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机房设计与设备安装 |
柴油发电机组的减震、通风、防雷接地和防火设计规定 |
当用户选好柴油发电机具体的型号后，该发电机组的体积、重量、功率、使用类型均已确定，结合用户的实际使用要求、使用地点及控制系统和配电系统等具体情况，则可制定柴油发电机的安装计划和实施方案了。康明斯发电机厂家为了配合用户安装，对发电机组的使用情况及安装要求作了简单的描述，用户若需进一步了解有关发电机组的详细技术资料，请参阅随机柴油机、发电机使用说明书或向康明斯公司技术部咨询。
一、土建地基
1、支撑整台机组的重量和机组运行时不平衡力所产生的动态冲击负载；
2、具有足够的刚度和稳定度，以防止变形而影响柴油发动机和主交流发电机及附件等的同轴度；
3、吸收机组运行时所产生的震动。尽量减少震动传递给基础和墙壁等；
4、基础应尽可能平整光滑；
5、有条件的可预留排污槽，以便废水污油等及时流走，预留发电机配电输出电缆沟。
6、通常，混凝土安装基础是一种可靠简便的安装方式，建议用户优先采用。
7、保混凝土的表面平整、没有任何损伤，建议用户结合使用水平仪或类似仪器进行机组及其排气系统的安装。一般来说，柴油发电机组的混凝土平台高度只需在100～200mm之间。用于制作混凝土平台的底土同样必须有足够承载强度来承受它上面的整个装置和混凝土基础的总重量。
二、 减震
1、用户根据发电机组底盘上的安装孔，正确地将发电机组通过减震器置于平整坚固的基础上，(减震器仅需用膨胀螺栓紧固在混凝土基础上)， 这样可以有效地减少发电机组运行时对建筑物产生的震动及冲击。
2、排烟管通过发电机组成套提供的波纹减震管连接。
3、排风道、燃油进油管、回油管、配电电缆等亦要通过柔性连接，这样才能最大限度地减少因发电机组运行而对周围物体产生的震动。
4、把发电机组的位置更换到空旷的位置，最好周围没有建筑物，然后安装发电机减震器，这样发电机组的震动，通过减震器之后，就变得很微弱了。
5、发电机减震措施时，经常会遇见各种问题，比如发电机组不方便移动，这是就需要在其与建筑物接触之处，填充减振垫，来减少震动。除此之外，还是其他方式也能传播发电机组的震动，需要根据实际情况一个一个去解决。
康明斯发电机组实物图
三、 机房通风
（1）当一台带整体式散热器的发电机组安装在机房内时，最基康明斯的要求是将热空气排出机房，将机房外面的低温空气引入机房。其目的是尽可能从最低点得到冷空气，强制它们通过散热器芯片，然后将它们导出机房。
（2）用户可采用金属板或帆布制作一导风罩，导风罩与发电机组散热器的连接必须采用柔性连接，以隔断发电机组震动的传递，又确保热空气很彻底地排出。且导风罩应平滑，少锐角弯度，以减少导风阻力。同样对进风口的有效流通面积也应大于散热器芯正面面积的1.25倍。
柴发机房进排风设计图
（3）用户在进风口和出风口安装了保护网、百叶窗或弯度较大较多时，其有效的流通截面积将降低，阻力也会增加，因此，有必要进一步增大流通面积。
（4） 在一般情况下，不低于发动机水箱风扇排出的空气量就足以满足机房的通风要求。
（5）发动机的进气温度应该低于40ºC。如果进气温度持续高于此值，发动机的输出功率将会降低，因此必须及时从机房外引入新鲜空气来给发动机提供进气。
（6）如果发动机配置的是一个远置式散热器，必须要考虑对机房强制通风。
（7）对发电机机房通风口尺寸和通风的空气量可以参考下表：
● 平时通风量计算：
柴油机房位于地上时平时通风不少于3次，事故通风不少于6次；柴油机房位于半地下时，平时通风不少于6次，事故通风不少于12次；柴油机房位于地下时，平时通风不少于12次；储油间换气次数不少于6次。
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发电机功率（KW） |
进风口总截面积不小于（m2） |
辅助通风的空气量（m3/h） |
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5-30 |
0.5 |
8000 |
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40、50 |
0.8 |
10000 |
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64、75、90 |
1.5 |
15000 |
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100、120、150 |
2 |
25000 |
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160、200、250 |
2.5 |
30000 |
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300、320、360 |
4 |
42000 |
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400、500 |
