保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行，必須有一個(gè)安全的供電系統(tǒng)，在有市電時(shí)是一個(gè)穩(wěn)定的供電電源，在電網(wǎng)短時(shí)間停電時(shí)能繼續(xù)向負(fù)載供電。實(shí)踐證明，供電系統(tǒng)不合格，會(huì)影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作，甚至損壞設(shè)備。金融行業(yè)因其業(yè)務(wù)特殊，在業(yè)務(wù)電子化和網(wǎng)絡(luò)化程度逐步提高的情況下，業(yè)務(wù)的連續(xù)性和數(shù)據(jù)的完整性至關(guān)重要，否則會(huì)影響社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)生活的穩(wěn)定，而供電系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定對(duì)二者的影響舉足輕重。1997年香港某銀行UPS發(fā)生嚴(yán)重故障，導(dǎo)致全系統(tǒng)停業(yè)數(shù)十小時(shí)，影響極大。計(jì)算機(jī)供電系統(tǒng)通常包括兩部分：一種是設(shè)備供配電系統(tǒng)。根據(jù)計(jì)算機(jī)設(shè)備的供電要求，合理選擇電力設(shè)備，構(gòu)成符合計(jì)算機(jī)設(shè)備要求的供配電系統(tǒng)，如低壓直流穩(wěn)壓電源、外圍設(shè)備50Hz用電、設(shè)備內(nèi)冷卻裝置的用電等。另一種是輔助供配電系統(tǒng)。這是為保證計(jì)算機(jī)設(shè)備能正常運(yùn)行的其他設(shè)備，如空調(diào)設(shè)備、動(dòng)力設(shè)備、照明設(shè)備、測(cè)試設(shè)備等組成的供配電系統(tǒng)。
1 供電故障對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的影響
1.1 電源故障的后果
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的元器件對(duì)于由電源產(chǎn)生的波動(dòng)及其干擾是非常敏感的。電源故障具有毀壞系統(tǒng)的潛在破壞力，瞬間就會(huì)導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)和程序的丟失和損壞。電源安全的目標(biāo)是減少電源故障發(fā)生的次數(shù)，使?jié)撛诘臍缧院蠊档阶畹统潭?。發(fā)生電源故障會(huì)導(dǎo)致下列毀壞性的后果：
(1)導(dǎo)致全部數(shù)據(jù)丟失。當(dāng)錄入數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)生電源故障，系統(tǒng)可能被毀壞，工作中的文件可能被停止，用正常的操作系統(tǒng)存取方法不能存取數(shù)據(jù)。
(2)可使輸入和輸出邏輯出錯(cuò)。例如會(huì)影響驅(qū)動(dòng)器和監(jiān)督程序之間讀寫操作的精確性。
(3)影響CPU的性能。使處理能力變得呆滯起來，而且出現(xiàn)不精確的數(shù)字。
(4)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)失去瞬間記憶。數(shù)據(jù)寫到磁盤時(shí)，由于電涌或猛烈沖擊可能破壞暫存在內(nèi)存里的程序或數(shù)據(jù)。
(5)導(dǎo)致CPU的內(nèi)部電路短路。
據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，計(jì)算機(jī)每月至少要受到110～140次電源干擾，干擾類型主要有：瞬變、尖峰、浪涌等。
1.2 電源故障的類型
電源故障類型主要有4類：
(1)電源線噪聲。主要以兩種形式出現(xiàn)，一種是高壓尖脈沖（可能高達(dá)6000V），它會(huì)沖擊電源線路；另一種瞬變現(xiàn)象，是電壓噪聲，通常是一種調(diào)幅脈波。尖峰和瞬變現(xiàn)象在所有電源線故障中占80％以上。
電源線自身也會(huì)發(fā)出噪聲。電流以正弦波流動(dòng)，電磁脈沖干擾在電源線上會(huì)在毫微秒時(shí)間內(nèi)使短暫尖峰達(dá)到最高點(diǎn)。
閃電是電磁噪聲中破壞力最強(qiáng)的，它會(huì)導(dǎo)致電涌進(jìn)入電氣和通信線路，一個(gè)持續(xù)的電涌可高達(dá)7000V，可在線路內(nèi)走1英里多。
