21 世纪以来,计算机技术得到广泛应用,计算机机房的建设,对于提高人们的计算机操作水平有积极作用[1]。目前我国大型企事业单位、学校、研究院所等都建立了设施完善的计算机机房,来满足人们的计算机学习、查阅资料、数据运算等要求,但计算机机房在日常维护方面存在着多台同时使用、
使用频繁、线路长期承受高载荷容易出现老化,以及各种异常情况如水浸、漏电、鼠虫咬噬等对计算机机房电气线路的安全使用造成隐患的问题。为防止计算机线路故障采取了多项措施,保证计算机设备的正常运行,保障人们在工作、学习、研究等方面的需求。
1 故障原因
非专业人员上机操作时随意改动计算机线路。机房未及时更换老化、破损电源线。机房因电路负荷过大而造成火灾隐患; 由于电线在运输或施工中可能会受到机械损伤,运行过程中由于各相三次谐波在中性线上相位相同互相叠加,如果三相负载不平衡,中性线上叠加不平衡电流后,使电线发热更加严重,因此电气回路谐波能使线路电流增加而过载、过热从而对电线造成不同的损害,对线路造成严重的隐患。在关闭计算机设备时,如果只关闭机器本身的开关,没有彻底断开电源,电器仍处于带电状态,一旦遇上电压不稳、打雷、液体渗漏等情况就可能引发短路,导致机房引起火灾[2]。当电气线路漏电时,其漏电电流集中在一点时可能引起严重的局部发热,造成触电或火灾事故。
计算机系统安置在建筑物内,受建筑物防雷系统保护,直击雷击中计算机网络系统的可能性非常小,计算机设备抗直击雷能力很低,防护设备非常昂贵,通常不必安装防护直击雷的设备。由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压、过电流形成的雷击称为感应雷。计算机系统必须防感应雷[3]。
2 解决措施
为了消除隐患,防止发生火灾等严重事故,需要对电气线路( 主要是对漏电断路器和电气线路两个方面) 进行检测,发现电气线路及其元器件老化、破
损、及时更换。为了有效防止雷击对机房电气线路造成影响,需要对防雷装置进行检测,发现接地装置及避雷器部件电阻异常及时更换。
2. 1 电气线路故障
2. 1. 1 漏电断路器的检测
需要测试漏电断路器开关是否正常。用漏电测试仪对每一个漏电断路器的动作时间和动作电流进行测试,测试图如图 1 所示( UT582 漏电测试仪为例) ,当漏电测试报警时,需要更换漏电断路器。
电流动作的电磁脱扣型漏电保护器的原理接线图如图 2 所示。
设备正常运行时,穿过零序电流互感器 TAN 的三相电流相量和为零,零序电流互感器 TAN 二次侧不产生感应电动势,因此极化电磁铁 YA 的线圈中没有电流通过,其衔铁靠长久磁铁的磁力保持在吸合位置,使开关维持在合闸状态。当设备发生漏电或单相接地故障时,就有零序电流穿过互感 TAN 的铁心,使其二次侧产生感应电动势,于是电磁铁 YA的线圈中有交流电流通过,从而使电磁铁 YA 的铁心中产生交变磁通,与原有的长久磁通叠加,产生去磁作用,使其电磁吸力减小,衔铁被弹簧拉开,使自由脱扣机构 YR 动作,开关跳闸,断开故障电路,从而起到漏电保护的作用。
2. 1. 2 电气线路的检查。
电线的损伤从外观检查和内阻检测两个方面进行。查看电线与开关的接头处铜线是否有过热变色现象,电线是否有腐蚀、生锈现象,电线绝缘层的颜色是否变暗、无光泽、硬化脱落现象,如果没有以上现象可认为线路正常。
使用 QJ42 型直流双臂电桥测定电气线路内阻,使用胜利 VC60B +数字兆欧表测定电气线路绝缘电阻。双臂电桥又称开尔文电桥,它适用于 0. 000 001 ~
100 Ω 电阻的测量。工作原理电路如图 3 所示。
Rn 是比较用的可调电阻,Rx 是被测电阻。C1和 C2、Cn1 和 Cn2 是电流端钮,P1 和 P2、Pn1 和 Pn2是电位端钮。接线时必须使被测电阻 Rx 接在电位端按钮 P1 和 P2 之间,而电流端钮在电位端钮的外侧,否则就不能排除和减少接线电阻与接触电阻对测量结果的影响。比较用可调电阻的电流端钮 Cn2
与被测电阻的电流端钮 C2 用电阻为 r 的粗导线连接起来。
R1、R'1、R2 和 R'2 是桥臂电阻,其阻值均在10 Ω以上,并保持R'1R2= R'2R2。测量时接 Rx,调节各桥臂电阻使电桥平衡( 即灵敏电流计的指针不偏转,桥路中无电流) 时,因此 Ig = 0 时,可得被测电阻 Rx 为Rx = R2R1Rn,R2R1称为直流双臂电桥的倍率。所以电桥平衡时,被测电阻值 = 倍率读数 × 比较用可调电阻读数。用直流双臂电桥测小电阻时,能得到较准的测量结果。
2. 1. 3 电气线路检测的数据分析及故障处理
( 1) 2018 年至 2019 年使用 QJ42 型直流双臂电桥测定电线的内阻,测试结果见图 4。2019 年 6 月电线内阻测量值出现异常,由 0. 192 Ω 变成 0. 8 Ω,
数据异常,接触电阻增大。经过检查发现部分线路有发热、氧化现象,更换问题线路后,对该线路内阻检测,结果正常,线路故障排除。
( 2) 根据使用胜利 VC60B + 数字兆欧表测定电线绝缘电阻,测试结果见图 5。2018 年至 2019 年电线的内阻数值无明显变化,电气线路正常。2020 年
6 月测试中发现 L 与 N 两线之间的绝缘电阻数值由往年无穷大骤降为 800 MΩ,数据对比偏差较大,分析该线路有短路现象。对该线路所有插座进行检
查,在检查到 20 号机器时,发现插座上有水渍,打开插座发现里边有水珠,处理后重新测试内阻值恢复正常。
2. 2 雷电的防护
2. 2. 1 接地装置的检查和测定
接地装置是防雷的重要组成部分,作用是向大地释放电流,限制雷电装置的对地电压,使之不过高。防雷装置与一般的接地装置的要求相同,在接地电阻满足要求的前提下,防雷接地装置可以和其他接地装置共用。如果设备没有特殊要求,一般都是共用接地的。检查接地线路连接处是否接触良好,连接线是否完好。对接地电阻进行测量,接地电阻测试仪俗称接地电阻摇表,其测量机构为流比计,接地电阻测试仪测量接地电阻的电路如图 6 所示。
2. 2. 2 接地电阻数据分析
由接地电阻测试仪测试结果曲线图( 图 7) 得出: 除 2020 年 6 月外,接地电阻为 0. 8 Ω,符合不大于 1 Ω 防雷要求。2020 年 6 月接地电阻为 4 Ω,数值异常,分析接地线存在断路情况。经排查发现楼外施工损伤了地线,经过重做地线,隐患排除。
3 结束语
对计算机机房电气线路( 漏电断路器和电气线路) 定期检测,发现电气线路损坏、老化等超过标准要求时及时更换线路,雨季到来时对防雷装置检测,发现隐患及时消除,有效防止机房电气线路产生故障,避免机房发生火灾等重大事故而产生较大经济损失,保障了机房的安全稳定运行。