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一文读懂国标《数据中心设计规范》(中)

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一文读懂国标《数据中心设计规范》



7 电子信息设备交流供电电源

7.1  电子信息设备交流供电电源质量要求:


7.2  电子信息设备允许断电持续时间:

依据美国计算机和商业设备制造商协会CBMEA对IT设备生 产商的要求,电子信息设备允许断电持续时间0〜10ms。


7.3  UPS之后再切换用STS:

STS切换时间:1〜3ms
ATS切换时间:100〜1000ms



8 数据中心供电系统

8.1  数据中心供电系统架构:

A级数据中心应满足容错要求,可采用2N系统,也可采用 其他避免单点故障的系统配置。A级数据中心目前主要有三种供配电方式:2N、DR、RR。
  •  DR:Distribution Redundancy 分布冗余

  •  RR:Reserve Redundancy 后备冗余。

  • 数据中心供配电系统:2N,正常情况下,变压器负荷率50%以下:


数据中心供配电系统:DR分布冗余,正常情况下,变压器负荷率66%以下:


数据中心供配电系统:RR后备冗余,正常情况下,变压器负荷率可100%:


8.2  2N、DR、RR三种架构对比:

  • 2N系统

优势:可用性高、系统架构简单、设备和线路容易实现物理隔离、运行 成本适中、运维难度最低。

劣势:建设成本偏高。

  • DR系统

优势:建设成本最低,可用性、系统架构复杂程度、运维难度、运行成本在三个系统中均处于中冋水平。

劣势:设备和线路很难实现物理隔离。

  • RR系统

优势:建设成本较低,可靠性满足基本要求,设备和线路可以实现物理隔离。

劣势:系统架构复杂、运行成本和运维难度偏高。


8.3  配电:

电子信息设备的配电宜采用配电列头柜或专用配电母线。采用配电列头柜时,配电列头柜应靠近用电设备安装;采用专用配电母线时,专用配电母线应具有灵活性。



9 备用电源在数据中心的应用

9.1  概述:

A级数据中心应由双重电源供电,并应设置备用电源。备用电源宜釆用独立于正常电源的柴油发电机组,也可采用 供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路。当正常电源 发生故障时,备用电源应能承担数据中心正常运行所需要 的用电负荷。《供配电系统设计规范》GB50052,备用电源还包括:蓄电池、干电池。

9.2  关于柴油发电机组的选择:

发电机的性能等级划分为4种:Gl、G2、G3、G4
  •  G1:连接的负载只规定基本电压和频率参数,适用于照明和简单的电气负载。

  • G2:电压特性与电网类似,当负载发生变化时,允许暂时的电压和频率的偏差。适用于照明、水泵、风机等。

  • G3:连接的设备对发电机组的电压、频率和波形有严格要求。适用于电信负载和晶闸管控制的设备。

  •  G4:连接的设备对发电机组的电压、频率和波形有特别严格要求。适用于数据处理设备和计算机系统。


柴发满足G3/G4等级时的突加载能力,YDT502要求突加载50%时频率降小于7%,电压降小于15%.


GB2820和ISO8528的功率定义


增加DCP功率,解决困扰数据中心柴油发动机的选择问题


四种功率之间的关系


柴油发电机系统应能够承受容性负载的影响



10 接地

10.1  接地的目的:

  • 安全(等电位/绝缘)


  • 工作参考点

  • 保护性接地:以保护人身和设备安全为目的的接地

  • 功能性接地:用于保证设备(系统)正常运行,正确地实现设备(系统)功能的接地


10.2  低压系统接地型式:

低压系统接地分为TN、TT、IT系统。
  • TN系统有一点直接接地,电气装置的外露导电部分用保护线与该点连接,系统按照中性线与保护线的组合情况分为TN-S系统、TN-C-S 系统、TN-C系统。

  • TN-S系统在整个系统中,中性线和保护线是分开的;TN-C-S系统在 其中有一部分中性线和保护线是合一的,TN-C系统在整个系统中的中性线与保护线是合一的。

  • TT系统有一个直接接地点,电气装置的外露导电部分接至电气上与低压系统接地点无关的接地装置。

  • IT系统的带电部分与大地间不直接连接(经阻抗接地或不接地),而电气装置的外导电部分则是接地的。


10.2  低压系统接地型式:

低压系统接地分为TN、TT、IT系统。
  • TN系统有一点直接接地,电气装置的外露导电部分用保护线与该点连接,系统按照中性线与保护线的组合情况分为TN-S系统、TN-C-S 系统、TN-C系统。

  • TN-S系统在整个系统中,中性线和保护线是分开的;TN-C-S系统在 其中有一部分中性线和保护线是合一的,TN-C系统在整个系统中的中性线与保护线是合一的。


TN-C系统


数据中心通常采用TN-S系统


如果IT设备单独接地,则系统变为TT系统


10.3  如何做好数据中心接地:

  • 8.4.2条:保护性接地和功能性接地宜共用一组接地装置,其1接地电阻应按其中最小值确定。

  • 8.4.4条:数据中心内所有设备的金属外壳、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构必须进行等电位联结并接地。

  • 8.4.5条:电子信息设备等电位联结方式应根据电子信息设备易受干扰的频率及数据中心的等级和规模确定,可采用S型、M型或SM混合型。




篇幅有限,欢迎关注下期更新:一文读懂国标《数据中心设计规范》(下)


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