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知识路径： > 信息系统设施运维 > 信息系统设施运维的环境管理 > 电气系统 >
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相关知识点：23个
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计算机机房的电气系统是信息系统运行支撑环境中的重要组成部分，伴随着生产自动化水平的逐渐提高以及计算机在工程中的广泛应用，对电气系统设计的要求也就越来越高。概括起来，其基本要求可以归结为以下四个方面。
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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，诸如此类的例子不胜枚举。
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对计算机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。
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据有关资料介绍，大部分计算机运行时频率介于0.16～400MHz，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。
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诸如计算机机房照明之类，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。
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在做计算机机房电气系统设计时，应该严格执行国家的有关规范和标准，如《电子计算机机房设计规范》GB50174—1993等。
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由于供电网络和负载的复杂性以及自然界雷击、地电等的影响，供给负载的交流电并不是稳定的标准的正弦波，由此既可能引发键盘锁定、硬件老化等相对较轻的不良影响，也可能导致数据完全丢失（如突然断电导致）或主板燃烧等较大事故。因此计算机房设计时计算机电源应该使用专用的线路，不要与其他大功率电器一起使用。电子计算机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—1995，其供配电系统应采用电压等级220V/380V，频率工频50Hz或中频400～1000Hz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。
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电网的供电质量对计算机系统的正常运行具有十分重要的意义，而供电质量主要包括以下几个方面，根据电子计算机的性能、用途和运行方式（是否联网）等情况可以划分为A、B、C三级，如下表所示。
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为了提高电网的供电质量，计算机机房的供配电系统设计应该注意以下事项。
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（1）机房容量较大时，应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。
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（3）机房内其他电器的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，与其他负荷应分别供电。
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（4）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%。
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（5）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。
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为提高计算机设备的供配电系统可靠性，当有下列具体要求情况时，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。
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（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。
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不间断电源UPS（Uninterruptible Power Supply）具有稳频稳压的功能，而且具有抗干扰能力。配备UPS主要起到两个作用：一是为计算机系统提供备用电源，目的是防止电网供电突然断电时保持短时间的供电，让用户有时间来保存文件，然后正常关机，这对计算机和各种设备起到了很好的保护作用。二是消除电网供电上的“污染”（包括浪涌、波动、脉冲、噪声等），使计算机中的电子部件免受摧毁性损坏。
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对于信息中心机房，为保证计算机系统连续运行，充分发挥UPS的作用，对市电电源供应采用一级供电，最好用一路备用线路，保证计算机可以连续运行（因为UPS一般最多只能维持7～8小时，如遇较长时间停电，则计算机系统无法运行，信息系统运行将发生停滞）。为确保电压恒定，最好在入机房电源之间增加联络，以尽量减少停电时间。
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UPS基本是由整流器、蓄电池、静态开关等组成。UPS的本机占地面积并不大，但需配有蓄电池组则占地面积就要扩大，另外它的自重较大，所以在安排机房时应特别予以考虑其重量因素（在UPS放置的位置要对地板要加固，在地板铺置的地方应予以考虑）。UPS因发热量较大，噪音也不小，其本身内部结构紧凑，清洁困难，服务器机房通风要好，还要注意防尘与隔音。
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计算机机房内设备选型从形式上虽然没有具体要求，但根据《低压配电设计规范》GB50054—1995，并结合上述计算机设备的供配电特性，应注意以下几点。
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（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。
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（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。
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（3）专用配电箱进线断路器应设置分离脱扣器，以保证紧急情况下，切断所有用电设备电源。
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（4）专用配电箱设置电流、电压表以监测三相不平衡度。
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由于计算机机房内部的各种电气设备很多，在进行综合布线时应该注意以下几点：
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（1）电子计算机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。
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（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。
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（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。
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为了确保计算机正常运行，防止寄生电容耦合的干扰、保护设备及人身安全，在机房建设中要求有良好的地线系统。计算机机房的接地系统不仅对计算机运行的可靠性，而且对计算机系统的电气安全性都具有极大的影响。
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电子计算机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4种接地方式。
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（1）交流工作接地（中性线），接地电阻不应大于4Ω。
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（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。
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（4）防雷接地，防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω，一般应按照现行的《建筑物防雷设计规范》GB50057—1994设计。
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接地是以接地电流量流动为目标，因此接地电阻越小越好。交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置，其接地电阻按其中最小值确定；若防雷接地单独设置接地装置时，其余三种接地宜共用一组接地装置，其接地电阻不应大于其中最小值，并应按现行国家标准《建筑防雷设计规范》要求采取防止反击措施。对直流工作接地有特殊要求需单独设置接地装置的电子计算机系统，其接地电阻值及与其他接地装置的接地体之间的距离，应按计算机系统及有关规范的要求确定。
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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。
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安全保护地在计算机系统中的处理方法也分为计算机房内、外两种情况。计算机房内的安全保护地是将所有机箱的机壳，用一根绝缘导线串联起来，再用接地母线将其接地或接到配电柜的中线上。计算机房外使用的交流设备的机壳按有关电气规定进行接地。
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接地方法主要有两种：一是接地棒法：接地棒的材料可用角钢、槽钢、钢管等，接地棒长度为两米五以上，接地棒之间的距离不应小于5m，接地棒多少应根据各地情况而定。实施方法：接地棒垂直埋入地下，水平埋入深度不小于0.6m，然后用扁钢相连。二是埋设铜板：将一块铜板埋入离地面一米深处作为接地电极，铜板面积约一平方米以上，厚1～2mm，铜板的周围放些木炭可吸收水分增加湿度，减小接地电阻。
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防静电接地是电气设计中容易忽视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。静电接地可以经限流电阻及自己的连接线与接地装置相连，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。
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