数据中心的电源与接地-康普数据中心指南

    洁净与不受干扰的供电是数据中心正常运作的基础。同时，机架/机柜、地板、乃至整栋建筑物仔细而完整的接地对于防止精细设备受到损害同样至关重要。

    主电源与数据中心共享供电线路的邻接单位是一个考虑因素。与医院或警察局共享供电线路是一件好事情，因为在发生供电中断时，这些单位的供电恢复更快。而重工业企业用电会对供电线路造成瞬时影响或协波影响，这是数据中心供电所不期望的。任何情况下，应采用埋入地下的供电线路。开关电源的总线必须加大设计，因为一旦投入使用，它是非常难扩展的。抗瞬态浪涌抑制器 (TVSS) 必须在每个层次的分配系统中安装。

    冗余电源

    冗余电源有两种形式——UPS 和发电机。两种形式结合将提供最好的保护。UPS 系统需要能在停电时提供瞬时切换，然后交由发电机继续供电。UPS 系统必须能够在暂时的问题发生时提供快速的临时供电, 实际应用中, 储电不足时至少要保证设备能够有秩序的关闭。根据经验, UPS 系统至少须具备 4 小时供电的能力, 如果没有后备发电机组, 则需要保证 8小时供电。

    UPS 的设计能力应高于当前需求 20%。对于第四级的冗余，可能将多个 UPS 系统采用分布式隔离冗余方案配置。如果采用单一的 UPS，可以考虑建设监控系统监控每一个电池的状态。

    UPS 的电池有两种类型——密封型 (阀控式免维护密封铅酸蓄电池) 与加液型 (需加水)。密封型电池体积更小并能安装在架上，几乎不需要维护并且不产生氢气。注意: 100 kVA 以上的采用密封型电池的 UPS 可以放置在机房内。加液型电池使用寿命更长 (更低的生命周期使用成本)，但需要更多的维护并需要安装在地板上。任何情况下，放置电池的区域都需要保持通风并控制好温度——太低的温度会减少电池的输出，太高则会缩短电池寿命。

    发电机可以在停电时提供较长时间的供电。推荐采用柴油发电机，必须保证持有至少可供电 8 小时的足够多的燃油 (第四级的冗余需保证 96 小时供电油量)。微生物滋生可能导致储备的柴油变质，因此需要配置净化系统。同时柴油还会因为低温凝结，所以在低温环境下，还需要配备具有加温/循环能力的储油罐。

    电源分配单元

    电源分配单元 (PDU) 是向设备提供洁净电流的基本要素之一，至少每个水平分配区域应安装一个，理想情况下，每两个通道应安装一个电源分配单元，有需要的情况下，每个通道应安装一个。电源分配单元集成了多种功能，包括隔离变压器、瞬态脉冲抑制器、输出面板、电源监控等。电源分配单元还用于处理数据中心中高集成度的各种电路。

    紧急断电
    NEC 645 需要将紧急断电 (EPO) 控制开关设置在每个出口处。为了防止意外触发, EPO 控制开关必须设置安全罩、旁路系统及指令终止开关。EPO 控制由 NFPA 75 所规定的火警警报控制面板所监管。当气体灭火系统被触发时, 要求将所有的电子设备的电源关闭。

电力电缆的位置与密度

    如前所述，电力电缆沿着机架/机柜的前部走线，通信线缆则从后方走线，实现适当的分离。然而，电力电缆是否离 UTP 线缆太近，当强弱电线缆共用同一桥架时，会存在电磁干扰，可使用下表计算间距:

    如果强电线缆是非屏蔽的，上述间距必须加倍，除非电力电缆与 UTP 线缆均安置在焊接接地的金属线槽中并且有实心金属挡板隔离。不同线缆共同安装时的其他方面限制可参阅 NFPA 70 标准或是本地规范。如果 UTP 线缆是通过天花板走线，其与荧光灯的距离要保持在 50 mm (2 英寸) 以上。如果 UTP 线缆走线与电力电缆走线存在交叉，应采用 90 度交叉。

    接地

    数据中心中的设备高度集中并且对静电非常敏感, 这就使得健全的焊接接地结构变得非常重要。建筑的接地系统必须直接焊接在接地母线上, 数据中心中的所有电子设备、机架、线槽、防静电地板均通过接地系统接地。

    TIA-942 中说明了机房接地方法。可在防静电地板的支脚间安置铜制网格地线，网格网眼的尺寸与防静电地板一致，铜带尺寸为 25 mm 宽，3 mm 厚 (1×1/8 英寸)。其他方法包括使用 6 AWG (美制导线厚度单位，6 AWG 约 4.11 mm) 绝缘金属线制成网格。每 6 个 (每 3 个更为适宜) 支脚通过 6 AWG 的金属线连接到网格地线上，机架/机柜、暖通空调设备、电气管道、线槽也一样连接到地线上。注意: 机架通常是油漆过的，接地必须直接接触到金属，所以当装配机架时，借助褪漆溶剂、冲击钻的帮助，可以获得更好的焊接质量。

    规范
    NEC 645、NFPA 70 以及 NFPA 75 中有关于数据中心防火安全的设备与技术的规则细节并会有规律的进行更新。接地与焊接方面的详细规范在 ANSI-J-STD-607-A-2002 (以前在 TIA-607A 中)、IEEE 1100、NEC 250.122 中有叙述。查阅这些文献可以获得完整的信息。通常, 以本地规则优先。其他国际标准包括IEC TR 61000-5-2、EN 50310、British BS 7671 以及 German VDE 0100。