机房电源常识

时间:2022-07-26 07:03:23

机房电源常识

电源是机房电子设备稳定运行的基础,如果电源出现故障,极有可能造成全网设备的瘫痪。对于机房电源的学习掌握应该从基础常识人手,再结合具体的问题分析解决,下面是我们总结的机房电源必备常识。

一、三相四线制

三相四线制,是机房电源最常用的接线方式,需要重点了解如下概念:

1 380V和220V

三相四线制的供电系统中,存在着380V和220V两种电压,前者叫做线电压,后者叫做相电压,它们两者之间的关系是线电压=根号3×相电压,即由于线电压是380V,所以相电压是220V。

2 三相和四线

所谓三相就是三个相位相差120度的相,四线就是从变压器输出的四根线,其中三根是火线(即三相),一根是中线(如果是中线接地,则称之为零线),我们机房的电子设备除了直流-48供电外,交流供电都是使用220V的,也就是通过一根火线和一根零线取电。三相四线制供电的优势在于可以使机房的各种用电设备平均分布在三条供电线路上,做到负载均衡。

二、总配电柜

机房里面都会有一个总配电柜,作用是对输入的市电进行分配,三相四线制在它上面有具体体现。从变压器过来的三根火线接在配电柜的上部(称为A、B、C三相),从变压器过来的零线接在最底部(称之为零线排),然后通过电源分配系统为下级设备供电。我们机房使用的是低压配电柜,由如下几部分组成。

1 双电源转换开关

为了保障用电安全,机房会从两个供电端取电,双电源转换开关就是进行实时切换的设备。

2 空气开关

空气开关也称低压断路器,在电路中接通、分断和承载额定工作电流,并能在线路和负载发生过载、短路等情况下,迅速分断电路。进行可靠的保护。

空气开关的工作原理是一旦发生严重过载或短路故障时,与主电路串联的线圈就将产生较强的电磁吸力把衔铁往下吸引而顶开锁钩,使主触点断开。配电柜中从变压器过来的三根火线在接负载之间都要先经过空气开关,这是最基本的安全用电常识。

3 漏电保护器

漏电保护器又称触电保安器,具备漏电保护功能,人触摸到带电体会跳闸,确保人身安全是漏电保护器的主要功能;用电设备如果绝缘不好漏电到外壳上,漏电保护器也会跳闸,避免人体触摸触电。同时具备电源通断功能、过负荷保护和短路保护功能。

漏电保护器与空气开关相似,在我们机房的实际应用中,一般是将空气开关作为主电源的控制,而将漏电保护器放在空气开关的下级以连接具体的负载设备,通常在配电柜的下方有一排的漏电保护器提供电源输出。

4 电流互感器

电流互感器是一种变换装置。它将高压或低压大电流变成电压较低的小电流供给仪表和继电保护装置并将仪表和保护装置与高压电路隔开。平常我们可以直接从配电柜的前面板的两个仪表盘上读到电压和电流的数据,就是电流互感器在起作用。

三、UPS

从配电柜输出的电并不是直接为电子设备供电,而是先要接到UPS。然后通过UPS为电子设备供电,这样可以做到不间断供电,下面介绍UPS。

1 UPS电源的工作过程

UPS电源的工作过程主要就是将交流电转变为直流电然后再转变为交流电。从配电柜过来的交流电正常时,UPS将交流整流为直流后,一方面给蓄电池充电,一方面经逆变将直流重新转换为交流给负载供电。经过逆变这一过程,可以有效地消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量,为机房的各类电子设备提供高质量的电源。从我们的工作实践中也印证了UPS的作用,比如在计算机联网中普遍使用的光纤收发器,这类设备都是配对使用的,同样的设备在机房中的使用寿命要远远好于放在用户端的,这主要得益于UPS提供稳定的电源保护。另外一旦从配电柜过来的交流电断电,蓄电池的直流电立即逆变转换为交流给负载供电,以保证供电的连续性。UPS提供的断电保护功能,除了可以保障机房设备的不间断运行(提供业务顺畅运行的基础),也还可以有效的将由于突然断电对机器设备的损坏降到最低。

2 电池组

UPS的“蓄电”是通过电池实现的,所以称之为蓄电池。电池一节一般为12V,一般先通过电池的串联获得所需的电压,再通过并联获得所需的电流。比如我们需要96V的电压,就通过8节电池的串联,需要提供更大电流,则可将2组或3组8节电池再进行并联。

3 浮充与均充

蓄电池一般的充电状态分浮充和均充,蓄电池的正常工作的状态就是浮充状态,也就是我们上面提到的从配电柜过来的交流电一边为蓄电池充电,再将蓄电池输出的直流电逆变为交流电的状态。而当电池在使用的过程中,产生比重、容量、电压等不均衡现象,导致电池组输出电压过低,输出电量过小的情况。为此,对电池组进行过充电,使电池组中的每个单电池都处于充足电状态,这一充电过程就称之为均衡充电(均充)。也就是说正常工作在浮充状态,当需要恢复蓄电池的“功力”时,就进入均充状态。

四、机头配电柜和电源接地

1 机头配电柜

前面介绍了配电柜和UPS电源,这些设备可以为设备提供火线和零线,但是机柜上面的插座是需要接火线、零线和地线三根线,那么地线是从哪儿取的呢?就是从机头配电柜处取的。机头配电柜一般位于每一排机柜的最左侧,从UPS电源过来的电源是“纯净”的电源,分为零线和火线,另外在机柜的底部有一个地线排,是从机房地面的接地铜排上接的(机房的地线是专门布设的,直接入地),这样从UPS电源过来的火线和零线以及从地线排过来的地线就组成一组完整的供电线路,为机器设备提供稳定可靠的电源。

2 电源接地

电源接地我们主要介绍机壳接电。机壳接电就是通过一根导线将设备机壳与机柜连接在一起,由于机柜是接地的,这样就做到机壳接地。这样做可以有效地去除机壳表面的静电积聚,保护电子设备和机房工作人员安全。另外,电子设备的电源也是将地线直接接到了机壳上,所以机柜的电源确实做到了良好的接地,也可以起到设备机壳接地的作用。

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