(2)周圍環(huán)境噪聲。周圍環(huán)境噪聲主要來自汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、X光射線、大功率空調(diào)和冰箱、無線電頻率干擾等。如工業(yè)機(jī)床上的感應(yīng)開關(guān)負(fù)載會(huì)產(chǎn)生高頻干擾，工業(yè)機(jī)床接通電源瞬間，浪涌電流或沖擊源會(huì)使電機(jī)飛速運(yùn)轉(zhuǎn)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不應(yīng)該安裝在這種電氣設(shè)備附近。另外辦公室內(nèi)的復(fù)印機(jī)、打字機(jī)等設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)也會(huì)有影響，計(jì)算機(jī)的電源插座應(yīng)該是專用的，連接到單獨(dú)的開關(guān)上，不要與其他電氣設(shè)備共用，最好能屏蔽計(jì)算機(jī)的電纜，減少噪聲干擾對(duì)系統(tǒng)的威脅。
(3)電壓波動(dòng)。電壓波動(dòng)是電網(wǎng)常見現(xiàn)象，電壓波動(dòng)可分為兩類：一種是在正常電壓值上下擺動(dòng)。電網(wǎng)在運(yùn)行過程中受諸多因素的影響總是處于不斷的波動(dòng)狀態(tài)，這種波動(dòng)如果超出了主機(jī)和外圍設(shè)備允許的范圍，就會(huì)使計(jì)算機(jī)處于不穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，甚至出錯(cuò)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)停機(jī)或損壞機(jī)器。另一種是瞬變浪涌或瞬變下跌。由于電網(wǎng)供電系統(tǒng)故障、大負(fù)載的改變以及故障設(shè)備的影響，造成電壓瞬時(shí)上升或下跌。據(jù)國(guó)外資料統(tǒng)計(jì)，瞬態(tài)電涌出現(xiàn)的頻率大致為：5000V（每年1次）、2000V（每年10次）、1000V（每年50次）、400V（每年2000次）。
(4)電源故障。如某一時(shí)間段內(nèi)用電需求過大、電氣設(shè)備的損壞和斷路、線路安裝有誤、電路過載、閃電和暴風(fēng)雨等，導(dǎo)致電源故障的發(fā)生，供電中斷，將持續(xù)一段時(shí)間，幾分鐘至幾小時(shí)，有時(shí)甚至是幾天，從而影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
2 計(jì)算機(jī)供電系統(tǒng)的技術(shù)要求
為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的電源質(zhì)量的好壞，直接影響著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。這種影響不僅來自提供電設(shè)備的電壓、頻率、電流等。而且來自電網(wǎng)所提供的電源質(zhì)量。這些基本要素都要符合計(jì)算機(jī)設(shè)備的要求，根據(jù)我國(guó)《計(jì)算機(jī)站場(chǎng)地技術(shù)要求》（GB2887），對(duì)供電系統(tǒng)的要求如下：
2.1 線制與額定電壓
我國(guó)的電力系統(tǒng)采用的是三相四線制，相電壓為220V，線電壓為380V。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般要求三相五線制，即三根相線、一根零線、一根地線，地線單獨(dú)接地，不與零線共地。在同一個(gè)計(jì)算機(jī)供電系統(tǒng)中，送給各部分的電壓可以有220V和380V。需要特別指出的是從國(guó)外引進(jìn)的計(jì)算機(jī)，有110V的、有三相三線制的，遇到這種情況應(yīng)設(shè)置專門的變壓器。
2.2 頻率
國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)要求的供電頻率分為兩種：工頻50Hz和中頻400Hz或1000Hz。從國(guó)外引進(jìn)的計(jì)算機(jī)，有的設(shè)備要求供電的電源頻率為60Hz，需要采用專門的頻率變換器將50Hz的電源轉(zhuǎn)換成60Hz的電源。
2.3 額定容量
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要求提供的電源額定容量以兩種方式給出：
(1)在額定電壓下計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總?cè)萘炕蛴?jì)算機(jī)系統(tǒng)的總電流。這對(duì)選取電力設(shè)備、供電電纜、計(jì)算機(jī)機(jī)房的總發(fā)熱量，以及選取合適的空調(diào)是必不可少的資料。通常供電量應(yīng)留有不少于30％～50％的余量。一般電氣設(shè)備在啟動(dòng)時(shí)要求的電流要比穩(wěn)定工作時(shí)大。
