简析数据中心电气防火与缆线选择范长征

简析数据中心电气防火与缆线选择范长征

范长征

浪潮电子信息产业股份有限公司山东济南250000

摘要：近年来，数据中心（IDC，InternetDateCenter）的建设备受关注。但是大多数的用户对通信线缆的选择是基于电气性能的要求，而对于线缆的防火等级要求却往往被忽略。对于包括云计算在内的各种数据中心，该如何去设计、规划成为研究人员不得不面对的重要课题。基于此，文章对于上述相关内容进行了简要的论述分析。

关键词：数据中心；电气防火；缆线；综合布线系统

引言

数据中心设计工艺复杂，专业性强，是一个复杂的系统工程。数据中心对电源系统的可靠性要求极高，数据处理设备对工作环境的要求也给制冷系统提出了较高要求。另外，数据中心对综合布线系统、电气防火等方面也都提出了较高的要求。线缆一旦选用不当，就有可能在火灾发生时，由于火势蔓延，促使整个数据中心被烧毁，造成重大的损失。

1数据中心引起电气火灾的原因

一部分电气火灾是由于电气线路或设备线圈发生短路；电气线路或设备过负荷；导体连接部分接触不良，接触电阻过大；导体绝缘性能下降，引起的泄露电流；非线性负载引起电气线路和设备高次谐波过载，尤其是中性线过载；电气设备铁芯或其金属附件短路；电动机堵转或缺相运行；电气设备频繁启动或连续运行时间过长；供电电压过高或过低；环境温度过高和散热通风不良等原因引起电气线路和设备的发热部位产生异常高温，超过电气设备的长期允许工作温度或温升而引燃周围的可燃物而引发电气火灾。

2提高电气安全防火工作质量的对策

2.1高度重视电气火灾及消防安全检测

电气消防安全检测是预防电气火灾的主要途径，使用红外线测温、超声波测探等检测技术对电气火灾隐患进行辨别，及时找到电气火灾的隐患，并立即排除隐患，进而有效预防或降低电气火灾事故的产生。消防安全越来越受到国家的重视，要求参与电气火灾和消防安全检测的机构必须全力以赴，仔细检测，如实编写检测报告，并对检测结果负责，责任落实到具体的人身上。排除全部安全隐患，严格把好验收各个关卡。

2.2提高用电安全意识

广泛宣传安全用电的知识，提高安全用电和防火的意识，杜绝出现只知道使用而不知道安全管理的行为出现。广泛宣传安全用电知识，讲解引起电气火灾的原因以及造成的严重危害，使得人们群众真正认识到电气防火的必要性。对于火灾电气防火设计人员、施工人员、使用人员必须组织开展消防安全培训，提高其电气防火的意识，并牢固掌握电气防火常识及相关消防知识、规定和标准，达到持证上岗、责任落实到人，严惩违章操作，提升电气防火设计、安装施工队伍整体专业技能。

3数据中心电气防火设计及缆线选择相关规范

防火设计是数据中心机房建设中非常重要的一环，线路防火设计主要应考虑保证线路在火灾下连续工作的能力和防止线路自身燃烧并引发危害两方面问题，这两方面问题最终可归结为线缆如何正确选型和敷设，对这个问题除应执行《电子信息系统机房设计规范》、《电子信息系统机房施工及验收规范》外，还应执行GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》（2005年版）、GB50016-2006《建筑设计防火规范》等防火规范，以及GB50054-2011《低压配电设计规范》等相关规范、标准。通常来说，缆线的室内部分才需要考虑防火问题；室外缆线主要应考虑防水、防鼠咬、防雷等其它问题。

