一、概述 地铁弱电系统应用在地铁的车站、车辆段、停车场、控制中心等场所，包
括 通信、信号、综合监控（电力监控PSCADA环境与设备监控BAS火灾自动报警 FAS门禁ACS）自动售检票系统AFC乘客信息系统PIS屏蔽门、变电所直流 操作 应急照明等部分，系统一般由计算机 网络设备及自动化控制设备组成， 用电为一级负荷， 因此需要高可靠性的后备电源进行不间断供电， 以保证供电质 量和供电连续性。 屏蔽门驱动电机 变电所直流操作以及部分通信设备分别用到 DC110V DC220V和 DC-48V电源，一般由专门的直流电源独立供电。
应急照明一般为交流感应式的负载， 分布在整个车站范围内， 点多面广， 多 采用EPS供电。剩余的通信、信号、电力监控、环境与设备监控、门禁、火灾报 警、自动售检票、 乘客信息、 屏蔽门网络控制等系统均为计算机和网络设备等容 性负载，需要AC380/220V电源，最适合采用UPS系统进行供电。
由于地铁运营环境及其设备的特殊性，一般要求提供电源的
UPS系统满足
下列要求： 1.可靠性强，能适应地下运行环境，以确保车站各弱电系统设备全 天候、稳定、可靠地运行； 2.绿色环保，避免污染电力环境及自然环境； 3.安全 性高，保护全面，不易造成人为设备故障，不会威胁人身安全；
4.便于近、远端
管理，有标准的通讯接口及开放的通讯协议； 5.尽量采用集中式供电，综合利用 各种资源。目前，轨道交通 UPS电源整合是一个发展趋势，全国各地地铁新建 线路都在进行 UPS 整合工作，因为这样更有利于资源的综合利用，更有利于设 备的专业化维护与管理，同时也有利于节省机房使用面积。
随着近年来电力电子设备制造工艺和应用技术的发展， 目前在通信机房和大 型数据中心，均有采用大容量 UPS系统集中供电的先例，大容量 UPS电源系统 和先进控制技术在通信和数据中心等领域有较成熟的经验， 为在轨道交通工程中 实现对各个弱电系统 UPS 电源的集中提供了有利条件。
而计算机房建设工程不仅仅是一个装饰工程，也是一个集电工学、电子学、 建筑装饰学、美学、暖通净化专业、计算机专业、弱电控制专业、消防专业等多 学科、多领域的综合工程，并涉及到计算机网络工程，
PDS工程等专业技术的工
程。在设计施工中应对供配电方式、空气净化、安全防范措施以及防静电、防电 磁辐
射和抗干扰、防水、防雷、防火、防潮、防鼠诸多方面给予高度重视，以确 保计算机系统长期正常运行工作。
由于计算机机房的环境必须满足计算机等各种微机电子设备和工作人员对 温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全保安、防漏水、电源质量、 振动、防雷和接地等的要求， 同时又要求具有建筑装饰美学及现代科技气息。 因 此说计算机房是一个综合性较强的专业技术场地工程， 机房建设需要专业技术企 业来完成，以建设一个安全可靠、舒适实用、节能高效和具有可扩充性的机房。
而地铁行业UPS设备设置在站厅层或设备层的设备机房内，UPS设备与电池 设备分别放置在不同的设备房间。 由于地铁运营的特殊性， 运营期间车站机房内 灰尘较多，灰尘颗粒复杂，灰尘中含金属颗粒、导电粉尘等。一般根据工程环境 特点，采取相关措施，以确保 UPS在此环境中可靠运行。
二、设计要求
1. 引用技术标准和规范 在设计、制造、试验、安装、运输、包装、现场试验、初步验收和竣工验收时应 当遵照下列标准现行有效的最新版本执行(但不限于下列标准)执行。
1) 《城市轨道交通技术规范》 (GB50490-2009)； 2) 《地铁设计规范》(GB 501512003);
3) 《城市轨道交通工程项目建设标准》 (建标 104－2008)； 4) 《铁路运输通信设计规范》 ( TB 10006－2005) ; 5) 《电信专用房屋设计规范》 (YD/T 5003-2005); 6) 《民用建筑电气设计规范》 (JGJ/T 16-2008); 7) 《通信管道及通道工程设计规范》 (GB 50373-2006); 8) 《低压配电设计规范》 ( GB 50054-1995); 9) 《通信用阀控式密封铅酸蓄电池》 YD/T799-2002;