(2)各分機(jī)所要求的工作電流，是指設(shè)備穩(wěn)態(tài)工作時(shí)的額定值。這對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)房的配電柜、選取合適的傳輸導(dǎo)線和連接器件也是必需的。2.4 允許的電網(wǎng)異常范圍
(1)電壓波動(dòng)。電網(wǎng)電壓的波動(dòng)常常是因電網(wǎng)負(fù)載出現(xiàn)了較大的增加或減少而引起的。例如在用電高峰時(shí)電壓往往偏低，有設(shè)備停機(jī)時(shí)電壓往往偏高。電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響是較大的。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電壓波動(dòng)等級(jí)有如下規(guī)定：
電壓等級(jí) A級(jí) B級(jí) C級(jí)
波動(dòng)范圍 ≤±5% ≤+7%,≤-10% ≤±10%
(2)頻率波動(dòng)。電網(wǎng)的頻率波動(dòng)主要是由于電網(wǎng)超負(fù)荷運(yùn)行所致。國(guó)標(biāo)波動(dòng)等級(jí)規(guī)定如下：
頻率等級(jí) A級(jí) B級(jí) C級(jí)
波動(dòng)范圍 ≤±0.05Hz ≤±0.5Hz ≤±1Hz
(3)波形失真度。波形失真度指計(jì)算機(jī)輸入端交流電壓所有高次諧波有效值之和與基波有效值之比的百分?jǐn)?shù)。國(guó)標(biāo)規(guī)定如下：
失真度等級(jí) A級(jí) B級(jí) C級(jí)
波動(dòng)范圍 ≤5% ≤10% ≤20%
(4)瞬時(shí)停電。瞬時(shí)停電是指計(jì)算機(jī)在正常運(yùn)行過程中電網(wǎng)的瞬時(shí)斷電。瞬時(shí)斷電時(shí)間長(zhǎng)會(huì)引起計(jì)算機(jī)出錯(cuò)，甚至停機(jī)。瞬時(shí)斷電所允許的時(shí)間在國(guó)內(nèi)尚無標(biāo)準(zhǔn)，日本《工業(yè)用計(jì)算機(jī)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：A級(jí)，3ms以下；B級(jí)，100ms以下；C級(jí)，200ms以下。
(5)電壓瞬變。供電電源的輸出電壓最大瞬變應(yīng)小于等于額定電壓的8％～10％，并在100～200ms內(nèi)穩(wěn)定。
(6)輸出電壓畸變率。一般應(yīng)≤±5％。
(7)三相不平衡。指相角不平衡、電壓不平衡、電流不平衡三種。目前尚無對(duì)三相不平衡要求的標(biāo)準(zhǔn)，若機(jī)器有規(guī)定時(shí)應(yīng)根據(jù)需要處理。3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)供電技術(shù)3.1 電力負(fù)荷的等級(jí)
按照我國(guó)用電設(shè)備對(duì)供電可靠性的要求，電力負(fù)荷分為三個(gè)等級(jí)：
(1)一級(jí)負(fù)荷。指突然停電將造成人身傷亡危險(xiǎn)，或大設(shè)備損壞且難以修復(fù)以致帶來重大經(jīng)濟(jì)損失的負(fù)荷。
(2)二級(jí)負(fù)荷。指突然停電將產(chǎn)生大量廢品，大量減產(chǎn)，或發(fā)生重大設(shè)備損失事故，但采取措施能夠避免的負(fù)荷。
(3)三級(jí)負(fù)荷。一、二級(jí)負(fù)荷之外的所有用電設(shè)備。
在《計(jì)算機(jī)站場(chǎng)地技術(shù)要求》中，依據(jù)計(jì)算機(jī)的用途和性質(zhì)以及負(fù)荷分級(jí)的規(guī)定，采取了相應(yīng)的供電技術(shù)：對(duì)于一級(jí)負(fù)荷采用一類供電，即建立不停電系統(tǒng)，而且要保證電網(wǎng)的質(zhì)量；對(duì)于二級(jí)負(fù)荷采用二類供電，即建立帶備用的供電系統(tǒng)；對(duì)于三級(jí)負(fù)荷采用三類供電，即按一般用戶供電考慮。
3.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的供電方式
在實(shí)際工作中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有以下幾種常用的供電方式：
