论文部分内容阅读
摘 要:高校计算机配电中心关系到整个学校的网络建设,其设计要遵循可靠、连续、稳定、安全并具有一定延续性的原则。影响配电系统的因素是多方面的,我们着重考虑电源的设计,并采取了使用隔离变压器、稳压器、滤波器、浪涌保护器,以及不间断电源等电源保护措施,来完善高校计算机中心配电系统,以期为在校师生提供一个技术先进、安全可靠的用电环境。
关键词:计算机 配电 电源
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)04(c)-0108-01
在当今社会无论人们的生产、生活、工作、学习、娱乐,乃至交通、通讯都与计算机及网络密不可分,可以说计算机及网络已经深深的融入到了人们日常生活中。高校计算机中心是学生系统接受计算机及网络知识的主要地方,在进行着对学生进行知识培训的同时也肩负着高校科研的使命,我们知道,计算机系统非常复杂,是由许多精密的电子器件组成,对电源的稳定性有着很高的要求,计算机系统设备可靠,安全,稳定的运行,是进行高校计算机教学及科研活动正常进行的关键,计算机系统运行的可靠性成为影响计算机中心发展与应用的核心问题,而高校计算机房的环境,供、配电系统,综合布线水平,接地及等措施因素直接别响着系统的运行及稳定[1]。
1 高校计算机中心配电系统的基本特性
1.1 可靠性
高校计算机中心在进行教学任务的同时也承担着一些重要的、国家级的项目,有很多设备需要24小时运转,因此,供电可靠性是供电质量的重要指标,连续运行的高校计算中心,对供电的可靠性要求非常高。仅几个周波的电力系统故障就可能造成系统设备故障,轻微的会引起数据丢失,如果消防和监控等设施出现故障甚至可能引起更为严重的后果。
1.2 连续性
高校计算机中心一般都维持着整个校园的网络系统,对于消防、安全等系统也起着辅助的作用,因此,连续的供电是使计算机中心乃至全校正常运行的重要保障。所以要求电源连续性供电。一般应有两个以上独立的10kV高压电源供电及备用发电机组,运行方式多数为双电源单运行或双电源双运行。
1.3 稳定性
高校计算中心多为精密设备,对电源电压的稳定性要求很高,相应的稳压、滤波等就成为了必须的设备以保证供电的稳定性。
1.4 扩展性
由于现代电子技术快速发展,计算机更新换代很快,而且随着高校扩大招生,学校科研投入,高校计算机中心供配电系统应考虑计算机系统有扩展、升级等可能性,并有预留用容量。为满足今后加建和扩建、设备更新以及新设备引进预留出空间,为计算中心扩容带来安全保障。
2 高校计算中心供电系统
2.1 电源
我国目前的有关计算机系统电源分级由于编制的比较早,仅对重要建筑(如国家机关办公楼,重要的大型会展中心,广播电视台以及大型百货等)的计算机系统做过明确规定,而对其他的计算机电源未做过相应说明。按照GB2887-89计算机供电方式分为三类:一类供电,需建立不间断供电系统;二类供电,需建立带备用的供电系统;三类供电,按一般用户供电考虑。计算机设备供配电系统的质量直接影响着计算机中心整个系统运行的稳定性和可靠性。所以我们认为对计算机主机设备供电按一类标准设计[2]。
2.2 影响电源质量的主要因素
计算中心电子计算机系统的用电负荷容量,只占整个建筑物用电负荷总量的一部分,因此,计算机系统所在低压配电网中其他负荷的用电情况直接影响到计算机系统供电电源的电能质量。会对计算机系统供电质量产生影响的主要有大容量设备启停、大量非线性负荷应用、操作过电压、操作过电压和暂态过电压以及瞬间失电等几方面。
2.3 计算中心用电配置
高校计算中心作为国家A类标准的计算机机房都要求具备双路市电电源接入供电,尤其是机房的供配电安全问题,这涉及很多方面,电源从市电输入到UPS,再从UPS到各级ATS、各级开关,然后输出到输出端的各个接线盒及插座,这其中的每个环节都非常重要,环环相扣,容不得一点马虎。尤为重要的是双路电源的切换开关最好安装在UPS输入的附近,利于消除从配电间到UPS之间的动力线路,能够有效减少开关等引起的故障。另外计算中心用电配置必须充分考虑将来中心的发展、学校的建设,为今后的发展留有余量,
3 电源的防护措施
电源的重要性事毋庸置疑的,所以必须做好其防护措施,常用的防护措施有隔离变压器,稳压器,滤波器,过电压保护装置,不间断电源等。
3.1 隔离变压器
隔离变压器属于安全电源,一般用来机器维修保养用,起着保护、防雷、滤波等作用。隔离变压器通过初,次级绕组之间的电磁耦合,来达到传输工频电能的目的。由于它初、次级绕组之间带有静电屏蔽层,所以能够有效地隔离电网中瞬变脉冲等信号干扰。
3.2 稳压器
