周波
随着信息化建设的深入,网络变得越来越重要。营业厅、监控室等单位工作时间内基本不允许网络中断,部分岗位还要求24小时不断网运行,随之而来的是对信息通信系统的运行可靠性要求越来越高。作为每个单位的网络枢纽,机房的稳定、可靠性直接影响着信息通信系统的运行。按照建设规范,基层单位的机房需基于C2类标准建设,在公司现有的运作模式下,供电所、服务站等单位基本会覆盖所在公司的整个地域范围。
电力系统现有的二级机房中,因为建设年限不一,设计规划没有考虑到信通规模的发展,多数机房建设标准较低,现有在运机房会存在比较多的问题。如防雷接地不够规范,有环状铜牌但设备接地不规范,使用的接地线线径不够等;缺少UPS或UPS主机蓄电池设备日常维护不够;综合布线不够规范,临时拉线过多;机房防火防小动物不够重视等。作为二级机房,如何在满足信通设备运行的条件下,尽可能节约、科学、合理地设计与施工,有许多技术细节值得探讨。
机房基础结构
机房不宜选择楼房的顶层或底层,但二级机房因其位置特殊性,不少是老的办公室改动而来,更适用因地制宜,根据现场条件,选择远离粉尘、油烟,方便设备搬运、布线施工的地点。因机房内运行的都是电气设备,需要尽量避开水源,与机房无关的给、排水管不能穿过机房。以每机房3个机柜为例,其中通信设备一个机柜、信息设备一个机柜、电源设备一个机柜,每机柜600*600*2000mm规格,按机房设计规范,机柜侧面检修时距墙1.2m,前后保持1.2m,建议整个机房面积不少于12.6m2,机柜安装在机房正中央。理想条件下,可以保持静电地板完整。
市电接入前端漏电保护装置
传统型UPS,基本以在线方式工作,UPS直接对输入交流市电进行整流,在无功率因数补偿的情况下,就会在传输线中造成严重的谐波干扰。漏保开关的动作原理是在一个铁芯上有两个组,一个输入电流绕组和一个输入电流绕组,当无漏电时,输入电流和输出电流相等,在铁芯上二磁通的矢量和为零,就不会在第三个绕组上感应出电势,否则第三绕组上就会感应电压形成,经放大去推动执行机构,使开关跳闸。如UPS前有漏保开关,由于高次谐波在铁芯中形成磁通矢量和铁芯的磁滞作用而不能为零,就出现了类似漏电的假象,漏保开关频繁调闸。
按UPS安装规范,超过5KVA的UPS主机前端不允许有漏保装置,小于5KVA的不建议有漏保。实际测试中,3KVA的UPS主机,将漏保装置整定电流调整至500mA后,进线空开仍然会跳闸,建议将UPS接入电源绕过漏保装置,或在漏保装置后加装隔离变压器。
防雷接地
在现有条件下,要将二级机房交流工作地与防雷接地两电气系统的接地,在电气上真正分开,一般较难办到。因为在地下要满足上述的距离难度较大,所以一般还是推荐采用共同接地(即统一接地)形式。这样不但经济上合算,在技术上也是合理的,因为采用统一接地后,各系统的参考电平将是相对稳定的,即使有外来干扰,其参考电平也会跟着浮动。二级机房交流工作接地、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,接地电阻小于4Ω。 按《电力系统通信站防雷运行管理规程》规定:各类设备保护地线宜用多股铜导线,其截面应根据最大故障电流确定,一般为25-90mm2,建议二级机房信通机柜采用25mm2的铜线接入接地铜牌。
机房防雷采用市电输出端采用二级防雷,UPS输出端采用三级防雷设计,其中二级防雷安装40kA防浪涌保护器,三级防雷安装20kA防浪涌保护器。
综合布线走线方式选择
老机房在前期设计中没有预料到信通规模的迅速发展,部分设备布局不合理,而且施工中为了施工方便,没有严格按工序施工,导致机房扩容与布放跳线困难。当运行一定年限后,机房表面看上去整洁美观,但地板打开后会发现各类线路纵横交错,当遇到问题时无法及时处理,只能临时布放线路,形成恶性循环。
近几年新建机房在具备条件的情况下,一般建议上走线。下走线方式存在不防尘、不防鼠、不利于消防等缺点,但小走线敷设敷设简便、成本低,对施工要求较低。上走线在机房环境、防鼠、火灾预警、扩容方面都比下走线具备优势,但施工工艺要求较高。
动力环境监控系统配置
二级机房通常不会在运维人员工作地点附近,不具备每日巡视的条件,大多数二级机房也没有每日现场巡视的必要,因此有必要部署动力环境监控系统。动环系统应该要配置门禁、视频监控、温湿度、烟感、电源监控等模块,漏水检测、空调监测等模块可以视现场条件,以及机房的重要程度选配。
考虑到二级机房点多面广的特点,在现有技术下,选择带监控主机的动环系统相对比较合理。二级机房的建设时间会跨度较大,里面的空调、UPS、摄像头等设备品牌型号很难保持一致,相应的数据采集接口会比较多。安装监控主机的话可以比较容易的在上面配置相应的采集接口,布线简单,而且能减少网络地址的使用。
机房改造施工中的防尘处理
对于信通设备运行而言,灰尘是极大的威胁,如新建机房可以在施工中通过科学的设计,合理的工序安排,达到较好的防尘效果。而在运机房基本不可能停运,只能在工作中尽量合理的安排工序。机房进行标准化改造,通常会涉及到多个工序、多个工种,其中穿墙、埋线等容易有大量灰尘的工作无法避免。
时间安排。因为二级机房相对而言设备较少,非高温天的话在短时间内不会因发热量大影响设备运行。机房改造工作尽量避开高温天,无法避开高温天气的尽量将装修工作安排在设备停运后施工。
材料选用。机房内装修材料尽量选用不起尘的材质,如墙面采用防尘漆,吊顶选用不起尘的材质。
工序安排。隐蔽工程与墙面顶面处理集中时间开展。合理安排工人工作时间,施工人员如果在工地现场空耗的话,很容易不按业主方要求自行开工。因此安排好工序,一方面管理上更规范,另一方面施工人员工作更紧凑,效率更高。严格控制设计变更,避免因设计变动导致工序混乱。
无尘操作。具备条件的机房,尽可能在设备进场前进行机房基础施工,后续设备安装调试全过程无尘操作。
设备防尘处理。确有不能避免的起尘工作,施工前在机柜外加装防护罩,工作完毕后用大功率吸尘器进行处理后再撤除防护。
机房防火注意点
机房容易遇到火灾的有几个地方,强电电缆短路或超载运行,蓄电池运行一次,外部火与烟通过孔洞、门窗处进入机房。实际的案例中有小动物咬破电缆导致火灾的,也有火灾的浓烟通过电缆孔进入机房沾染设备的。机房建设或改造第一点需要做的就是拆除里面的易燃材料,如木头隔断,普通窗帘等。进出口处防小动物挡板,进线孔洞也需要用防火泥进行封堵,门窗也要进行相应的防火处理。
电力系统二级机房分布地域广,缺少现场管理,机房的可靠性直接关系到用户的通信、网络运行率。机房工程是一个综合性的工程,涉及到土建、装修、综合布线、防雷接地等多个专业,尽管二级机房面积小、设备少,但是设计建设中的各个环节一样不可忽视。通过科学、合理的设计,把控重要技术要点,规范二级信息通信机房的建设,能有效提升信息通信系统的安全运行水平和支撑保障能力。
(作者单位:国网浙江杭州市富阳区供电公司)