摘要：新一代信息技术的可靠应用，势必对数据中心提出了更高的可靠性要求，而电气系统做为数据中心基础设施的子系统，其重要性不言喻。本文以作者多年的数据中心电气设备安装、管理经验，结合国内外数据中心发展趋势提出一些设计与施工管理的思考与想法，希望能给数据中心电气系统的建设与管理提供一些参考和借鉴意义。
关键词：数据中心；电气系统；电气设备；设计与施工管理；
电气系统作为数据中心最为关键的一个子系统，电气系统的可靠性、安全性、经济性决定着数据中心的整体指标的优良与否。下面，就数据中心各阶段涉及电气系统的内容展开说明，以体现电气系统的重要性及其过程管理各要素。
1.项目立项
1.1可行性研究
一个项目的产生，有可能是自身因为业务发展而提出，或者是客户提出的诉需，但是，无论那种原因，都需要对项目进行可研。可行性研究就是根据项目建设特点，从经济、技术、社会、政策等方面进行全方位探讨与研究，各方面是否都可行。技术的可行性，就是当前的技术能否满足项目需要，是否存在隐患与不足。
1.2方案论证
将可行性研究中多个备选方案，以各衡量要素为参照点，分别展开讨论和验证。这种论证形式，更多是采用本公司各方面专家资源或客户资源，方案论证的特点是百花齐放，而不方案确认。
1.3方案评估
在方案评估工作中，一般采用第三方外部机构对方案论证进行进一步评估与确认，第三方机构为该行业优秀的咨询公司或者设计公司。
1.4方案确认
方案确认后，方案经过审核批准，标明项目正式确认。项目投资概算确认，项目的产品要求与技术要求均确认定稿。
2.项目设计
2.1概要设计
设计院根据项目立项文件，按照项目建设规模、投资概算、项目要求和级别，以项目建设地为基础，输出概要设计。目前，国内数据中心设计规范为《数据中心设计规范》GB50174-2017，国外主流的设计规范为《数据中心电信基础设施标准》TIA-942，由美国电信产业协会和TIA技术工程委员会编写。GB50174将数据中心分为A级、B级、C级三个类别，分别对应容错、冗余、基本配置，A级等级最高，C级最低。
2.2详细设计
根据用户业务的属性和安全要求，可以定出数据中心的建设级别。一般的定义标准为，当数据中心业务出现故障，将造成重大经济损失或造成社会秩序严重混乱，这个数据中心定为A级；当数据中心业务出现故障，将造成较大经济损失或造成社会秩序混乱，这个数据中心定为B级；除了A级与B级别，其余定义为C级。数据中心建设级别的确认，就基本确认了数据中心建设的供配电架构。
以数据中心业务负载为设计出发点，反向逆推测算出市电的供电容量，备用油机的大小。
反向测算需要考虑负载的特点，负载双路由供电故障时，单路电源的可靠性和容量要满足要求；UPS（不间断电源）测算容量和选型时，要考虑UPS的功率因素和充电要求；低压配电系统设计时，在考虑双电源均衡供电外，还要考虑单路故障时的切换与母联；变压器容量测算时要有一定的容余；高压配电系统设计时，除了考虑两路市电系统的供电、故障切换联动、还要考虑与备用油机系统的逻辑关系设置；备用电源油机系统的容量设计，要考虑油机系统单机冗余，负荷容量冗余和降噪系数。
3.设备选型
3.1满足国家标准或行业规范。国标和行业规范是项目建设的标准和验收的依据；
3.2根据设计文件，尽量选用国内主流的品牌和型号。国内主流的品牌和型号，说明这个设备经过了市场的检验和认可，市场保有量可以降低设备的制造成本和运维成本。
3.3尽量不要选用纯进口设备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然纯进口设备可能质量更高，更稳定可靠，但是，对后期的运维保障提出了更高的要求，可能一个很小故障，因为没有相应的本地技术支持或备件储备，无法快速恢复，会给数据中心带来致命的风险。
3.4尽量不要选用小众或非主流的品牌产品。
4.施工安装
4.1施工前准备，开工前，建设单位首先要强调做好“三级安全教育”，设计单位向施工单位做好设计交底，总包单位向施工单位做好合同交底。