稳压器,顾名思义,就是使输出电压稳定的设备。设置稳压器的目的,就是当供电输入电压或负载发生变化时,能保持稳定的交流输出电压。
3.3 滤波器
采用滤波器的主要目的是有效抑制低压电网中的谐波。在现代社会,电子镇流器、不间断电源等,都是具有非线性特性的负载,他们在使用过程中会产生非正弦电流,富含谐波,而谐波会导致电机、变压器等温度升高,影响电能,减少设备使用寿命,干扰设备的正常运行,乃至造成事故,在配电系统中加入低通滤波器能有效防止谐波的侵入,提高系统的安全性。
3.4 浪涌保护器
浪涌也叫突波,就是指超出正常工作电压的瞬间过电压。浪涌实质是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。可能引起浪涌的原因有很多,如:重型设备、短路、电源切换等。现代的高压浪涌保护器,不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压,也用于限制因系统操作产生的过电压,而且对主开关分合操作,无功补偿电容器的投入切除而产生的沿电源线的过电压波也能进行抑制。浪涌保护器可以有效地吸收突发的过电压,能够保护连接设备,减少损失。
3.5 不间断电源
不间断电源又称UPS,是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源[3]。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。UPS可以保证市电中断时为设备提供正常电源,由于它能在10ms以内完成转换,满足了大多数计算机允许的供电中断要求,能有效防止数据丢失,维持设备正常运转,硬件不受损坏,是计算中心不可缺少的部分。
高校的计算中心是整个学校的网络中心,是学生接收知识、学习文化的重要场所,是单位的虚拟门户,其配电非常重要,尤其是稳定、安全贯穿始终,所以计算机中心配电工作是一项特殊的、技术规范要求非常严格的综合技术系统工程。在进行配电系统设计时、必须严格遵守规章制度,科学管理、规范操作,减少停电故障,为在校师生提供一个技术先进、安全可靠的用电环境。
参考文献
[1] 翟志强.计算机房配电系统[J].长春理工大学学报,2002,25(3):71～74.
[2] 电子计算机机房设计规范.国家标准GB50174～93.
[3] 黄明象.阳江广播电视台电视节目制作机房UPS电源设计和应用[J].科技创新导报,2011(2):50～51.
关键词:计算机 配电 电源
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)04(c)-0108-01
在当今社会无论人们的生产、生活、工作、学习、娱乐,乃至交通、通讯都与计算机及网络密不可分,可以说计算机及网络已经深深的融入到了人们日常生活中。高校计算机中心是学生系统接受计算机及网络知识的主要地方,在进行着对学生进行知识培训的同时也肩负着高校科研的使命,我们知道,计算机系统非常复杂,是由许多精密的电子器件组成,对电源的稳定性有着很高的要求,计算机系统设备可靠,安全,稳定的运行,是进行高校计算机教学及科研活动正常进行的关键,计算机系统运行的可靠性成为影响计算机中心发展与应用的核心问题,而高校计算机房的环境,供、配电系统,综合布线水平,接地及等措施因素直接别响着系统的运行及稳定[1]。
1 高校计算机中心配电系统的基本特性
1.1 可靠性
高校计算机中心在进行教学任务的同时也承担着一些重要的、国家级的项目,有很多设备需要24小时运转,因此,供电可靠性是供电质量的重要指标,连续运行的高校计算中心,对供电的可靠性要求非常高。仅几个周波的电力系统故障就可能造成系统设备故障,轻微的会引起数据丢失,如果消防和监控等设施出现故障甚至可能引起更为严重的后果。
1.2 连续性
高校计算机中心一般都维持着整个校园的网络系统,对于消防、安全等系统也起着辅助的作用,因此,连续的供电是使计算机中心乃至全校正常运行的重要保障。所以要求电源连续性供电。一般应有两个以上独立的10kV高压电源供电及备用发电机组,运行方式多数为双电源单运行或双电源双运行。
1.3 稳定性
高校计算中心多为精密设备,对电源电压的稳定性要求很高,相应的稳压、滤波等就成为了必须的设备以保证供电的稳定性。
1.4 扩展性
由于现代电子技术快速发展,计算机更新换代很快,而且随着高校扩大招生,学校科研投入,高校计算机中心供配电系统应考虑计算机系统有扩展、升级等可能性,并有预留用容量。为满足今后加建和扩建、设备更新以及新设备引进预留出空间,为计算中心扩容带来安全保障。
