機房設計與設備安裝

柴油發(fā)電機組的減震、通風(fēng)、防雷接地和防火設計規定

 

當用戶(hù)選好柴油發(fā)電機具體的型號后，該發(fā)電機組的體積、重量、功率、使用類(lèi)型均已確定，結合用戶(hù)的實(shí)際使用要求、使用地點(diǎn)及控制系統和配電系統等具體情況，則可制定柴油發(fā)電機的安裝計劃和實(shí)施方案了?？得魉拱l(fā)電機廠(chǎng)家為了配合用戶(hù)安裝，對發(fā)電機組的使用情況及安裝要求作了簡(jiǎn)單的描述，用戶(hù)若需進(jìn)一步了解有關(guān)發(fā)電機組的詳細技術(shù)資料，請參閱隨機柴油機、發(fā)電機使用說(shuō)明書(shū)或向康明斯公司技術(shù)部咨詢(xún)。

 

一、土建地基

 

1、支撐整臺機組的重量和機組運行時(shí)不平衡力所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)沖擊負載；

2、具有足夠的剛度和穩定度，以防止變形而影響柴油發(fā)動(dòng)機和主交流發(fā)電機及附件等的同軸度；

3、吸收機組運行時(shí)所產(chǎn)生的震動(dòng)。盡量減少震動(dòng)傳遞給基礎和墻壁等；

4、基礎應盡可能平整光滑；

5、有條件的可預留排污槽，以便廢水污油等及時(shí)流走，預留發(fā)電機配電輸出電纜溝。

6、通常，混凝土安裝基礎是一種可靠簡(jiǎn)便的安裝方式，建議用戶(hù)優(yōu)先采用。

7、?；炷恋谋砻嫫秸?、沒(méi)有任何損傷，建議用戶(hù)結合使用水平儀或類(lèi)似儀器進(jìn)行機組及其排氣系統的安裝。一般來(lái)說(shuō)，柴油發(fā)電機組的混凝土平臺高度只需在100～200mm之間。用于制作混凝土平臺的底土同樣必須有足夠承載強度來(lái)承受它上面的整個(gè)裝置和混凝土基礎的總重量。

 

 

二、  減震

 

1、用戶(hù)根據發(fā)電機組底盤(pán)上的安裝孔，正確地將發(fā)電機組通過(guò)減震器置于平整堅固的基礎上，(減震器僅需用膨脹螺栓緊固在混凝土基礎上)，  這樣可以有效地減少發(fā)電機組運行時(shí)對建筑物產(chǎn)生的震動(dòng)及沖擊。

2、排煙管通過(guò)發(fā)電機組成套提供的波紋減震管連接。

3、排風(fēng)道、燃油進(jìn)油管、回油管、配電電纜等亦要通過(guò)柔性連接，這樣才能最大限度地減少因發(fā)電機組運行而對周?chē)矬w產(chǎn)生的震動(dòng)。

 

康明斯發(fā)電機組實(shí)物圖

 

三、 機房通風(fēng)

 

（1）當一臺帶整體式散熱器的發(fā)電機組安裝在機房?jì)葧r(shí)，最基康明斯的要求是將熱空氣排出機房，將機房外面的低溫空氣引入機房。其目的是盡可能從最低點(diǎn)得到冷空氣，強制它們通過(guò)散熱器芯片，然后將它們導出機房。

（2）用戶(hù)可采用金屬板或帆布制作一導風(fēng)罩，導風(fēng)罩與發(fā)電機組散熱器的連接必須采用柔性連接，以隔斷發(fā)電機組震動(dòng)的傳遞，又確保熱空氣很徹底地排出。且導風(fēng)罩應平滑，少銳角彎度，以減少導風(fēng)阻力。同樣對進(jìn)風(fēng)口的有效流通面積也應大于散熱器芯正面面積的1.25倍。

 

柴發(fā)機房進(jìn)排風(fēng)設計圖

 

（3）用戶(hù)在進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口安裝了保護網(wǎng)、百葉窗或彎度較大較多時(shí)，其有效的流通截面積將降低，阻力也會(huì )增加，因此，有必要進(jìn)一步增大流通面積。  

（4） 在一般情況下，不低于發(fā)動(dòng)機水箱風(fēng)扇排出的空氣量就足以滿(mǎn)足機房的通風(fēng)要求。

（5）發(fā)動(dòng)機的進(jìn)氣溫度應該低于40ºC。如果進(jìn)氣溫度持續高于此值，發(fā)動(dòng)機的輸出功率將會(huì )降低，因此必須及時(shí)從機房外引入新鮮空氣來(lái)給發(fā)動(dòng)機提供進(jìn)氣。