10) 《通信电源设备安装工程设计规范(常用) 》 (YD/T 5040-2005); 11) 《通信电源设备安装设计规范》 ( YD 5040-2005); 12) 《通信用不间断电源( UPS)》(YD/T1095-2008); 13) 《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》
(YD 5098-2005);
14） 《电磁兼容》（GB/T 1762®;
15） 《通信局（站）电源系统总技术要求》规定（YD/T1O51-2OO0 ; 16） 《通信电源设备安装工程设计规范》（YD/T5040-2005）; 17） 安全防范工程程序和要求；
18） 美国电子工业协会（EIA）的相关标准； 19） 国际铁路联盟（UIC）相关标准； 20） 国际电工委员会标准（IEC）相关标准；
21） 国际电气和电子工程师协会标准（IEEE相关标准； 22） 国际电信联盟（ITU-T）相关建议； 23） 国际标准化组织（ISO）相关标准。 2、供配电依据
计算机设备供配电系统提供电源的质量好坏直接影响着计算机系统的稳定性和 可靠性。在GB50174- 2008《电子计算机机房设计规范》中对电压变动、频率变 化、波形失真率分级如下表：
项目级别 电压波动范围 频率波动范围 波形失真率
A级 B级 ±7% <± 0.5HZ 5~8%
C级
—15%〜+10% <± 1HZ 8~10%
犬％
<± 0.2HZ 3〜5%
三、系统基本性能指标参数
模块化UPS系统为众多被整合的弱电系统提供不间断电源，为保证能提供高 品质电源，通过对推荐方案的分析和对设备的调研， 并结合相关设计标准，提出 集中UPS系统基本性能指标要求如下： 1） UPS性能指标要求
电源设备的输入电源为三相五线制（380V/220V交流电源，输出为380V/220V 交流电源
输入参数 主路输入 额定输入电压（Vac ） 输入电压范围（Vac ） 。
380/400/415 208〜478 相数 输入频率范围（Hz ） 输入功率因数 旁路输入 额定输入电压（Vac ） 输入电压范围（Vac ） 三相五线 40〜70 > 0.99 380/400/415 220+25% ; 240-45% 相数 旁路同步跟踪范围（Hz ） 发电机接入 输出参数 电压（Vac） 输出功率因数 频率（Hz ） 市电模式 电池模式 波形 切换时间（ms） 整机效率 过载能力 电池 电池电压（Vdc） 环境 三相五线 ±10% 支持 380/400/415 士 1% 0.9 ±1%、±2%、±4%、±5%、±10% 可设置 (50/60 ±0.1% ) Hz 正弦波 THDM 2% （100%线性负载） 0 95% < 110%, 60min ； < 150% 1min ； 32节/34节/36节/38节/40节可选 工作温度（C ） 0 ~ 40 储存温度（C ） -25〜55 （不含电池） 相对湿度 工作海拔咼度 噪音（dB） 0 ~ 95% （不凝露） <1500m <70 <73 其它功能 告警功能 保护功能 执行标准 过载、市电异常、UPS 故障、电池欠压等 短路、过载、过温、电池欠压、输出过欠压 YD/T 2165-2010 2）蓄电池性能指标要求 据美国IDC统计，设备断电事故中，有50%是由UPS电池引起的，特别是UPS 及电池安装好之后，由于专业人才匮乏，日常维护不到位，加上部分收费站使用 环境差，科士达服务人员在帮很多国内收费站巡检时发现，很多网点
UPS电池
柜上堆放着很多物品，严重影响散热，导致电池提前老，断电后备时间不足等现 象，更可怕的是很多收费站点鼠患严重，因老鼠咬坏电池线路引发的短路爆炸， 起火等事故时有发生，下图是就某两个收费站因电池起火引发的火灾现场；
（2002年和2005年某收费网点电池漏液起火现场）
