機(jī)房配電系統(tǒng)及供電安全的探討

楊林

（北方聯(lián)合廣播電視網(wǎng)絡(luò)股份有限公司沈陽(yáng)分公司 110000）

摘要：在電力市場(chǎng)快速發(fā)展中，社會(huì)用電量持續(xù)增長(zhǎng)，為供電企業(yè)帶來(lái)了沉重的供電負(fù)荷，如何能夠在保證供電服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，保證供電安全顯得十分關(guān)鍵。在供電企業(yè)供電服務(wù)中，機(jī)房配電系統(tǒng)直接關(guān)乎供電服務(wù)質(zhì)量和安全，而在當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在配電服務(wù)中，建立了統(tǒng)一的供配電系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行電力配置。但同時(shí)，機(jī)房配電系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行中，供電負(fù)荷較大，可能受到客觀因素影響出現(xiàn)故障問(wèn)題，影響到供電安全和用戶體驗(yàn)。本文就機(jī)房配電系統(tǒng)和供電安全進(jìn)行分析，從多種角度提出闡述供電安全要點(diǎn)，提出合理的控制措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)房配電系統(tǒng)；供電安全；供電質(zhì)量；計(jì)算機(jī)技術(shù)

在社會(huì)生產(chǎn)力水平不斷提升下，對(duì)于電能的需求量持續(xù)增長(zhǎng)，作為社會(huì)生產(chǎn)生活開展的基礎(chǔ)保障，如何能夠有效提升供電安全和供電服務(wù)質(zhì)量受到社會(huì)各界廣泛關(guān)注和重視。在供電企業(yè)內(nèi)部，機(jī)房配電系統(tǒng)是保障供電安全的電源系統(tǒng)，同時(shí)也是供電企業(yè)建設(shè)和發(fā)展的關(guān)鍵所在，只有保證機(jī)房配電系統(tǒng)安全，才能確保供電安全，提升供電服務(wù)質(zhì)量。基于此，加強(qiáng)對(duì)機(jī)房配電系統(tǒng)和供電安全研究十分有必要，有助于建立供電安全機(jī)制，提升供電安全和供電質(zhì)量，提升供電企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，為后續(xù)研究提供參考依據(jù)。

一、配電系統(tǒng)

在供電企業(yè)內(nèi)部機(jī)房配電系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)于電源可靠性要求較高，電源可靠性高低將直接影響到正常供電服務(wù)質(zhì)量和安全。電源進(jìn)線選擇封閉母線、UPS輸入輸出配電柜安裝在機(jī)房。在機(jī)房配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要充分考慮到供電電源的各項(xiàng)功能，輸出功率在用電設(shè)備額定功率之和的1.5倍左右，額定放電時(shí)間則是在4小時(shí)以上；可以滿足抗電壓波動(dòng)質(zhì)保需求，或是在電源端安裝穩(wěn)壓器，保證電源處的電壓穩(wěn)定；用電設(shè)備誒電流負(fù)荷較大時(shí)，UPS電源錢配電回路安裝諧波吸收器，吸收高次諧波，確保電壓總波形失真度在5%以內(nèi)，保證電網(wǎng)質(zhì)量。同時(shí)，根據(jù)用電設(shè)備自身特性，有針對(duì)性選擇UPS電源工作方式，以此來(lái)保證用電設(shè)備的供電可靠性，旁路電源同樣可以滿足負(fù)荷容量要求[1]。

機(jī)房輔助動(dòng)力設(shè)備直接關(guān)乎機(jī)房配電系統(tǒng)的設(shè)備正常運(yùn)行，同工作人員生命安全存在密切聯(lián)系，故此，需要保證機(jī)房配電系統(tǒng)更加安全可靠，結(jié)合配電系統(tǒng)一級(jí)負(fù)荷進(jìn)行綜合考量和設(shè)計(jì)，促使機(jī)房配電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

二、接地系統(tǒng)