6 |
60000 |
四、静电防护、防雷与接地、电磁屏蔽系统
1、 静电防护
主机房和辅助区地面采用防静电地板。机房内所有设备的金属外壳、管道、线槽、建筑物金属结构进行SM型等电位联结接地。活动地板隔块用金属编织带跨接成网络格式的静电接地网络，并与静电泄放接地线接通；吊顶、龙骨板、轻质隔墙和护墙层的龙骨，门窗的金属框均以金属导线接通，并与静电泄放接地线接通。
2、 防雷与接地
该工程建筑属第二类防雷建筑，设防直击雷、防雷电波侵入和防雷击电磁脉冲措施，尽量利用建筑物的金属构件及钢筋混泥土结构中的钢筋作为防直击雷装置，利用建筑基础内钢筋作为接地极，数据中心属A级雷电防护，设不少于三级浪涌保护，进入机房的强、弱电电缆均配置相应的浪涌保护器，进出机房的信号电缆通过信号滤波器进行屏蔽处理。该工程电气系统接地，保护性接地和功能性接地、防静电和电磁屏蔽接地、防雷接地等采用共用接地系统。
防雷接地网布置图
3、电磁屏蔽系统
优化建筑物内的平面布置，将设备级线路尽可能设置在院里电磁发生源的地方，优化布线结构，电源线路和信号线路交叉时采用直角交叉方式，为避免电源线路和信号线路形成环状而加大电磁感应的影响，进入同一机房的线路，配置在房间的同一侧，电源线路和信号线路分别敷设在不同位置，并穿金属线槽保护，对信息系统机房采用屏蔽和接地措施，使机房内无线电干扰场强和磁场干扰环境场强不大于规范要求。
4、机房布线系统
根据规范及业主要求，该机房布线满足以下要求：采用先进的符合ISO 11801-2002标准和EIA/TIA 568B标准的布线系统；由于该数据中心有安全保密要求，所有布线采用屏蔽电缆（包括线缆、配线架和信息出口）、光缆1+1的冗余布线系统，机房内机柜区域线缆全部采用机柜上方T型桥架走线方式铺设，其它区域采用地板下暗敷方式走线，机房主配线架使用19英寸标准机柜，以便将网络设备与配线架合成一体，提高整个系统的可靠性。
五、机房监控与安全防护系统
数据中心的环境和设备监控系统、安防系统在IF共用监控中心，机房主机的集中控制和管理采用KVM切换系统、该系统实现了机房设备的统一监控，减轻了机房维护人员的负担，提高了系统的可靠性，实现了机房的科学管理。
为保证数据中心运行的可靠性，选用机房场地设备监控系统，部分重要开关和现场设有传感器。位于现场的的传感器将采集的信号传至IF监控室，若回传信号超出设定范围则报警，并自动或手动切除或投入柴油发电机组。该系统设计遵循可靠性、扩展性、方便性，并具有远程监测功能的原则。
设计监测对象包括：
（1）对机房配电柜总进线电量、主要开关状态机服务器配电柜各路开关的输出电压、电流进行监测。
（2）对机房内各个区域的绝对温度和相对湿度进行监测。
（3）对机房精密空调运行、漏水情况进行监测。
（4）对机房UPS情况进行监测。
（5）视频安防监控系统。
系统结构由监控主机、智能模块、协议转换模块、局域网络等组成，用户还可根据需要选择无线通信等设备。安防系统由视频监控，入侵报警和出入口控制系统组成，技防等级达到极致，以上标准均高于GB 50174-2008所要求的A级标准。
柴油发电机组远程监控系统图
六、电气火灾自动报警系统
数据中心是有着巨额设备投资的重要工程，一旦发生火灾，损失巨大，因此合理设计火灾自动报警系统，是数据中心火灾自动报警系统设计的重点，在某些重点工程的要害区域，应结合工程具体情况设置多重火灾探测设备，以确保全方位探知火灾隐情，为人员及设备提供极其安全可靠的保障。
针对A级电子信息系统机房的主机房，可配备我司开发的电气火灾监控系统Acrel-6000，该系统能对配电线路、变配电设备、重要用电设备的电流(以线路漏电电流为主)和温度变化进行检测，以及对隐患和故障部位的地址进行报警，该系统主要包括两部分：Acrel-6000电气火灾监控设备和ARCM系列电气火灾监控探测器，该系统是通过剩余电流互感器或温度传感器实时监测回路的剩余电流和温度信号，剩余电流互感器或温度传感器将采集的信号通过探测器加以显示，并通过RS485通讯总线上传到监控设备，以实现对被保护电气线路的报警、监视、控制、管理的运行于计算机的工业级硬件/软件系统。
它主要包括以下六个功能：监控报警；故障报警；控制输出；自检；报警记录；操作分级。
（1）监控报警功能主要包括：被监控回路开关的实时状态；故障信号指示；联动输入；≤30s的监控报警响应时间；监控报警声信号指示及操作。
（2）故障报警功能包括：监控设备与探测器之间的连接线断路、短路故障监测；监控设备主电源欠压（≤80%主电源电压）或过压（≥110%主电源电压）监测。
（3）控制输出功能包括：对个别或全部被监控单元的分闸、合闸进行遥控操作；报警控制输出；脱扣控制输出。
（4）自检功能包括：通信线路的断路、短路检查；手动检查或系统自检。报警记录功能包括：报警、故障事件类型、发生时间记录；根据记录日期、故障类型等条件查询；
（5）报警记录查询及打印功能。
（6）操作分级包括：日常值班人员，可进入软件界面查看实时监测情况、消除报警声音和查询报警记录。
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