弱電人必知的機(jī)柜知識(shí)大全,看這一篇就足夠了
前言
大家好,云智能知識(shí)分享,機(jī)柜在我們?nèi)蹼婍?xiàng)目中經(jīng)常用到,有壁掛的,有落地的,如何選擇合適的機(jī)柜?這個(gè)問題,我們已經(jīng)碰到,選擇大了,浪費(fèi),選擇小了,不夠用。想要做到精確選擇,就要對(duì)機(jī)柜知識(shí)了如指掌才行,今天的知識(shí)很重要。
正文
?關(guān)于機(jī)柜,不同的設(shè)備對(duì)機(jī)柜的規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)、供電能力和電氣兼容性都有著很嚴(yán)格的要求,這個(gè)看似不起眼的機(jī)柜,在數(shù)據(jù)中心供電、通風(fēng)和布局等設(shè)計(jì)時(shí),都需要經(jīng)過嚴(yán)格設(shè)計(jì)來完成數(shù)據(jù)中心建設(shè)和業(yè)務(wù)規(guī)劃。

業(yè)界機(jī)柜寬*深*高尺寸標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一,寬度不滿足可能導(dǎo)致設(shè)備裝不進(jìn)去,深度不滿足可能設(shè)備尾部會(huì)突出在機(jī)柜外面,高度不夠?qū)е略O(shè)備安裝空間不夠。每一款設(shè)備都對(duì)機(jī)柜有嚴(yán)格要求,例如,我們經(jīng)??吹竭@樣的物理參數(shù)描述:寬度不小于600mm,深度不少于1100mm,高度不低于2000mm,可用高度空間不少于42U。
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? ? ? 機(jī)柜電源輸入功率不能少于柜內(nèi)的各設(shè)備的總功耗,否則對(duì)客戶的供電系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生諸如跳閘等風(fēng)險(xiǎn),因此要評(píng)估功耗是否滿足。
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? ? ? 在具體實(shí)施時(shí),還要考慮機(jī)柜承重能力,特別是機(jī)房地板的承重能力,因?yàn)檎癖容^重,避免對(duì)客戶機(jī)房帶來安全風(fēng)險(xiǎn),要評(píng)估機(jī)柜和地板的承重能力。
在機(jī)柜新增了設(shè)備后,機(jī)房內(nèi)通風(fēng)散熱發(fā)生改變,要對(duì)散熱能力此進(jìn)行評(píng)估,避免因?yàn)榄h(huán)境溫度過高導(dǎo)致器件失效。
機(jī)柜相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
? ? ? 機(jī)柜在設(shè)計(jì)時(shí),都需要遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,目前最流行的機(jī)柜規(guī)范為IEC (International Electrotechnical Commission) 60297-1、60297-1標(biāo)準(zhǔn)、EIA-310-D (19英寸機(jī)柜標(biāo)準(zhǔn)) 等等,外觀規(guī)范GB/T4054-1983觀等級(jí)級(jí)要求,以及CISPR 22(2003)、CISPR 24(1998-09+ A1:2001 A2:2003)、IEC61000-4-2-X系列電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)等等。其中IEC 60297-1機(jī)柜標(biāo)準(zhǔn)是業(yè)界最廣泛的標(biāo)準(zhǔn),EIA-310-D標(biāo)準(zhǔn)是美國標(biāo)準(zhǔn)。
? ? ? 在數(shù)據(jù)中心最常用的的機(jī)柜,一般采用19英寸機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸的要求(IEC 60297-2規(guī)范),采用模塊化結(jié)構(gòu),便于擴(kuò)容和維護(hù);機(jī)柜的外表面、機(jī)架部分多見為灰色。

