-论智能大厦弱电机房配电模式

论智能大厦弱电机房配电模式姓名：贾晓军单位：太原理工天成电子信息技术有限公司省份：山西省邮编：030006摘要：智能大厦弱电机房工程是一项涉及到空调技术、配电技术、自动检测与控制技术、抗干扰技术、综合布线技术、净化、消防、建筑、装潢等多种专业的综合性工程。文章针对智能大厦内弱电机房系统设计安装时缺乏统一性造成的线路拥挤、信号互相干扰、运行可靠性差等问题进行了分析，进而提出了机房系统配电的电源及交直流隔离、接地和信号抗干扰等问题的设计构想。因此弱电机房是否安全顺畅的运行关系到整个智能大厦的正常运转。关键词：智能大厦机房配电电源接地抗干扰技术1引言近年来，建筑智能化技术发展很快，尤其是网络通讯技术发展突飞猛进。现在很多高层建筑竞相引进各种弱电集成系统以提高大厦智能化管理水平，实现建筑设备管理自动化（BA），通讯自动化（CA），办公自动化（0A）。这是现代高层建筑发展的趋势，但在目前的操作实现过程中，还存在许多问题有待于完善和解决。比如：现在许多高层建筑中，各弱电子系统的核心之一机房配电及布线的设计和施工就存在许多问题。为此，笔者提出了智能大厦弱电机房的配电和布线模式问题。本文着重对有计算机设备的弱电机房进行探讨，以供同行及专家参考。2、电源弱电机房设备属于一级负荷，应采用两条专用干线引进两路独立电源在末端互技。对用电容量较小的可就近从一级照明负荷干线引进电源，当电源故障率高时，可考虑在机房附近设置自备发电机或增加蓄电池容量。计算机设备对电源要求质量较高，不仅要求采用不间断供电系统，而且要求电源电压波动在±10%以内才能正常工作。一些网络数据传输设备甚至要求电源电压波动在±5%以内。而智能大厦弱电系统集成过程一般处于大厦竣工精装修阶段，各类建筑设备使用频繁，电源电压很难满足上述要求。智能大厦投入使用后，在上下班时间段内，供电系统电源电压也经常超出土10%波动范围。大量实测资料可以说明这一点。所以，在设计选取不间断供电电源（UPS）时：（1）应使其输出功率大于用电设备额定功率之和的1.3～1.5倍，额定放电时间应为10～30分钟。（2）应满足抗电压波动指标，否则应在UPS电源前设置电源稳压器。（3）根据用电设备对供电可靠性和连续性的要求，选取UPS电源工作方式：单一式、并联式、冗余式和并联冗余式。其旁路电源应满足负荷容量和特性要求。旁路上设置滤波器，自备发电机不作旁路电源直供负荷。设计单位和施工单位必须充分了解并掌握供电对象和机房安装环境资料，并充分搜集弱电机房设备的系统资料，才能做好电源设计和布置，从而合理满足弱电机房用电需要。弱电机房应设单独电源管理间，用防火墙与弱电设备隔离，避免电源管理间噪声、蓄电池酸碱液渗漏和电气火灾等事故传播到弱电设备机房内。弱电设备机房与电源管理间设单扇朝电源管理间方向开启的连通门，可考虑在弱电设备机房与电源管理间之间设置玻璃观察视窗。电源管理间应做水泥地面，为防潮防湿可砌0.3～0.5m高水泥平台搁置UPS电源。对于发送和接收数据信号任务繁重，网络服务器较多的计算机机房和楼控设备管理机房，应考虑选取智能UPS电源，要求其将因主电源故障、自身充电故障或其它原因等使其蓄电能力不足，不能正常供电这一情况发送给上述机房系统监控主机，系统监控主机应具备相应硬件接口和电源监控处理软件，对系统内各数据处理机和服务器等进行顺序设置，强制存储各自当前数据信息、备份文件、进入睡眠状态和执行关机操作等，避免数据传送紊乱和计算机控制系统误操作等。智能UPS电源故障排除、恢复供电后，应发送信号给系统监控主机，使其重新启动，由它激活和重启系统的各种数据处理机和服务器等动态实时工作设备。3、接地弱电机房电气接地有三种：（1）直流地（包括逻辑量及模拟量信号系统的接地）（2）交流工作地（3）安全保护地。以上三种接地的接地电阻值均要求不大于4Ω。对于智能大厦，可靠而又经济可行的接地方法是采用共同接地方式，和防雷接地共用一组接地装置，采用TN一S接地系统。交流工作地和安全保护地分别取自电源供电线上的N线和PE线。智能大厦统一接地体的电阻一般都小于1Ω，当然统一接地电阻不应大于1Ω的要求是一个最低限值，在具体工程中应越小越好，如达不到要求应增加接地体数量或采取人工降阻措施来满足实测要求（宜选用高效率且对接地体无较大腐蚀的降阻剂）。这里略作强调的是：引进弱电机房UPS电源管理间的两路电源时，主电源采用三相五芯（3L+N+PE）绝缘防火电缆，备用电源采用三相四芯（3L+N）绝缘防火电缆。用主电源电缆PE线在电源管理间互设切换箱内作辅助等电位接地端子排。