4现状分析

数据中心中的线缆十分复杂，有相互交织的，也有分散的，并且这些线缆延伸到数据中心中的每一部分。因此在对防火线缆进行选择时，需要选择与数据中心相适应的防火线缆进行使用。在我国由于电气引发的火灾超过一半，而在电气火灾中由于电线电缆的超负荷使用和老化占绝大部分。虽然弱电性质的电缆不会引发火灾，但是电缆的绝缘护套材料具有可燃性，这些电缆一旦接触到火源，其火势就会迅速的蔓延，同时还会释放出大量的有毒气体，不仅造成机械设备的损坏，还会威胁到人的生命安全。例如，上海某地大楼机房发生火灾，造成人员伤亡，烧毁了大量的通信器材和设备，造成高额财产损失。

5根据阻燃等级有效选择防火线缆

在综合布线防火线缆选择时，不能仅仅是依据线缆的材料进行区分，还要依据防火线缆的等级进行选择。比较常用的阻燃PVC和阻燃LSOH都是根据材料进行选择。CMP则是根据阻燃的等级进行选择。目前，我国国内存在着将材料等同于阻燃等级的认知。基于这种情况在对防火线缆进行选择时就需要按照遵循标准中防火线缆等级进行区分并选择。如：选择使用低烟无卤的阻燃线缆，就说明对线缆选择是符合IEC60332-1或者是IEC60332-3C阻燃标准进行选择，而不仅仅是要求阻燃低烟无卤，没有相应遵循的标准。如果是选择阻燃PVC护套的线缆，就需要在CMP、CMR、CM中进行选择。也只有通过这种方式才知道在选择线缆阻燃性能时是什么级别，符合什么要求。

6应用先进技术进行缆线连接管理

对于规模较大的数据中心机房来说，综合布线设计不仅要确保线路能够充分满足网络信息传输需求，而且还可让当前先进的交互式光纤管理技术融入其中，同时选择智能配线架和软件版本。这一新技术的充分运用，使得数据中心机房管理人员借助联网的电脑就能够实时检测数据中心机房和管理机房网络的连接状况。以下属于这种先进管理具备的功能：一是机房管理人员利用电缆端口、配电架及IP地址，就能够准确和快速找到物理连接位置；二是系统管理能够自动地替换交换机端口出现的错误连接；三是机房管理人员利用系统管理就能够实现对机房网络设备连接情况与配置情况的检测；四是机房管理人员能够快速且准确的建立备份数据库；五是电子工作指令能够利用LCD显示指引和图表来帮助机房管理人员更高效地完成任务。

7加强对综合布线的电气防护

7.1瞬间干扰防护的线路接地方式

综合布线系统中瞬间干扰的主要形式包含雷电与浪涌电压，其中瞬间干扰具有作用时间短和电压幅度高以及瞬间能量大的基本特点。而瞬间干扰形式中雷电危害性相对较大，因此在实际布线过程中应当对瞬间干扰进行重视，采取应对措施进行相应防护。根据数据中心对于防雷技术的相关规定严格布局线路和数据中心建筑。

7.2防范静电放电的影响

静电放电在一定的频率范围时就形成较为强烈的射频辐射。该辐射能量的峰值会在相应的范围内发生自激振荡。在机房周围如果存在自激振荡信号源，非屏蔽电缆容易串入经典放电辐射能量，促使数据机房非屏蔽电缆的工作频率大幅度提高，由此对网络系统的正常运行造成严重干扰。事实证明，采用屏蔽布线系统、优质的封闭式金属桥架和良好的接地等方法，能够有效减少感应电压对网络运行安全的干扰。在干扰非常严重的区域，以上措施均无法达到满意效果时，还可以使用光缆进行线路布线，有效避免静电干扰。

结束语

总而言之，为了减少火灾中设备和设施的损失，应该考虑好选择线缆的类型，网络与布线的不断发展，新产品也相继出现，所以，在设计的过程中必须时刻关注市场和技术进步的动态，并根据变化不断调整网络布线。

参考文献：

[1]毛一焜.浅议对电气防火安全工作的问题思考[J].云南社会主义学院学报，2016，（04）：338-339.

[2]何金良，刘吉克，祁征，王志岗，张波.云数据中心与变电站共站时工频短路故障主动防护策略[J].高电压技术，2016，41（12）：4158-4167.