? ? ? 關(guān)于機(jī)柜容量空間計(jì)算,一般采用U來計(jì)量,1U=1.75inch,約為44.45mm,U是IEC 60297標(biāo)準(zhǔn)中定義的高度單位;空機(jī)柜重量指機(jī)柜帶前門和后門的重量。
機(jī)柜結(jié)構(gòu)和部件組成
? ? ? 不同標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)柜在結(jié)構(gòu)和部件組成上稍有差異,但一般情況,常見的機(jī)柜包括前門、機(jī)架和后門組成。有些專用的機(jī)柜還會(huì)包含PDU、電源、散熱系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等。

機(jī)柜的工作環(huán)境
? ? ? 主要涉及機(jī)柜工作的環(huán)境溫度及工作環(huán)境相對(duì)濕度。為保證設(shè)備始終具備良好的工作狀態(tài),在機(jī)房內(nèi)需維持一定的溫度、濕度。

? ? ? 機(jī)房的溫濕度是指在地面上1.5m和設(shè)備前方0.4m處測(cè)量的數(shù)值;短期工作條件是指連續(xù)不超過48小時(shí)和每年累計(jì)不超過15天。
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機(jī)柜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
? ? ? 主要包括機(jī)柜材質(zhì)、布線方式、ESD插孔、機(jī)柜散熱、機(jī)柜防護(hù)、安裝場(chǎng)景和機(jī)柜并柜。
? ? ? 機(jī)柜材質(zhì)由一般采用高強(qiáng)度A級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素冷軋鋼板和鍍鋅板,內(nèi)部材料也有一定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范需要遵循,如防火性能符合UL(Underwriter Laboratories)標(biāo)準(zhǔn),滿足RoHS (Restriction of the use of certain Hazardous Substances)要求,內(nèi)部材料防火性能符合UL(Underwriter Laboratories)標(biāo)準(zhǔn)。
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? ? ? 機(jī)柜頂部和底部都留有過線孔,支持頂部出線和底部出線兩種走線方式。
? ? ? 機(jī)柜在進(jìn)行安裝操作時(shí),需要配戴防靜電手腕,防靜電手腕的接口一端要插在機(jī)柜中部的ESD插孔中。
? ? ? 在進(jìn)行安裝、維護(hù)操作時(shí),需要配戴防靜電手腕,防靜電手腕的接口一端要插在機(jī)柜的ESD插孔中。機(jī)柜前、后門和底板上開有高密的通風(fēng)孔,支持前進(jìn)風(fēng)、后出風(fēng)、地板下進(jìn)風(fēng)、上出風(fēng)的通風(fēng)方式,使機(jī)柜具備良好的散熱性能。

? ? ? 機(jī)柜在防護(hù)方面,設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了電磁兼容性問題,使機(jī)柜具有良好的電磁屏蔽性能。機(jī)柜底板上的通風(fēng)孔內(nèi)襯防塵網(wǎng),使機(jī)柜具備良好的防塵性能;設(shè)計(jì)時(shí)也考慮了機(jī)柜各部件的良好接地,接地電阻不大于0.1歐姆。
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? ? ? 機(jī)柜支持肩并肩并柜,頂部使用并柜連接板連接,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)柜安全固定,同時(shí)也可以有效利用機(jī)柜間的空間,這對(duì)租用機(jī)房的客戶來說,還可以有效節(jié)省空間租用費(fèi)用。

? ? ? 在有些定制化或高端機(jī)柜中,一般還配置機(jī)柜管理板RMC(Rack Management Controller),可以直接管理電源模塊和風(fēng)扇等模塊和小系統(tǒng)。

? ? ? 電源模塊一般分為AC/DC(兼容DC/DC),為機(jī)柜內(nèi)的直流設(shè)備提供電源,電源模塊支持熱插拔與冗余備份。通過RMC管理模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的管理,包括電源狀態(tài)的監(jiān)控和功率封頂。

? ? ? PDU(Power Distribution Unit)配電單元分為直流PDU、三相交流PDU和單相交流PDU,為機(jī)柜內(nèi)的電源模塊、交換機(jī)等設(shè)備提供配電;下面是單向PDU示意圖。

