高校計算機中心配電系統設計初探

摘 要:高校計算機配電中心關系到整個學校的網絡建設，其設計要遵循可靠、連續、穩定、安全并具有一定延續性的原則。影響配電系統的因素是多方面的，我們著重考慮電源的設計，并采取了使用隔離變壓器、穩壓器、濾波器、浪涌保護器，以及不間斷電源等電源保護措施，來完善高校計算機中心配電系統，以期為在校師生提供一個技術先進、安全可靠的用電環境。

關鍵詞:計算機 配電 電源

中圖分類號:G420文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)04(c)-0108-01

在當今社會無論人們的生產、生活、工作、學習、娛樂，乃至交通、通訊都與計算機及網絡密不可分，可以說計算機及網絡已經深深的融入到了人們日常生活中。高校計算機中心是學生系統接受計算機及網絡知識的主要地方，在進行著對學生進行知識培訓的同時也肩負著高校科研的使命，我們知道，計算機系統非常復雜，是由許多精密的電子器件組成，對電源的穩定性有著很高的要求，計算機系統設備可靠，安全，穩定的運行，是進行高校計算機教學及科研活動正常進行的關鍵，計算機系統運行的可靠性成為影響計算機中心發展與應用的核心問題，而高校計算機房的環境，供、配電系統，綜合布線水平，接地及等措施因素直接別響著系統的運行及穩定[1]。

1 高校計算機中心配電系統的基本特性

1.1 可靠性

高校計算機中心在進行教學任務的同時也承擔著一些重要的、國家級的項目，有很多設備需要24小時運轉，因此，供電可靠性是供電質量的重要指標，連續運行的高校計算中心，對供電的可靠性要求非常高。僅幾個周波的電力系統故障就可能造成系統設備故障，輕微的會引起數據丟失，如果消防和監控等設施出現故障甚至可能引起更為嚴重的后果。

1.2 連續性

高校計算機中心一般都維持著整個校園的網絡系統，對于消防、安全等系統也起著輔助的作用，因此，連續的供電是使計算機中心乃至全校正常運行的重要保障。所以要求電源連續性供電。一般應有兩個以上獨立的10kV高壓電源供電及備用發電機組，運行方式多數為雙電源單運行或雙電源雙運行。

1.3 穩定性

高校計算中心多為精密設備，對電源電壓的穩定性要求很高，相應的穩壓、濾波等就成為了必須的設備以保證供電的穩定性。

1.4 擴展性

由于現代電子技術快速發展，計算機更新換代很快，而且隨著高校擴大招生，學校科研投入，高校計算機中心供配電系統應考慮計算機系統有擴展、升級等可能性，并有預留用容量。為滿足今后加建和擴建、設備更新以及新設備引進預留出空間，為計算中心擴容帶來安全保障。

2 高校計算中心供電系統

2.1 電源

我國目前的有關計算機系統電源分級由于編制的比較早，僅對重要建筑(如國家機關辦公樓，重要的大型會展中心，廣播電視臺以及大型百貨等)的計算機系統做過明確規定，而對其他的計算機電源未做過相應說明。按照GB2887-89計算機供電方式分為三類:一類供電，需建立不間斷供電系統;二類供電，需建立帶備用的供電系統;三類供電，按一般用戶供電考慮。計算機設備供配電系統的質量直接影響著計算機中心整個系統運行的穩定性和可靠性。所以我們認為對計算機主機設備供電按一類標準設計[2]。

2.2 影響電源質量的主要因素

計算中心電子計算機系統的用電負荷容量，只占整個建筑物用電負荷總量的一部分，因此，計算機系統所在低壓配電網中其他負荷的用電情況直接影響到計算機系統供電電源的電能質量。會對計算機系統供電質量產生影響的主要有大容量設備啟停、大量非線性負荷應用、操作過電壓、操作過電壓和暫態過電壓以及瞬間失電等幾方面。

2.3 計算中心用電配置

高校計算中心作為國家A類標準的計算機機房都要求具備雙路市電電源接入供電，尤其是機房的供配電安全問題，這涉及很多方面，電源從市電輸入到UPS，再從UPS到各級ATS、各級開關，然后輸出到輸出端的各個接線盒及插座，這其中的每個環節都非常重要，環環相扣，容不得一點馬虎。尤為重要的是雙路電源的切換開關最好安裝在UPS輸入的附近，利于消除從配電間到UPS之間的動力線路，能夠有效減少開關等引起的故障。另外計算中心用電配置必須充分考慮將來中心的發展、學校的建設，為今后的發展留有余量，

3 電源的防護措施

電源的重要性事毋庸置疑的，所以必須做好其防護措施，常用的防護措施有隔離變壓器，穩壓器，濾波器，過電壓保護裝置，不間斷電源等。

3.1 隔離變壓器

隔離變壓器屬于安全電源，一般用來機器維修保養用，起著保護、防雷、濾波等作用。隔離變壓器通過初，次級繞組之間的電磁耦合，來達到傳輸工頻電能的目的。由于它初、次級繞組之間帶有靜電屏蔽層，所以能夠有效地隔離電網中瞬變脈沖等信號干擾。

3.2 穩壓器

穩壓器，顧名思義，就是使輸出電壓穩定的設備。設置穩壓器的目的，就是當供電輸入電壓或負載發生變化時，能保持穩定的交流輸出電壓。

3.3 濾波器

采用濾波器的主要目的是有效抑制低壓電網中的諧波。在現代社會，電子鎮流器、不間斷電源等，都是具有非線性特性的負載，他們在使用過程中會產生非正弦電流，富含諧波，而諧波會導致電機、變壓器等溫度升高，影響電能，減少設備使用壽命，干擾設備的正常運行，乃至造成事故，在配電系統中加入低通濾波器能有效防止諧波的侵入，提高系統的安全性。

3.4 浪涌保護器

浪涌也叫突波，就是指超出正常工作電壓的瞬間過電壓。浪涌實質是發生在僅僅幾百萬分之一秒時間內的一種劇烈脈沖。可能引起浪涌的原因有很多，如:重型設備、短路、電源切換等。現代的高壓浪涌保護器，不僅用于限制電力系統中因雷電引起的過電壓，也用于限制因系統操作產生的過電壓，而且對主開關分合操作，無功補償電容器的投入切除而產生的沿電源線的過電壓波也能進行抑制。浪涌保護器可以有效地吸收突發的過電壓，能夠保護連接設備，減少損失。

3.5 不間斷電源

不間斷電源又稱UPS，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源[3]。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。UPS可以保證市電中斷時為設備提供正常電源，由于它能在10ms以內完成轉換，滿足了大多數計算機允許的供電中斷要求，能有效防止數據丟失，維持設備正常運轉，硬件不受損壞，是計算中心不可缺少的部分。

高校的計算中心是整個學校的網絡中心，是學生接收知識、學習文化的重要場所，是單位的虛擬門戶，其配電非常重要，尤其是穩定、安全貫穿始終，所以計算機中心配電工作是一項特殊的、技術規范要求非常嚴格的綜合技術系統工程。在進行配電系統設計時、必須嚴格遵守規章制度，科學管理、規范操作，減少停電故障，為在校師生提供一個技術先進、安全可靠的用電環境。

參考文獻

[1]翟志強.計算機房配電系統[J].長春理工大學學報，2002，25(3):71～74.

[2]電子計算機機房設計規范.國家標準GB50174～93.

[3]黃明象.陽江廣播電視臺電視節目制作機房UPS電源設計和應用[J].科技創新導報，2011(2):50～51.