浅谈行政机关网络机房之电源策略

摘要：行政机关建立的多级互联信息网络的高效安全运行，完备的电源系统及其管理和维护是网络安全的必要保障。本文从网络机房电源设计、原理、配置及维护等方面阐述电源的安全策略。

关键词：行政机关 电源设计 维护

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）11-0216-01

随着全球信息化的发展，网上办公的快捷、准确和高效性已被人们认识和依赖。行政机关也建立了自己的办公网络。合理设计行政机关网络机房电源系统，是信息网络安全的关键要素之一。

1、网络机房电源不安全因素及危害

一是市电的意外断电，造成设备停机使办公业务被迫中止、数据丢失；

二是电网中的频率漂移、雷击尖峰、电压突变、浪涌、频率震荡、脉冲干扰、电压跌落、电压波动等，造成计算机误码及设备硬件故障；

三是组织领导对网络机房电源系统问题重视不足，没有配备安全的电源系统，这是行政机关网络电源问题的关键因素，电源问题导致的维修费用已成为网络维护中最大的开支。

2、网络机房电源设计

采用UPS不间断电源系统供电，同时备用发电机组作为超长时间停电使用。

2.1　UPS电源系统及类型

UPS由整流器、逆变器和蓄电池等组成，可以向负载提供稳压、稳频、波形失真度小的高品质电源。当市电中断时，UPS能自动将蓄电池储存的直流电逆变为负载所需的交流电保持设备继续运行，让人员有足够的时间保存资料或起动发电机组。按工作方式，UPS可分为在线式、离线式和在线互动式三类：（1）在线式（On-Line）UPS。没有静态开关，由逆变器给负载供电。特点是能持续零中断、输出纯净正弦波交流电，结构较复杂、投资大，适合网络中心机房和关键设备使用。（2）离线式（Off-Line）UPS。具有简单的转换开关。在有市电时仅对市电进行稳压，逆变器处于等待状态，当市电异常时，迅速切换为由蓄电池供给电能的逆变器供电，转换时间小于10ms，结构简单、价格便宜。（3）在线互动式。在输入市电正常时，UPS的逆变器处于反向工作给电池组充电，在市电异常时逆变器立刻投入逆变工作，将电池组电压转换为交流电输出，转换时间小于4ms。有较强的软件功能，可上网进行UPS的智能化管理。

2.2　UPS电源容量（功率）的选择

UPS电源单位是VA，额定容量以视在功率标注。机房设备总功率的一般标注为有功功率，单位是W。计算UPS电源容量需把有功功率转换为视在功率，即：视在功率=有功功率/功率因数，而UPS电源的最佳工作状态是负载的70%～80%，要考虑UPS电源容量的冗余（一般为20%～30%），即：UPS电源容量=W/η*（1+30%）（W为机房设备总功率，η为功率因数，30%为冗余量）。

2.3　UPS蓄电池容量的计算

蓄电池容量（单位：安时）由蓄电池实际放电电流和所需备用时间决定。根据所选UPS的容量和UPS蓄电池直流电压U结合所需供电时间，计算出蓄电池的总容量，再考虑蓄电池在放电过程中，电流呈非线性变化，一般取0.75作为校正因数，即蓄电池实际所需的放电电流I=0.75Imax，因此，蓄电池容量=0.75Imaxh=0.75（Wη/　U）h（其中：Imax为蓄电池最大放电电流值；h为所需供电时间；W为UPS额定输出功率；η为UPS负载功率因数）。

知道蓄电池的容量，再根据电源的直流电压确定蓄电池的型号和每组蓄电池数量及连接方式（每组蓄电池数量=UPS直流电压/12V，UPS电源常用电池电压为12V）。

2.4　电源设备布置

电池组尽可能靠近UPS主机，缩短连线长度，增大连线截面积，来降低线路压降和连线自感。如果机房设置在高楼层上，要考虑楼板承重量，将电池组安装在敞开的电池架中，可分散承重且散热性好。

2.5　优化UPS电源噪声干扰的措施

电网中存在的共、差模噪声干扰和零线电位偏移经常对网络设备运行造成不同程度的干扰，设计UPS电源系统时要考虑这方面因素的影响。一般UPS抑制此噪扰的方法是通过工频输入及输出变压器实现负载和电网间的电压匹配和电隔离，避免噪声耦合到网络计算机电源，造成计算机误码干扰。设计中，将隔离变压器次级Y型绕组的中性点引线到网络机房的交流工作接地排上，确保输出零点电压不偏移。

2.6　设备的选择

购买UPS电源，应考虑合理的技术要求、良好的品牌和售后服务。除考虑性价比外，要考虑高可靠性、宽电压、输出频率范围、多种自动保护功能、旁路逆变零切换、良好的均流均衡性能、在线运行模式、抗突波干扰、抗谐波失真的能力等，还要考虑防雷电措施、系统故障率、防雷和电涌措施等。

2.7　UPS对前级供电质量的要求及措施

UPS要求前级供电系统的电压及频率稳定在正常范围。大容量UPS主机输入电压范围一般为380V±15%。电压过高，容易使逆变器损坏。电压过低，UPS蓄电池频繁放电导致长期处于欠压充电状态，将严重缩短蓄电池的使用寿命。采取措施如下：（1）前级电源如果质量差，应在前级配置交流稳压电源。通常机关单位都设置动力配电室，装备整流配电柜，市电经由整流设备的输出能够达到UPS对前级的要求。（2）UPS电源尽可能接入电网输入的前端。因电网中常有频繁启动的负载（电梯、频繁开启的空调等）造成瞬间电压波形失真过大，使UPS市电逆变器供电转换电路和旁路误动作。（3）配备容量适应的交流发电机组，解决较长时间停电问题。通常网络机房备的发电机组容量不少于UPS电源额定输出功率的1.5倍。

3、电源系统的维护

在科学设计、合理配置UPS电源系统后，管理和维护非常重要。要设定电源系统的管理制度，明确电源操作规范，开展维护人员培训，为行政机关网络服务。

（1）网络机房应设置精密空调，确保UPS的最佳工作环境在10～30℃。定期清理设备内部积尘。（2）严格遵守UPS电操作规程。严禁在UPS插座上增加其他电器设备，否则易造成UPS转旁路或UPS瞬间失电。（3）蓄电池长期浮充，易使极板老化。通常在市电没有停电情况下，每3个月做一次带载放电以保持电池活性，但需避免电池深度放电。（4）尽量避免因市电长时间停电使UPS蓄电池耗尽而造成的UPS断电关机，应在电池电能耗尽前关闭UPS全部负载，再关闭UPS，待市电来电后重新开启。（5）蓄电池的浮充电压应严格按厂家说明书来设定。

4、结语

随着行政机关网络信息的不断发展，网络机房电源系统的安全性也更加重要，我们应从设计配置、人员管理到使用维护，全方位采用网络机房电源的安全策略，使网络更好地为行政机关事业的高效率发展服务。

参考文献

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