在供電企業(yè)機(jī)房配電系統(tǒng)中，接地形式主要包括四種，配電系統(tǒng)交流工作地、安全保護(hù)地、計(jì)算機(jī)專用直流邏輯地以及防雷保護(hù)地。這幾種機(jī)房接地形式適應(yīng)不同情況，接地電阻值在4Ω以內(nèi)。結(jié)合實(shí)際要求，選擇安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的接地方法，實(shí)現(xiàn)機(jī)房設(shè)備的有效連接，同防雷接地共同使用同一組接地裝置，推行TN—S接地系統(tǒng)。而安全保護(hù)地和交流工作地則是分別連接電源PE線和N線，這種統(tǒng)一連接方式電阻值應(yīng)該控制在1Ω以內(nèi)，如果超出這個(gè)數(shù)值，無(wú)法無(wú)法滿足接地?cái)?shù)量，可以通過(guò)人工降阻措施予以解決，以此來(lái)滿足實(shí)際要求[2]。

更為關(guān)鍵的是，在計(jì)算機(jī)機(jī)房電源管理中，主電源選擇三相五芯絕緣防火電纜，備用電源則是選擇三相四線絕緣防火電纜。需要注意的是，直流地的計(jì)算機(jī)機(jī)房中應(yīng)該從配電房中接地母排引出兩根絕緣防火電纜，兩根絕緣防火電纜的橫截面積在16m㎡以上，并且在機(jī)房?jī)?nèi)部設(shè)置直流接地端子，便于后續(xù)的設(shè)備連接使用。

計(jì)算機(jī)機(jī)房中，為了避免靜電對(duì)電力設(shè)備正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，應(yīng)該確保防靜電活動(dòng)地板和地面距離在0.3m左右，嚴(yán)格機(jī)房四邊墻線用鋼筋作為支撐多點(diǎn)焊接處理，尤其是在電源管理一側(cè)，使用至少6m㎡的銅芯絕緣線穿鋼管輔助接地母排，確保計(jì)算機(jī)機(jī)房地板面可以提供更加安全可靠的保障，盡可能避免受到各種信號(hào)和電磁干擾，盡可能隔離不同電壓和不同頻率信號(hào)之間的相互干擾，確保設(shè)備可以正常使用[3]。

三、防雷系統(tǒng)

（一）雷災(zāi)成因

雷電災(zāi)害是導(dǎo)致機(jī)房配電系統(tǒng)設(shè)備故障、損壞的主要因素之一。雷電的瞬間功率高達(dá)1000瓦特左右，高強(qiáng)度電流將會(huì)瞬間產(chǎn)生高強(qiáng)度電流和電磁信號(hào)，對(duì)于機(jī)械化設(shè)備和建筑物帶來(lái)嚴(yán)重的破壞。即便是科技水平發(fā)展到今天，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷完善和創(chuàng)新，在實(shí)際應(yīng)用中仍然無(wú)法有效抵御雷電帶來(lái)的災(zāi)害，很容易造成電子設(shè)備產(chǎn)生十分嚴(yán)重的損壞，為供電企業(yè)帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷害。

（二）雷電損害電子設(shè)備的途徑

直擊雷，雷電直接擊中架空線路，在瞬時(shí)產(chǎn)生的點(diǎn)能量十分巨大，產(chǎn)生的熱量較高，將會(huì)導(dǎo)致電纜絕緣層燒毀，設(shè)備元件炸裂、損壞，甚至沿著高壓線路直接進(jìn)入到電子設(shè)備中，對(duì)電子設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)帶來(lái)不同程度上的破壞，影響十分嚴(yán)重[4]。