（6）如果發(fā)動(dòng)機配置的是一個(gè)遠置式散熱器，必須要考慮對機房強制通風(fēng)。

（7）對發(fā)電機機房通風(fēng)口尺寸和通風(fēng)的空氣量可以參考下表：

● 平時(shí)通風(fēng)量計算：

柴油機房位于地上時(shí)平時(shí)通風(fēng)不少于3次，事故通風(fēng)不少于6次；柴油機房位于半地下時(shí)，平時(shí)通風(fēng)不少于6次，事故通風(fēng)不少于12次；柴油機房位于地下時(shí)，平時(shí)通風(fēng)不少于12次；儲油間換氣次數不少于6次。

發(fā)電機功率（KW）	進(jìn)風(fēng)口總截面積不小于（m2）	輔助通風(fēng)的空氣量（m3/h）
5-30	0.5	8000
40、50	0.8	10000
64、75、90	1.5	15000
100、120、150	2	25000
160、200、250	2.5	30000
300、320、360	4	42000
400、500	6	60000

 

四、靜電防護、防雷與接地、電磁屏蔽系統

 

1、 靜電防護

主機房和輔助區地面采用防靜電地板。機房?jì)人性O備的金屬外殼、管道、線(xiàn)槽、建筑物金屬結構進(jìn)行SM型等電位聯(lián)結接地?；顒?dòng)地板隔塊用金屬編織帶跨接成網(wǎng)絡(luò )格式的靜電接地網(wǎng)絡(luò )，并與靜電泄放接地線(xiàn)接通；吊頂、龍骨板、輕質(zhì)隔墻和護墻層的龍骨，門(mén)窗的金屬框均以金屬導線(xiàn)接通，并與靜電泄放接地線(xiàn)接通。

 

2、 防雷與接地

該工程建筑屬第二類(lèi)防雷建筑，設防直擊雷、防雷電波侵入和防雷擊電磁脈沖措施，盡量利用建筑物的金屬構件及鋼筋混泥土結構中的鋼筋作為防直擊雷裝置，利用建筑基礎內鋼筋作為接地極，數據中心屬A級雷電防護，設不少于三級浪涌保護，進(jìn)入機房的強、弱電電纜均配置相應的浪涌保護器，進(jìn)出機房的信號電纜通過(guò)信號濾波器進(jìn)行屏蔽處理。該工程電氣系統接地，保護性接地和功能性接地、防靜電和電磁屏蔽接地、防雷接地等采用共用接地系統。

 

防雷接地網(wǎng)布置圖

 

3、電磁屏蔽系統

優(yōu)化建筑物內的平面布置，將設備級線(xiàn)路盡可能設置在院里電磁發(fā)生源的地方，優(yōu)化布線(xiàn)結構，電源線(xiàn)路和信號線(xiàn)路交叉時(shí)采用直角交叉方式，為避免電源線(xiàn)路和信號線(xiàn)路形成環(huán)狀而加大電磁感應的影響，進(jìn)入同一機房的線(xiàn)路，配置在房間的同一側，電源線(xiàn)路和信號線(xiàn)路分別敷設在不同位置，并穿金屬線(xiàn)槽保護，對信息系統機房采用屏蔽和接地措施，使機房?jì)葻o(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強和磁場(chǎng)干擾環(huán)境場(chǎng)強不大于規范要求。

 

4、機房布線(xiàn)系統

根據規范及業(yè)主要求，該機房布線(xiàn)滿(mǎn)足以下要求：采用先進(jìn)的符合ISO 11801-2002標準和EIA/TIA 568B標準的布線(xiàn)系統；由于該數據中心有安全保密要求，所有布線(xiàn)采用屏蔽電纜（包括線(xiàn)纜、配線(xiàn)架和信息出口）、光纜1+1的冗余布線(xiàn)系統，機房?jì)葯C柜區域線(xiàn)纜全部采用機柜上方T型橋架走線(xiàn)方式鋪設，其它區域采用地板下暗敷方式走線(xiàn)，機房主配線(xiàn)架使用19英寸標準機柜，以便將網(wǎng)絡(luò )設備與配線(xiàn)架合成一體，提高整個(gè)系統的可靠性。

 

五、機房監控與安全防護系統

 