综合我国铅酸蓄电池的各类使用情况，选用铅酸蓄电池外壳材料全部使用防火 功能的优质材料，并通过国家电器产品安全质量监督检验中心外壳采用阻燃材料 的严格检测，满足防火要求。蓄电池在日常使用过程中，特别是电池放电过程中， 大电流放电会导致蓄电池发热，蓄电池在安装时，要预留一定的散热空间。
普通的铅酸蓄电池，安装人员很容易忽视这个问题。常规的铅酸蓄电池的外壳 材料大部分为ABS材料，虽然硬度很好，但韧性比较差，也就是我们所说的比较 脆，在遇到比较强的冲击时，在运输、搬运和安装过程中，撞击的力度大于了 ABS材料本身的承受能力时，ABS材料的外壳可能会出现裂痕。较为明显的裂痕 容易预防，不明显的裂痕往往是在使用中出现问题，在蓄电池使用了一段时间后， 电池发热， 外壳裂痕就会出现漏液， 在外壳上部的裂痕出现渗液容易发现， 在底 部就很难了。在蓄电
池工作年限比较长，端子密封圈的寿限达到极限的情况下， 容易出现松动，产生漏液。如果不及时发现，采取有效的措施，容易出现着火和 热失控等严重隐患。所以，选择蓄电池时，应有较为合适的防漏液技术，以保证 地铁机房的安全。
采用单体12V，阀控式密封铅酸免维护蓄电池，蓄电池的连续浮充工作寿命 不少于 8年。
循环使用寿命应满足：80%放电深度时＞ 60次。
蓄电池结构保证在使用寿命期间， 不会渗漏电解液。 不因运行温度变化而导 致表面龟裂。
蓄电池槽、盖、安全阀、极柱封口剂材料具有阻燃性，自身不燃，遇到火源 时不产生有害气体。
蓄电池极性与极性标志一致。正、负极端子便于用螺栓连接，其极性、端子 外形尺寸符合产品图样。
蓄电池极板厚度符合国家标准。
气密性：蓄电池除安全阀外，能承受 50pa的正压或负压而不破裂、不开胶， 压力释放后壳体无残余变形。
为防止漏气起火，蓄电池应具有防漏液保护技术。 3）精密空调技术指标要求
机房环境特点
机房中的计算机及网络设备在运行中散热量大而且集中， 散湿量极小， 散热 量的 95%是显热，热湿比极大，焓差小。在这种情况下，空气处理可近似作为一 个等湿降温过程。 温度是保证电子设备正常工作的关键之一精密 A/C 的恒温精度 达土「C。经实验机房温度上升5C其设备的可靠性下降25%如上升至10C,可靠 性下降 40%，因此保证机房温度恒定就非常重要。根据热的传播方式—传导、辐 射、对流分析，疏散显热的最有效方式是对流， 这就需要大量的冷风将热量带走。 气流速度 （送风量 ），是保证机房内设备周围的温湿度均匀分布的首要条件风量小， 会造成设备周围及内部的温度升高，尤其是没有自散热功能的设备其故障率达 75%以上，精密空调的送风量达到 4000-12000M3/H,可以使机房内每一点压力都 能均匀分布，其误差率不超过 15%。集中空调主要考虑人体对环境的要求，不具 备大风量。
因此，集中空调方式就会出现虽然冷量够，但设备热量却散不出去的问题。 集中空调是用风管送风， 而非静压风库， 送风均匀度较差， 所以集空调不适合在 机房使用。 机房专用精密空调充分考虑了计算机设备的特点， 在相同制冷量的基 础上，
加大了风量。加之专用的送回风风库，送、回风均匀，能够较为迅速、有 效地带走机器热量。 计算机系统和程控交换机投入正常运行后， 一般有个较长时 间的运行周期，特别是程控交换机可能全年无休， 连续不断地运行。 即便在冬季， 机房内还有余热。因此，机房空调系统必须考虑长时间运行的可靠性和可操作性。 精密空调设计寿命是最低是 10 年，连续运行时间是 86400 小时，平均无故率达 到 25000 小时，实际运用过程中 , 精密 A/C 可运行 15 年。计算机设备除了对温度 有要求外， 对湿度亦有要求。 适当的湿度是保证设备正常工作的条件。 湿度太低 会产生静电，危害设备安全。湿度太高也会增加设备的故障率，如湿度低于 20% 的时候，机房内工作人员行走时静电可达成
1.2万伏，如湿度高达80%RH温度