2 高校计算中心供电系统
2.1 电源
我国目前的有关计算机系统电源分级由于编制的比较早,仅对重要建筑(如国家机关办公楼,重要的大型会展中心,广播电视台以及大型百货等)的计算机系统做过明确规定,而对其他的计算机电源未做过相应说明。按照GB2887-89计算机供电方式分为三类:一类供电,需建立不间断供电系统;二类供电,需建立带备用的供电系统;三类供电,按一般用户供电考虑。计算机设备供配电系统的质量直接影响着计算机中心整个系统运行的稳定性和可靠性。所以我们认为对计算机主机设备供电按一类标准设计[2]。
2.2 影响电源质量的主要因素
计算中心电子计算机系统的用电负荷容量,只占整个建筑物用电负荷总量的一部分,因此,计算机系统所在低压配电网中其他负荷的用电情况直接影响到计算机系统供电电源的电能质量。会对计算机系统供电质量产生影响的主要有大容量设备启停、大量非线性负荷应用、操作过电压、操作过电压和暂态过电压以及瞬间失电等几方面。
2.3 计算中心用电配置
高校计算中心作为国家A类标准的计算机机房都要求具备双路市电电源接入供电,尤其是机房的供配电安全问题,这涉及很多方面,电源从市电输入到UPS,再从UPS到各级ATS、各级开关,然后输出到输出端的各个接线盒及插座,这其中的每个环节都非常重要,环环相扣,容不得一点马虎。尤为重要的是双路电源的切换开关最好安装在UPS输入的附近,利于消除从配电间到UPS之间的动力线路,能够有效减少开关等引起的故障。另外计算中心用电配置必须充分考虑将来中心的发展、学校的建设,为今后的发展留有余量,
3 电源的防护措施
电源的重要性事毋庸置疑的,所以必须做好其防护措施,常用的防护措施有隔离变压器,稳压器,滤波器,过电压保护装置,不间断电源等。
3.1 隔离变压器
隔离变压器属于安全电源,一般用来机器维修保养用,起着保护、防雷、滤波等作用。隔离变压器通过初,次级绕组之间的电磁耦合,来达到传输工频电能的目的。由于它初、次级绕组之间带有静电屏蔽层,所以能够有效地隔离电网中瞬变脉冲等信号干扰。
3.2 稳压器
稳压器,顾名思义,就是使输出电压稳定的设备。设置稳压器的目的,就是当供电输入电压或负载发生变化时,能保持稳定的交流输出电压。
3.3 滤波器
采用滤波器的主要目的是有效抑制低压电网中的谐波。在现代社会,电子镇流器、不间断电源等,都是具有非线性特性的负载,他们在使用过程中会产生非正弦电流,富含谐波,而谐波会导致电机、变压器等温度升高,影响电能,减少设备使用寿命,干扰设备的正常运行,乃至造成事故,在配电系统中加入低通滤波器能有效防止谐波的侵入,提高系统的安全性。
3.4 浪涌保护器
浪涌也叫突波,就是指超出正常工作电压的瞬间过电压。浪涌实质是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。可能引起浪涌的原因有很多,如:重型设备、短路、电源切换等。现代的高压浪涌保护器,不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压,也用于限制因系统操作产生的过电压,而且对主开关分合操作,无功补偿电容器的投入切除而产生的沿电源线的过电压波也能进行抑制。浪涌保护器可以有效地吸收突发的过电压,能够保护连接设备,减少损失。
3.5 不间断电源
不间断电源又称UPS,是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源[3]。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。UPS可以保证市电中断时为设备提供正常电源,由于它能在10ms以内完成转换,满足了大多数计算机允许的供电中断要求,能有效防止数据丢失,维持设备正常运转,硬件不受损坏,是计算中心不可缺少的部分。
高校的计算中心是整个学校的网络中心,是学生接收知识、学习文化的重要场所,是单位的虚拟门户,其配电非常重要,尤其是稳定、安全贯穿始终,所以计算机中心配电工作是一项特殊的、技术规范要求非常严格的综合技术系统工程。在进行配电系统设计时、必须严格遵守规章制度,科学管理、规范操作,减少停电故障,为在校师生提供一个技术先进、安全可靠的用电环境。
参考文献
[1] 翟志强.计算机房配电系统[J].长春理工大学学报,2002,25(3):71～74.
[2] 电子计算机机房设计规范.国家标准GB50174～93.
[3] 黄明象.阳江广播电视台电视节目制作机房UPS电源设计和应用[J].科技创新导报,2011(2):50～51.