需要做直流地的弱电机房（如程控交换机房和计算机网络设备机房等）应邻设于计算机机房，电源交流工作地和安全保护地取自计算机机房电源管理间，单独从大厦变配电房总等电位接地母排引上两根截面积不小于16mm2的绝缘防火电缆（如：单芯16mm2、三芯6mm2和四芯4mm2等），在有直流接地的弱电机房设专用金属接线箱汇接它们，做直流接地端子排供直流地设备端接使用。大厦变配电房总等电位接地母排应设避雷器、放电间隙或浪涌电压抑止器等保护装置，以防雷击时接地装置电位升高，通过接地线反击电气设备，引起直流地电位较大波动而导致电子设备工作失常。弱电机房内防静电活动地板距地面0.3m高。沿机房四边墙线用20x4mm扁钢或6mm钢筋将活动地板金属支撑管脚做多点重复接地焊接，在近电源管理间一侧用6mm2以上的铜芯绝缘线穿钢管或PVC管接人电源管理间内的辅助等电位接地母排，使弱电机房地板面既成为安全可靠的等电位平面，又屏蔽保护了地板下各种信号线路免受电磁干扰，还隔离了地板上、下不同电压和频率信号线路间的相互干扰。上述做法较科学地保证了弱电机房供电的可靠和安全，各种不同电压和频率的信号线缆敷设安全、相互隔离度好、整齐、美观并方便维护管理。4、配电和布线弱电机房电源管理间电源进线注意采取防雷击措施，不宜使用铠装电缆，否则将电缆的金属外皮与接地装置连接。从大厦外引入的铠装信号电缆和屏蔽信号线进入弱电机房前应注意采取防雷击措施，避免沿建筑外墙或靠近防雷引下线敷设，以免遭受雷击，以及避免在雷击建筑物时，受到防雷装置引来的高频电磁干扰。上述线缆进入弱电机房后，应设金属接线箱（盒）在其内将线缆金属（屏蔽）外皮接连避雷器或浪涌电压抑止器，然后与弱电机房辅助等电位接地母排用截面积不小于6mm2铜芯绝缘线连通，穿钢管保护敷设。这样做还可以抑制上述线缆在传输路途上接收到的其它邻近干扰源产生的高频电磁干扰信号，从而有效可靠地保证信号传输的质量。从弱电机房引出的信号线路应用金属线槽沿墙并在吊顶内敷设，避免与其它电气管路平行紧贴敷设。尽量避开空调、消防、暖气和给排水等管道，与它们的间距大于0.3m.弱电机房UPS电源出线位置应设金属配电箱，底边距地1.4m暗装，若有困难亦可挂墙明装，根据弱电机房内设备负荷容量和分布情况分设单、三相回路，用小型真空断路器如C45N、DZ47等线路保护开关，箱内设置辅助等电位接地母排。对于三相输出的负荷不平衡，最大一相和最小一相负载的基波平均电流之差，不应超过UPS电源额定电流的25%，而且最大线电流不超过额定值。弱电机房照明负荷和空调负荷不由UPS电源供电，应由电源、管理间互设切换箱设置照明供电。在机房出入口附近墙面方便位置暗装照明开关箱或开关面板，空调插座设置在机房活动吊顶内墙面上或距地1.8m的墙面上，额定功率总和大于2kW的空调负荷应由弱电机房所在楼层附近的动力或照明配电箱配电，照明负荷和空调负荷线路均沿吊顶内或墙面敷设，避免在弱电机房内活动地板下穿越。5抗干扰技术随着智能大厦弱电机房设计、实现技术的快速发展，许多科学工作者都对智能大厦机房常见的电磁干扰进行了研究和分析，探索相关的抗干扰技术。目前，某单位运营中心在智能大厦机房建设过程中，采用的抗干扰技术包括隔离、屏蔽、接地和滤波等。隔离可以将干扰源与容易受干扰的元器件分开。智能大厦机房中，干扰来自电源、导线等动力传输设备，可以将这些设备隔离起来，避免产生干扰。屏蔽就是使用金属网套或网罩把元器件覆盖住，使其在工作过程中与外界互不影响，能够有效地屏蔽电磁对易干扰设备的影响。滤波是指在电源线的两段安装滤波器，能够有效地避免干扰电波进入智能大厦机房，抑制电磁干扰。目前常用的滤波器包括带通工频滤波器和陷波滤波器，具有积极的作用。接地就是将电路的接地端与大地相连接，它可以有效地消除电磁干扰，有利于智能大厦机房的抗干扰。6结束语智能建筑的发展离不开现代化信息技术，没有现代化技术支持，就谈不上智能化建筑的发展，只有通过现代技术成果转化，才能确保建筑环境达到安全舒适、高效便捷、节能环保的目的。可以说，智能建筑在当今时代是一个发展趋势，人们越来越注重生活品质，这就需要企业不断改进，用现代科技和人类智慧，推进建筑智能化发展的提高。参考文献:[1]张春，徐丽俊．大型数据中心云计算应用实践与探索[J]．中国金融电脑，2014（07）：15-17．[2]谭飞军．机场数据中心机房基础设施安全的实现——昆明新机场数据中心机房技术安全的实现[J]．智能建筑与城市信息，2011（7）:49-52.[3]杨文征．高压输配电设备对数据中心的电磁干扰分析[J]．建筑电气，2014（5）：50-52.