數據中心的環(huán)境和設備監控系統、安防系統在IF共用監控中心，機房主機的集中控制和管理采用KVM切換系統、該系統實(shí)現了機房設備的統一監控，減輕了機房維護人員的負擔，提高了系統的可靠性，實(shí)現了機房的科學(xué)管理。

 

為保證數據中心運行的可靠性，選用機房場(chǎng)地設備監控系統，部分重要開(kāi)關(guān)和現場(chǎng)設有傳感器。位于現場(chǎng)的的傳感器將采集的信號傳至IF監控室，若回傳信號超出設定范圍則報警，并自動(dòng)或手動(dòng)切除或投入柴油發(fā)電機組。該系統設計遵循可靠性、擴展性、方便性，并具有遠程監測功能的原則。

 

設計監測對象包括：

（1）對機房配電柜總進(jìn)線(xiàn)電量、主要開(kāi)關(guān)狀態(tài)機服務(wù)器配電柜各路開(kāi)關(guān)的輸出電壓、電流進(jìn)行監測。

（2）對機房?jì)雀鱾€(gè)區域的絕對溫度和相對濕度進(jìn)行監測。

（3）對機房精密空調運行、漏水情況進(jìn)行監測。

（4）對機房UPS情況進(jìn)行監測。

（5）視頻安防監控系統。

 

系統結構由監控主機、智能模塊、協(xié)議轉換模塊、局域網(wǎng)絡(luò )等組成，用戶(hù)還可根據需要選擇無(wú)線(xiàn)通信等設備。安防系統由視頻監控，入侵報警和出入口控制系統組成，技防等級達到極致，以上標準均高于GB 50174-2008所要求的A級標準。

 

柴油發(fā)電機組遠程監控系統圖

 

六、電氣火災自動(dòng)報警系統

 

數據中心是有著(zhù)巨額設備投資的重要工程，一旦發(fā)生火災，損失巨大，因此合理設計火災自動(dòng)報警系統，是數據中心火災自動(dòng)報警系統設計的重點(diǎn)，在某些重點(diǎn)工程的要害區域，應結合工程具體情況設置多重火災探測設備，以確保全方位探知火災隱情，為人員及設備提供極其安全可靠的保障。

 

針對A級電子信息系統機房的主機房，可配備我司開(kāi)發(fā)的電氣火災監控系統Acrel-6000，該系統能對配電線(xiàn)路、變配電設備、重要用電設備的電流(以線(xiàn)路漏電電流為主)和溫度變化進(jìn)行檢測，以及對隱患和故障部位的地址進(jìn)行報警，該系統主要包括兩部分：Acrel-6000電氣火災監控設備和ARCM系列電氣火災監控探測器，該系統是通過(guò)剩余電流互感器或溫度傳感器實(shí)時(shí)監測回路的剩余電流和溫度信號，剩余電流互感器或溫度傳感器將采集的信號通過(guò)探測器加以顯示，并通過(guò)RS485通訊總線(xiàn)上傳到監控設備，以實(shí)現對被保護電氣線(xiàn)路的報警、監視、控制、管理的運行于計算機的工業(yè)級硬件/軟件系統。

 

它主要包括以下六個(gè)功能：監控報警；故障報警；控制輸出；自檢；報警記錄；操作分級。

（1）監控報警功能主要包括：被監控回路開(kāi)關(guān)的實(shí)時(shí)狀態(tài)；故障信號指示；聯(lián)動(dòng)輸入；≤30s的監控報警響應時(shí)間；監控報警聲信號指示及操作。

（2）故障報警功能包括：監控設備與探測器之間的連接線(xiàn)斷路、短路故障監測；監控設備主電源欠壓（≤80%主電源電壓）或過(guò)壓（≥110%主電源電壓）監測。

（3）控制輸出功能包括：對個(gè)別或全部被監控單元的分閘、合閘進(jìn)行遙控操作；報警控制輸出；脫扣控制輸出。

（4）自檢功能包括：通信線(xiàn)路的斷路、短路檢查；手動(dòng)檢查或系統自檢。報警記錄功能包括：報警、故障事件類(lèi)型、發(fā)生時(shí)間記錄；根據記錄日期、故障類(lèi)型等條件查詢(xún)；

（5）報警記錄查詢(xún)及打印功能。

（6）操作分級包括：日常值班人員，可進(jìn)入軟件界面查看實(shí)時(shí)監測情況、消除報警聲音和查詢(xún)報警記錄。

 

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