(1)直接供電。將變電站送來的工頻交流電直接送給計(jì)算機(jī)設(shè)備配電柜，然后再分配給計(jì)算機(jī)設(shè)備。對(duì)于需要中頻電源的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，需要將工頻交流電經(jīng)配電盤分成兩路，一路直接送計(jì)算機(jī)，另一路經(jīng)中頻機(jī)組輸出中頻電流后再送計(jì)算機(jī)配電柜，最后送計(jì)算機(jī)。
直接供電有設(shè)備少、投資低、運(yùn)行費(fèi)用少、供電簡(jiǎn)單、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量要求高，容易受電網(wǎng)及負(fù)載變化的影響。一般采用專用供電線路，只適用于電網(wǎng)質(zhì)量能滿足主機(jī)電源及外圍設(shè)備電源，且附近沒有較大負(fù)載的啟動(dòng)、電磁干擾很少的情況。
(2)隔離供電。在交流進(jìn)線后面加一個(gè)隔離變壓器，然后再送給計(jì)算機(jī)。隔離變壓器的初級(jí)和次級(jí)之間均加屏蔽層，并各引出一個(gè)抽頭與初、次級(jí)的零線連接，再經(jīng)一耦合電容接地，對(duì)電網(wǎng)瞬變干擾有隔離和衰減作用。
(3)交流穩(wěn)壓器供電。讓50Hz的工頻交流經(jīng)交流穩(wěn)壓器后，再供計(jì)算機(jī)使用?？梢运p許多暫態(tài)沖擊、幅度波動(dòng)和電壓脈沖，但對(duì)電源頻率波動(dòng)無法糾正。
(4)發(fā)電機(jī)組供電。外電網(wǎng)交流輸入經(jīng)過整流后變?yōu)橹绷?，并?qū)動(dòng)直流電機(jī)，再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流輸出。若電網(wǎng)停電，可利用蓄電池提供直流驅(qū)動(dòng)，滿足一段時(shí)間內(nèi)不停電的需求。通過測(cè)速電機(jī)和慣性飛輪等裝置調(diào)整輸入輸出電流，使輸出電壓和頻率不隨電網(wǎng)的波動(dòng)而變化。
(5)不間斷電源（UPS）供電。不間斷電源最大的特點(diǎn)在于不間斷性，而且能最大限度地提供穩(wěn)定電壓，隔離外電網(wǎng)的干擾。外電網(wǎng)一旦停電，UPS能在設(shè)備所允許的極短時(shí)間內(nèi)（微秒至毫秒級(jí)）自動(dòng)從備用能源經(jīng)逆變器變換成電壓、頻率和相位都與原供電電源相同的電能繼續(xù)向計(jì)算機(jī)供電?；蛘咂綍r(shí)由逆變器供電，只在逆變器發(fā)生故障時(shí)，由靜態(tài)電子開關(guān)自動(dòng)將計(jì)算機(jī)瞬時(shí)切換到外電網(wǎng)供電或切換到另一臺(tái)與之并聯(lián)的UPS上，實(shí)現(xiàn)不間斷供電。UPS提供的電源具有較高的電壓和頻率穩(wěn)定性，波形失真也較小，噪聲和干擾更優(yōu)于外電網(wǎng)，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最理想的供電方式。目前所有的重要計(jì)算機(jī)設(shè)備都采用UPS供電。
4 供電安全要點(diǎn)
(1)電源線應(yīng)安裝避雷設(shè)備，最好能從總配電處、分開關(guān)處、UPS輸入端分別做避雷防護(hù)。
(2)要將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接到專用的電源線路上。
(3)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)供電一定要有保護(hù)措施，最常用的是采用UPS。
(4)所有計(jì)算機(jī)外設(shè)使用專用電源時(shí)，應(yīng)降低組件間潛在的干擾。
(5)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接地。使用粗電纜，各個(gè)設(shè)備都要接地，合理的接地可以減少由電源本身和計(jì)算機(jī)外設(shè)所產(chǎn)生的噪聲，抵消閃電噪聲或電涌干擾，減少電擊的危險(xiǎn)，保證人身安全。
(6)計(jì)算機(jī)應(yīng)遠(yuǎn)離有噪聲的電氣設(shè)備，如空調(diào)、工業(yè)機(jī)床、復(fù)印機(jī)等，主機(jī)房與空調(diào)機(jī)房應(yīng)分區(qū)域設(shè)置。
(7)在有“噪聲”的環(huán)境里，要屏蔽計(jì)算機(jī)電線和電纜。
(8)執(zhí)行程序時(shí)不要關(guān)閉計(jì)算機(jī)電源，否則會(huì)毀掉數(shù)據(jù)，甚至燒掉電子電路。
(9)對(duì)重要的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要保證電源的冗余備份，如雙回路、雙UPS、發(fā)電機(jī)組等