? ? ? PDU是配套機(jī)柜使用,也是機(jī)柜必配件之一,也需要考慮滿足CE ,ROHS等認(rèn)證要求,以及考慮是否滿足輸入端子類型IEC 309,輸出連接IEC 320 C13,IEC 320 C19的要求。

網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜是用以組合安裝面板、電子元件、插件、插箱、器件和機(jī)械零件與部件,使其組成1個(gè)整體的安裝箱。說到機(jī)柜,入門者對(duì)機(jī)柜詳細(xì)外形尺寸概念有可能還是有些模糊。
讓我們先了解2個(gè)換算單位:1英寸=2.54厘米,1U=4.445厘米。
接著了解2個(gè)基礎(chǔ)知識(shí):
一、19"標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜怎樣理解?
首先看1個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn):GB∕T19520.1-2007 電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)482.6毫米(19in)系列機(jī)械結(jié)構(gòu)外形尺寸。國外標(biāo)準(zhǔn)IEC60297一樣是這樣的。含義就是19英寸機(jī)柜,指的是內(nèi)部安裝設(shè)備的寬度外形尺寸是482.6毫米。
因此所說的19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜指的是:600毫米外寬,482.6毫米內(nèi)寬的機(jī)柜。否則就叫作非19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜。

二、常說的42U機(jī)柜怎樣理解?
42U指的是機(jī)柜的內(nèi)部髙度,1U=44.45毫米,即42U=42*44.45毫米=1866.9毫米。故機(jī)柜中能放42個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元的設(shè)備(事實(shí)上不滿載)。為何常說42U的機(jī)柜高2米呢?是因?yàn)樵偌由贤饪蚝烷镛A過后從地到頂大概有2米左右高。因此一樣能夠類推nU機(jī)柜的髙度。
一般而言,機(jī)柜髙度有4-47U不定??墒强隙ㄖ挥?U的設(shè)備,而沒有1U的機(jī)柜,否則就貽笑大方啦。
搞清楚上面2個(gè)方面,機(jī)柜知識(shí)就很好理解了。
標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜的構(gòu)造較為簡單,主要包含基礎(chǔ)框架、內(nèi)部支持系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)。19寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜外型有寬度、髙度、深度3個(gè)基本指標(biāo)。盡管針對(duì)19寸面板設(shè)備安裝寬度為465.1毫米(耳朵的安裝孔距),但機(jī)柜的物理寬度普遍的產(chǎn)品為600毫米和800毫米2種。髙度一般從0.7M-2.4M,依據(jù)柜內(nèi)設(shè)備的數(shù)目和統(tǒng)一風(fēng)格而定,一般廠家能夠訂制特殊的髙度,普遍的制成品19寸機(jī)柜髙度為1.6M和2M。機(jī)柜的深度一般從400毫米-800毫米,依據(jù)柜內(nèi)設(shè)備的外形尺寸而定,一般廠家還可以訂制特殊深度的產(chǎn)品,普遍的制成品19寸機(jī)柜深度為500毫米、600毫米、800毫米。
對(duì)1U來講,深度一般不作約定,但是放服務(wù)器的機(jī)柜一般設(shè)置為1000厘米深,放網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的機(jī)柜常設(shè)為800厘米深。
應(yīng)用19寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜的設(shè)備面板一般都是按nU的規(guī)格制作,1個(gè)設(shè)備常用1U。針對(duì)某些非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,多數(shù)能夠利用附加適配檔板裝進(jìn)19寸機(jī)箱并固定。了解每一個(gè)設(shè)備需用多少U(多少標(biāo)準(zhǔn)單位),就能夠精確設(shè)計(jì)機(jī)柜內(nèi)設(shè)備放置方案??墒?,機(jī)柜不可以滿載安裝,一般而言,42U機(jī)柜安裝10-20個(gè)U的設(shè)備,是因?yàn)橛猩岷屠砭€規(guī)定。
