的外表面、机架部分多见为灰色。关于机柜容量空间计算，一般采用U来计量，iu = 1.75inch , 约为44.45mm , U是IEC 60297标准中定义的高度单位；空机 柜重量指机柜带前门和后门的重量。机柜结构和部件组成不同标准的机柜在结构和部件组成上稍有差异，但一般情况，常 见的机柜包括前门、机架和后门组成。有些专用的机柜还会包含 PDU、电源、散热系统、管理系统等。机柜的工作环境主要涉及机柜工作的环境温度及工作环

9、境相对湿度。为保证设备始终具备良好的工作状态，在机房内需维持一定的温度、湿度。机房的温湿度是指在地面上1.5m和设备前方0.4m处测量的数 值；短期工作条件是指连续不超过48小时和每年累计不超过15 天。机柜的结构特点主要包括机柜材质、布线方式、ESD插孔、机柜散热、机柜防护、 安装场景和机柜并柜。机柜材质由一般采用高强度A级优质碳素冷轧钢板和镀锌板，内 部材料也有一定标准和规范需要遵循，如防火性能符合 UL(Underwriter Laboratories)标准,满足 RoHS (Restriction of the use of certain Hazardous Substances)要

10、求,内部材料 防火性能符合 UL ( Underwriter Laboratories)标准。机柜顶部和底部都留有过线孔，支持顶部出线和底部出线两种走 线方式。机柜在进行安装操作时，需要配戴防静电手腕，防静电手腕的接口 一端要插在机柜中部的ESD插孔中。在进行安装、维护操作时，需要配戴防静电手腕，防静电手腕的 接口一端要插在机柜的ESD插孔中。机柜前、后门和底板上开 有高密的通风孔，支持前进风、后出风、地板下进风、上出风的 通风方式，使机柜具备良好的散热性能。机柜在防护方面，设计时充分考虑了电磁兼容性问题，使机柜具 有良好的电磁屏蔽性能。机柜底板上的通风孔内衬防尘网，使机 柜具备良好的防尘性能

11、；设计时也考虑了机柜各部件的良好接地，接地电阻不大于0欧姆。机柜支持肩并肩并柜，顶部使用并柜连接板连接，可以实现机柜 安全固定，同时也可以有效利用机柜间的空间，这对租用机房的 客户来说，还可以有效节省空间租用费用。在有些定制化或高端机柜中，一般还配置机柜管理板RMC(Rack Management Controller),可以直接管理电源模块和风扇等模 块和小系统。电源模块一般分为AC/DC (兼容DC/DC ),为机柜内的直流设 备提供电源，电源模块支持热插拔与冗余备份。通过RMC管理 模块实现对电源的管理，包括电源状态的监控和功率封顶。PDU(Power Distribution Unit

12、)配电单元分为直流PDU、三相 交流PDU和单相交流PDU ,为机柜内的电源模块、交换机等设 备提供配电；下面是单向PDU示意图。PDU是配套机柜使用，也是机柜必配件之一，也需要考虑满足 CE , ROHS等认证要求,以及考虑是否满足输入端子类型IEC 309，输出连接正C 320 C13JEC 320 C19的要求。网络机柜是用以组合安装面板、电子元件、插件、插箱、器件和 机械零件与部件，使其组成1个整体的安装箱。说到机柜，入门 者对机柜详细外形尺寸概念有可能还是有些模糊。让我们先了解2个换算单位：1英寸二2.54厘米，1U=4.445厘 米。接着了解2个基础知识：一、19”标准机柜怎样理解

13、？首先看1个国家标准：GB/T19520.1-2007电子设备机械结构 482.6毫米(19in)系列机械结构外形尺寸。国外标准IEC60297 一样是这样的。含义就是19英寸机柜，指的是内部安装设备的 宽度外形尺寸是482.6毫米。因此所说的19英寸标准机柜指的是：600毫米外宽，482.6毫 米内宽的机柜。否则就叫作非19英寸标准机柜。二、常说的42U机柜怎样理解？42U指的是机柜的内部高度，111=44.45毫米，即4211=42*44.45 毫米= 1866.9毫米。故机柜中能放42个标准单元的设备(事实 上不满载)。为何常说42U的机柜高2米呢？是因为再加上外 框和牯辘过后从地到顶大

14、概有2米左右高。因此一样能够类推 nil机柜的高度。一般而言，机柜高度有4-47U不定。可是肯定只有1U的设备， 而没有1U的机柜，否则就贻笑大方啦。搞清楚上面2个方面，机柜知识就很好理解了。标准机柜的构造较为简单，主要包含基础框架、内部支持系统、 综合布线系统、通风系统。19寸标准机柜外型有宽度、高度、 深度3个基本指标。尽管针对19寸面板设备安装宽度为465.1 毫米（耳朵的安装孔距），但机柜的物理宽度普遍的产品为600 毫米和800毫米2种。高度一般从0.7M-2.4M ,依据柜内设备 的数目和统一风格而定，一般厂家能够订制特殊的高度，普遍的 制成品19寸机柜高度为1.6M和2M。机柜的

15、深度一般从400 毫米-800毫米，依据柜内设备的外形尺寸而定，一般厂家还可 以订制特殊深度的产品，普遍的制成品19寸机柜深度为500毫 米、600毫米、800毫米。对1U来讲，深度一般不作约定，但是放服务器的机柜一般设置 为1000厘米深，放网络设备的机柜常设为800厘米深。应用19寸标准机柜的设备面板一般都是按nU的规格制作，1 个设备常用1U。针对某些非标准设备，多数能够利用附加适配 档板装进19寸机箱并固定。了解每一个设备需用多少U （多少 标准单位），就能够精确设计机柜内设备放置方案。可是，机柜 不可以满载安装，一般而言，42U机柜安装10-20个U的设备， 是因为有散热和理线规定。

16、下边让我们主要了解下服务器机柜和网络机柜。服务器机柜：在机柜的深度、高度、承重等方面，为安装服务器、UPS、显示 器等19标准设备及非19标准的设备专用的机柜均有规定。高 度有2.0米、1.8米、1.6米、1.4米、1.2米、1米等各类高度； 常用宽度为600毫米、800毫米;常用深度为600毫米、800 毫米、960毫米、1000毫米。各厂家也可以依据客户的需用定 制。可选择配件：固定托盘、脚轮、滑动托盘、理线环、水平支架、水平理线架、 垂直理线架、L支架、盲板等。主体框架、前后门、左右侧门能够快速拆装。固定托盘：用以安装各类设备，外形尺寸多种多样，适用范围广泛，有19标准托盘、非标准固定托盘等。