機房設計與設備安裝

柴油發電機組的減震、通風、防雷接地和防火設計規定

 

當用戶選好柴油發電機具體的型號后，該發電機組的體積、重量、功率、使用類型均已確定，結合用戶的實際使用要求、使用地點及控制系統和配電系統等具體情況，則可制定柴油發電機的安裝計劃和實施方案了。康明斯發電機廠家為了配合用戶安裝，對發電機組的使用情況及安裝要求作了簡單的描述，用戶若需進一步了解有關發電機組的詳細技術資料，請參閱隨機柴油機、發電機使用說明書或向康明斯公司技術部咨詢。

 

一、土建地基

 

1、支撐整臺機組的重量和機組運行時不平衡力所產生的動態沖擊負載；

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

3、吸收機組運行時所產生的震動。盡量減少震動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流走，預留發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便的安裝方式，建議用戶優先采用。

7、保混凝土的表面平整、沒有任何損傷，建議用戶結合使用水平儀或類似儀器進行機組及其排氣系統的安裝。一般來說，柴油發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承受它上面的整個裝置和混凝土基礎的總重量。

 

 

二、  減震

 

1、用戶根據發電機組底盤上的安裝孔，正確地將發電機組通過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電機組運行時對建筑物產生的震動及沖擊。

2、排煙管通過發電機組成套提供的波紋減震管連接。

3、排風道、燃油進油管、回油管、配電電纜等亦要通過柔性連接，這樣才能最大限度地減少因發電機組運行而對周圍物體產生的震動。

 

康明斯發電機組實物圖

 

三、 機房通風

 

（1）當一臺帶整體式散熱器的發電機組安裝在機房內時，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得到冷空氣，強制它們通過散熱器芯片，然后將它們導出機房。

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

 

柴發機房進排風設計圖

 

（3）用戶在進風口和出風口安裝了保護網、百葉窗或彎度較大較多時，其有效的流通截面積將降低，阻力也會增加，因此，有必要進一步增大流通面積。  

（4） 在一般情況下，不低于發動機水箱風扇排出的空氣量就足以滿足機房的通風要求。

（5）發動機的進氣溫度應該低于40ºC。如果進氣溫度持續高于此值，發動機的輸出功率將會降低，因此必須及時從機房外引入新鮮空氣來給發動機提供進氣。

（6）如果發動機配置的是一個遠置式散熱器，必須要考慮對機房強制通風。

（7）對發電機機房通風口尺寸和通風的空氣量可以參考下表：

● 平時通風量計算：

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

發電機功率（KW）	進風口總截面積不小于（m2）	輔助通風的空氣量（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。機房內所有設備的金屬外殼、管道、線槽、建筑物金屬結構進行SM型等電位聯結接地。活動地板隔塊用金屬編織帶跨接成網絡格式的靜電接地網絡，并與靜電泄放接地線接通；吊頂、龍骨板、輕質隔墻和護墻層的龍骨，門窗的金屬框均以金屬導線接通，并與靜電泄放接地線接通。

 

2、 防雷與接地

該工程建筑屬第二類防雷建筑，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，進入機房的強、弱電電纜均配置相應的浪涌保護器，進出機房的信號電纜通過信號濾波器進行屏蔽處理。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。

 

防雷接地網布置圖

 

3、電磁屏蔽系統

優化建筑物內的平面布置，將設備級線路盡可能設置在院里電磁發生源的地方，優化布線結構，電源線路和信號線路交叉時采用直角交叉方式，為避免電源線路和信號線路形成環狀而加大電磁感應的影響，進入同一機房的線路，配置在房間的同一側，電源線路和信號線路分別敷設在不同位置，并穿金屬線槽保護，對信息系統機房采用屏蔽和接地措施，使機房內無線電干擾場強和磁場干擾環境場強不大于規范要求。

 

4、機房布線系統

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

 

五、機房監控與安全防護系統

 

數據中心的環境和設備監控系統、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，實現了機房的科學管理。

 

為保證數據中心運行的可靠性，選用機房場地設備監控系統，部分重要開關和現場設有傳感器。位于現場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，并自動或手動切除或投入柴油發電機組。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）對機房配電柜總進線電量、主要開關狀態機服務器配電柜各路開關的輸出電壓、電流進行監測。

（2）對機房內各個區域的絕對溫度和相對濕度進行監測。

（3）對機房精密空調運行、漏水情況進行監測。

（4）對機房UPS情況進行監測。

（5）視頻安防監控系統。

 

系統結構由監控主機、智能模塊、協議轉換模塊、局域網絡等組成，用戶還可根據需要選擇無線通信等設備。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。

 

柴油發電機組遠程監控系統圖

 

六、電氣火災自動報警系統

 

數據中心是有著巨額設備投資的重要工程，一旦發生火災，損失巨大，因此合理設計火災自動報警系統，是數據中心火災自動報警系統設計的重點，在某些重點工程的要害區域，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，可配備我司開發的電氣火災監控系統Acrel-6000，該系統能對配電線路、變配電設備、重要用電設備的電流(以線路漏電電流為主)和溫度變化進行檢測，以及對隱患和故障部位的地址進行報警，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，該系統是通過剩余電流互感器或溫度傳感器實時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探測器加以顯示，并通過RS485通訊總線上傳到監控設備，以實現對被保護電氣線路的報警、監視、控制、管理的運行于計算機的工業級硬件/軟件系統。

 

它主要包括以下六個功能：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：被監控回路開關的實時狀態；故障信號指示；聯動輸入；≤30s的監控報警響應時間；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）或過壓（≥110%主電源電壓）監測。

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

（4）自檢功能包括：通信線路的斷路、短路檢查；手動檢查或系統自檢。報警記錄功能包括：報警、故障事件類型、發生時間記錄；根據記錄日期、故障類型等條件查詢；

（5）報警記錄查詢及打印功能。

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

 

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