4.1.1“三级安全教育”即总包单位做好项目组公司级的安全教育，总包单位向分包单位做好部门级的安全教育，分包单位向施工班组做好班组级的安全教育。安全是基础，安全是红线，所有工作都要基于安全。
4.1.2设计交底时，设计单位向施工单位进行设计说明和设计图纸的交底。在电气系统方面，设计交底应关注如下几个方面：
（1）电气系统图，系统逻辑与负载如何分配；
（2）设备的配置与安装布置图，安装的要求和设备标高；
（3）电缆的走线架与其他管路、线路是否存在交叉与干涉；
（4）接地系统和接地要求，数据中心一般要求接地采用TN-S系统；
（5）电气设计图中设备、线缆、材料数量与清单是否一致，是否存在缺项、漏项；
（6）设备材料的搬运路由是否通畅。
4.1.3总包单位向施工单位进行合同交底，就合同建设目的、工期、要求和范围进行说明，动员全部资源，要求各单位齐心协力，按期保质保量完成。
4.2施工过程中，需要做好进场材料、设备的进场验收；施工过程要严格按设计图纸实施；隐蔽工程要做好验收后方可隐蔽；只有做好检验比、分项、分部的验收，才能做好一个单位工程的验收工作。
施工单位进场前，场地应具备“三通一平”，即通水、通电、通路、场地平整。
进场材料、设备要做好进场验收，会同建设、监理、施工单位与供货单位一起就材料、设备的外观、型号、数量进行核对，随机的出厂检测报告、型式检测报告，合格证书要与设备、材料一致、完整。要求第三方检测的，供货单位、取样员在监理的见证下取样送检，检验合格方可用于施工。
电气设备安装时，机房要装修完毕，无其他施工作业，机房照明良好，空气清洁无可见粉尘。设备搬运时，因电气设备较重，要采用叉车或人力液压车，防止过度倾斜，造成设备内部结构变形或损坏；严禁放倒搬运，防止内部器件跌落损坏。设备就位后，设备间摆放要平齐，间隙均匀，板面要垂直，安装要牢固。安装后设备柜门可正常开启无卡阻，抽屉柜可正常拉出无异常声响。
电缆敷设要横平竖直，电缆过多时，电缆在走线架叠放不可超过三层，超过三层后要注意电缆散热要求，做好隔层措施。电缆转弯时，要满足电缆最小转弯半径要求，过小会造成电缆内部损伤。电缆敷设后，要整齐划一，严禁交叉和受拧变形。不同性质的电缆要分开敷设，即交直流电缆要分开敷设，电力电缆和控制电缆要分开敷设。
5.调试与测试
电气设备安装完成后，就到了上电调试和测试的阶段。上电调试前，须对设备进行上电前的检查，安装工作是否完成，内部元器件是否完好齐备，设备内部是否有异物，内部灰尘、铁屑铜屑是否清洁。做好上电前检查工作后，方可进行上电申请。
正式上电前，除了对设备进行上电前的再次检查与确认外，还要对电力电缆进行绝缘测试，每相电缆绝缘值必须大于500MΩ。电气设备的调试与测试，必须基于项目现场设备配置、设计文件要求和设备使用要求。
单机完成调试与测试后，需要对整个电气系统进行联动测试，检测整个电气系统使用、逻辑、联动是否满足设计要求。
6.初验与试运行、终验后投产
数据中心各个子系统经过假负载测试并通过后，就可以进行项目初验开始试运行了。试运行期一般三个月最多不超过半年，试运行期一般不带业务，仅观察、熟悉、维护系统，在系统故障排查、优化、预防、完善方面进行经验积累和运维管理规范化运作。
试运行期结束后，若系统一切正常，系统就可以进行终验并投产了。
7.结束语
数据中心做为当今社会技术发展和信息技术革命的产物和结晶，将在今后的社会、经济、技术方面发挥更深远的作用和影响。电气系统虽然只是数据中心的一个子系统，却是其他子系统正常运行的基础和平台，没有电气系统，其他的暖通系统、动环系统、安防系统等都是空中楼阁，其重要性不言而喻。
参考文献：
GB 50174-2017《数据中心设计规范》
论文作者:韩廷武
论文发表刊物:《科技新时代》2019年5期
论文发表时间:2019/7/24
标签：数据中心论文; 系统论文; 设备论文; 电气论文; 电缆论文; 单位论文; 项目论文; 《科技新时代》2019年5期论文;