感應(yīng)雷，在雷電放電瞬間，將產(chǎn)生較大的靜電感應(yīng)和磁場(chǎng)效應(yīng)。尤其是臨近放電區(qū)域的架空電線和接地線路，將產(chǎn)生嚴(yán)重的電流沖擊，從電線入侵到電子設(shè)備內(nèi)部，損壞電子設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這種由于雷電帶來(lái)的電磁感應(yīng)損壞較大，同時(shí)還會(huì)影響到正常通訊信號(hào)的傳輸，盡管沒(méi)有直擊雷帶來(lái)的破壞那么強(qiáng)烈，但是由于電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)之間相互作用，可以在多個(gè)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重的雷災(zāi)，帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。感應(yīng)雷發(fā)生幾率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于直擊雷，尤其是計(jì)算機(jī)設(shè)備、通訊系統(tǒng)常常因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)和靜電感應(yīng)帶來(lái)的影響，出現(xiàn)過(guò)電壓或過(guò)電流，導(dǎo)致電子設(shè)備絕緣層燒損，破壞電子設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)。所以，對(duì)于計(jì)算機(jī)設(shè)備而言，感應(yīng)雷的危害性要高于直接雷[5]。

雷電反擊，當(dāng)前我國(guó)很多建筑物上方均會(huì)安裝避雷針，在接閃雷電時(shí)，可以將雷電流通過(guò)引線引入到地網(wǎng)瀉放大地，在這個(gè)過(guò)程中可能造成降低附近的電位的劇烈變化，或是對(duì)電子設(shè)備反擊損壞。盡管這種情況盡管發(fā)生幾率較少，但是對(duì)于電子設(shè)備和通訊系統(tǒng)帶來(lái)的損壞確實(shí)最為嚴(yán)重的。

（三）防雷工程措施

結(jié)合當(dāng)前大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，為了有效避免雷電災(zāi)害對(duì)供電企業(yè)機(jī)房配電系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來(lái)威脅，應(yīng)該做好機(jī)房接地處理，嚴(yán)格遵循電子機(jī)房接地設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，交流工作地、安全保護(hù)地、計(jì)算機(jī)專用直流邏輯地以及防雷保護(hù)地共同使用同一組接地裝置，電阻值根據(jù)實(shí)際要求來(lái)確定。做好線路防雷工作，動(dòng)力室電源線總配電盤安裝并聯(lián)式專用避雷器，作為初級(jí)避雷裝置；機(jī)房配電柜進(jìn)線處安裝并聯(lián)式電源避雷器，作為二級(jí)避雷裝置，降低雷擊電流強(qiáng)度；機(jī)房布線時(shí)避免緊挨墻鋪設(shè)，避免雷擊時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)電流從墻內(nèi)鋼筋傳入室內(nèi)，造成室內(nèi)磁場(chǎng)突然變化產(chǎn)生瞬時(shí)高壓電流，損壞電子設(shè)備。

結(jié)論：

綜上所述，在配電系統(tǒng)中，越拉越多先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用其中，但是同也帶來(lái)了一系列新的問(wèn)題。為了確保供電安全，應(yīng)該進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)房?jī)?nèi)部配電模式和布線方式，保證機(jī)房配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐建國(guó). 提高攀鋼輸配電系統(tǒng)供電安全可靠性的改進(jìn)措施[J]. 中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2012，14（03）：313-314.

[2]孫曉兵，胡曉文. 基于安全及有效運(yùn)行角度的機(jī)房低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2012，22（19）：125-126.

[3]劉士杰，俞鳴. 廣播電視播出機(jī)房供配電系統(tǒng)中ATSE開關(guān)在播出機(jī)房供電中的應(yīng)用[J]. 電視工程，2015，31（01）：27-29.

[4]農(nóng)際南. 巧妙設(shè)計(jì)機(jī)房網(wǎng)絡(luò)供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)房網(wǎng)絡(luò)用電安全——筑牢統(tǒng)計(jì)“四大工程”根基：電源安全，確保網(wǎng)絡(luò)傳輸中樞各節(jié)點(diǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)[J]. 大眾科技，2015，21（05）：80-82.

[5]王偉. 數(shù)據(jù)中心機(jī)房UPS供電系統(tǒng)的全新安全及節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)[J]. 電源技術(shù)應(yīng)用，2015，12（08）：19-24.endprint