16°C时，设备表面就会结露，设备的故障率就会高达 65%，这样就要求机房要将 湿度严格控制在规定的范围内。 而集中空调无法控制湿度恒定， 如果再加一套湿 度控制系统，无形中又加大了投资维护量。 而专用空调实现了对湿度的自动控制， 使计算机设备不论在极湿润的夏季还是在极干躁的冬季都能在恒湿状态下正常 工作。此外，机房对洁净度亦有严格的要求，这个要求远远高于办公用房。由于 集中空调送风方式的特点决定其不能满足此要求。而专用空调中有中效过滤系 统，可随时更换过滤网， 方便、省时、经济。同时，根据机房的围护结构特点 （主 要是墙体、顶面、地面，包括：楼层、朝向、外墙、内墙及墙体材料，及门窗型 式、单双层结构及缝隙、散热） 、人员的发热量，照明灯具的发热量，新风负荷 等各种因素， 计算出计算机房所需的制冷量， 因此选定空调的容量。 A 级机房内 温度、湿度的要求：
机房的环境是靠空调机来实现的。 但是，机房的洁净度则要求做到以下几点： 第一、机房要密封、墙体围护结构要清洁。
第二、机房要保持正压，防止脏空气侵蚀。新风做到两级净化，即初效、亚 高效过滤器，从而使输入机房的空气洁净度大大提高。
第三、空调机设中效过滤器， 并定期更换， 从而保证机房空气在不断循环中 得以净化。 我公司的方案设计可以保证， 空气洁净度达到国标要求。 机房的热负 荷主要来自两个方面： 机房内的计算机设备、 照明灯具、 辅助设施及工作人员所 产生的热； 由机房外部进入的热， 如：从墙壁、屋顶、隔断和地面传入机房的热； 透过玻璃窗射入的太阳辐射热； 从窗户及门的缝隙渗入的风而侵入的热； 新风机 补充新风带进来的热量等。 为达到机房的环境要求， 空调机的选型十分重要。 确 保计算机房内的系统设备在恒温、 恒湿工作条件下的送风量以及使人感到舒适的 送风
量，必须计算出机房内的热负荷。
基本参数：
1、机房专用空调能按要求自动调节室内温、 湿度，具有制冷、 加热、加湿、 除湿等功能。温度调节范围：+17C〜+30C，温度调节精度：
土 1C，温度变
化率＜ 5C /小时，湿度调节范围：20%〜80%RH湿度调节精度：土 5 %RH ; 冷却方式：风冷； 送风方式：上送风、下回风；
2、 一般空调厂商具有 《全国工业产品生产许可证》 ，生产许可证覆盖全容量 段制冷量25kW〜150kW。投标产品应满足国家相关标准及认证要求，要求提供 精密空调节能认证，精密空调 CE认证。
3、 制造厂商应建设有精密空调专用焓差实验室，焓差实验室测试范围应能 覆盖投标机型，实验室需具备相关权威机构的校准认可证明文件。
4、 机组采用高效涡旋式压缩机，以提高机组的节能性及可靠性；对应机组 总制冷量，压缩机能效比》4.0。
5、 机组采用双蒸发器组成的大面积“ V'型蒸发器，并采用内螺纹紫铜管、 亲水开窗铝箔结构，增强换热效率。
6、 一般采用电子再热器，为提高加热器的效率，全铝翅片式电加热器且带 功率分级控制功能，可依据再加热需求输出合适的加热量， 确保机房环境的稳定、 节能。
7、 机组应安装 G4 级空气过滤器，空气过滤器应便于更换，过滤器应符合 美国ASHRAE52-7或Eurovent4-5标准。所安装的过滤器应保证机房的洁净度达 到 GB 50174-200《8 电子信息系统机房设计规范》 要求（每升空气中大于或等于 0.5 微米的尘粒数应少于 18000 粒）。
8、机房专用空调机组采用下送风的送风型式，并采用独立的风机系统，风 机的电机和风扇数量一致；采用 AC后倾风机，风机应能够方便的从机组正面取 出进行现场维修 ,提高系统的可维护性。
9、 应采用R407C环保制冷剂。 10、 机房专用空调的电气性能
1) 输入电压允许波动范围： 380V±10% 2) 频率： 50HZ±2HZ
11、 机房专用空调机组应能适应室外环境温度 -20C~+45C，如选配低温运 行组件，应能适应室外环境温度-40E ~+45C。
12、 机房专用空调的温度、湿度控制性能
1) 机房专用空调应能按要求自动调节室内温、湿度，具有制冷、加热、加 湿、除湿等功能。
2) 温度调节范围： +17E ~+30E
3) 温度调节精度：土「C,温度变化率＜5C/小时 4) 湿度调节范围： 20% ~ 80%RH 5) 湿度调节精度：± 5 %RH
6) 温、湿度波动超限应能发出报警信号。
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