保证计算机系统长期可靠地运行,必须有一个安全的供电系统,在有市电时是一个稳定的供电电源,在电网短时间停电时能继续向负载供电。实践证明,供电系统不合格,会影响计算机系统的工作,甚至损坏设备。金融行业因其业务特殊,在业务电子化和网络化程度逐步提高的情况下,业务的连续性和数据的完整性至关重要,否则会影响社会生活和经济生活的稳定,而供电系统的安全与稳定对二者的影响举足轻重。1997年香港某银行UPS发生严重故障,导致全系统停业数十小时,影响极大。计算机供电系统通常包括两部分:一种是设备供配电系统。根据计算机设备的供电要求,合理选择电力设备,构成符合计算机设备要求的供配电系统,如低压直流稳压电源、外围设备50Hz用电、设备内冷却装置的用电等。另一种是辅助供配电系统。这是为保证计算机设备能正常运行的其他设备,如空调设备、动力设备、照明设备、测试设备等组成的供配电系统。 1 供电故障对计算机系统的影响 1.1 电源故障的后果 计算机系统中的元器件对于由电源产生的波动及其干扰是非常敏感的。电源故障具有毁坏系统的潜在破坏力,瞬间就会导致大量数据和程序的丢失和损坏。电源安全的目标是减少电源故障发生的次数,使潜在的毁灭性后果降到最低程度。发生电源故障会导致下列毁坏性的后果: (1)导致全部数据丢失。当录入数据时发生电源故障,系统可能被毁坏,工作中的文件可能被停止,用正常的操作系统存取方法不能存取数据。 (2)可使输入和输出逻辑出错。例如会影响驱动器和监督程序之间读写操作的精确性。 (3)影响CPU的性能。使处理能力变得呆滞起来,而且出现不精确的数字。 (4)导致计算机失去瞬间记忆。数据写到磁盘时,由于电涌或猛烈冲击可能破坏暂存在内存里的程序或数据。 (5)导致CPU的内部电路短路。 据有关统计数据表明,计算机每月至少要受到110~140次电源干扰,干扰类型主要有:瞬变、尖峰、浪涌等。 1.2 电源故障的类型 电源故障类型主要有4类: (1)电源线噪声。主要以两种形式出现,一种是高压尖脉冲(可能高达6000V),它会冲击电源线路;另一种瞬变现象,是电压噪声,通常是一种调幅脉波。尖峰和瞬变现象在所有电源线故障中占80%以上。 电源线自身也会发出噪声。电流以正弦波流动,电磁脉冲干扰在电源线上会在毫微秒时间内使短暂尖峰达到最高点。 闪电是电磁噪声中破坏力最强的,它会导致电涌进入电气和通信线路,一个持续的电涌可高达7000V,可在线路内走1英里多。 (2)周围环境噪声。周围环境噪声主要来自汽车发动机、X光射线、大功率空调和冰箱、无线电频率干扰等。如工业机床上的感应开关负载会产生高频干扰,工业机床接通电源瞬间,浪涌电流或冲击源会使电机飞速运转,计算机系统不应该安装在这种电气设备附近。另外办公室内的复印机、打字机等设备对计算机也会有影响,计算机的电源插座应该是专用的,连接到单独的开关上,不要与其他电气设备共用,最好能屏蔽计算机的电缆,减少噪声干扰对系统的威胁。 (3)电压波动。电压波动是电网常见现象,电压波动可分为两类:一种是在正常电压值上下摆动。电网在运行过程中受诸多因素的影响总是处于不断的波动状态,这种波动如果超出了主机和外围设备允许的范围,就会使计算机处于不稳定的运行状态,甚至出错,严重时还会停机或损坏机器。另一种是瞬变浪涌或瞬变下跌。由于电网供电系统故障、大负载的改变以及故障设备的影响,造成电压瞬时上升或下跌。据国外资料统计,瞬态电涌出现的频率大致为:5000V(每年1次)、2000V(每年10次)、1000V(每年50次)、400V(每年2000次)。 (4)电源故障。如某一时间段内用电需求过大、电气设备的损坏和断路、线路安装有误、电路过载、闪电和暴风雨等,导致电源故障的发生,供电中断,将持续一段时间,几分钟至几小时,有时甚至是几天,从而影响计算机系统。 2 计算机供电系统的技术要求 为计算机系统提供的电源质量的好坏,直接影响着计算机系统的可靠运行。这种影响不仅来自提供电设备的电压、频率、电流等。而且来自电网所提供的电源质量。这些基本要素都要符合计算机设备的要求,根据我国《计算机站场地技术要求》(GB2887),对供电系统的要求如下: 2.1 线制与额定电压 我国的电力系统采用的是三相四线制,相电压为220V,线电压为380V。计算机系统一般要求三相五线制,即三根相线、一根零线、一根地线,地线单独接地,不与零线共地。在同一个计算机供电系统中,送给各部分的电压可以有220V和380V。需要特别指出的是从国外引进的计算机,有110V的、有三相三线制的,遇到这种情况应设置专门的变压器。 2.2 频率 国内计算机要求的供电频率分为两种:工频50Hz和中频400Hz或1000Hz。从国外引进的计算机,有的设备要求供电的电源频率为60Hz,需要采用专门的频率变换器将50Hz的电源转换成60Hz的电源。 2.3 额定容量 计算机系统要求提供的电源额定容量以两种方式给出: (1)在额定电压下计算机系统的总容量或计算机系统的总电流。这对选取电力设备、供电电缆、计算机机房的总发热量,以及选取合适的空调是必不可少的资料。通常供电量应留有不少于30%~50%的余量。一般电气设备在启动时要求的电流要比稳定工作时大。 (2)各分机所要求的工作电流,是指设备稳态工作时的额定值。这对设计计算机房的配电柜、选取合适的传输导线和连接器件也是必需的。 2.4 允许的电网异常范围 (1)电压波动。电网电压的波动常常是因电网负载出现了较大的增加或减少而引起的。例如在用电高峰时电压往往偏低,有设备停机时电压往往偏高。电网电压波动的影响是较大的。 国家标准对电压波动等级有如下规定: 电压等级 A级 B级 C级 |