下邊讓我們主要了解下服務(wù)器機(jī)柜和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜。
服務(wù)器機(jī)柜:
在機(jī)柜的深度、髙度、承重等方面,為安裝服務(wù)器、UPS、顯示器等19"標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及非19"標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備專用的機(jī)柜均有規(guī)定。髙度有2.0米、1.8米、1.6米、1.4米、1.2米、1米等各類髙度;常用寬度為600毫米、800毫米;常用深度為600毫米、800毫米、960毫米、1000毫米。各廠家也可以依據(jù)客戶的需用定制。
可選擇配件:
固定托盤、腳輪、滑動(dòng)托盤、理線環(huán)、水平支架、水平理線架、垂直理線架、L支架、盲板等。
主體框架、前后門、左右側(cè)門能夠快速拆裝。
固定托盤:
用以安裝各類設(shè)備,外形尺寸多種多樣,適用范圍廣泛,有19"標(biāo)準(zhǔn)托盤、非標(biāo)準(zhǔn)固定托盤等。
基本配置的固定托盤深度有440毫米、480毫米、580毫米、620毫米等規(guī)格。
固定托盤的承重:50公斤、80公斤、100公斤、200公斤。
滑動(dòng)托盤:
用以安裝鍵盤及其他各類設(shè)備,能夠便捷地拉出和推回;19"標(biāo)準(zhǔn)滑動(dòng)托盤可用于任何19"標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜。
基本配置的滑動(dòng)托盤深度有400毫米、480毫米2種規(guī)格。
滑動(dòng)托盤的承重不低于50公斤。
機(jī)柜電源分配單元:
選配電源插座,實(shí)用于任何標(biāo)準(zhǔn)的電源插頭,配合19"安裝架,安裝方式靈活多樣。
規(guī)格:6口、8口、16口、21口等多種規(guī)格
理線架:
19"標(biāo)準(zhǔn)理線架,可配合任何一類標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜應(yīng)用。12孔理線架配合12口、24口、48口配線架應(yīng)用效果最好。
理線環(huán):
安裝和拆卸十分便捷,應(yīng)用的數(shù)目和方位能夠任意調(diào)控。
L支架:
L支架能夠配合機(jī)柜應(yīng)用,用以安裝機(jī)柜中的19"標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,尤其是總重比較大的19"標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,如機(jī)架式服務(wù)器等等。
盲板:
盲板用以遮擋19"標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)的空余方位等適用范圍,有1U、2U......等多種規(guī)格。
基本盲板為1U、2U、4U2種。
安裝螺母(方螺母):
可用于任意一款TOPER系列機(jī)柜,用以機(jī)柜內(nèi)的全部設(shè)備的安裝,包含機(jī)柜的大部分配件的安裝。
鍵盤托架:
用以安裝標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)鍵盤,可配合市場(chǎng)上全部規(guī)格的計(jì)算機(jī)鍵盤;可翻折90度。鍵盤托架必需配合滑動(dòng)托盤應(yīng)用。
風(fēng)扇盤:
安裝于機(jī)柜的頂部,可依據(jù)環(huán)境溫度和設(shè)備溫度調(diào)控風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速,有效地減少了機(jī)房的噪聲。
變速方式:手動(dòng),無級(jí)變速。
全網(wǎng)孔前門:
機(jī)柜前門全部為?3的圓孔,提高了機(jī)柜的散熱性能。
全網(wǎng)孔后門:
機(jī)柜后門全部為?3的圓孔,提高了機(jī)柜的散熱性能。
網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜:
網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜主要是布線工程上用的,存放路由器交換機(jī)顯示器配絲架等等的東西,工程上用的比較多 .
網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜右后側(cè),一般會(huì)安裝2塊100毫米寬的鐵板,板上沿垂直方向每隔10毫米開1個(gè)5×100毫米的腰圓孔,鐵板的長度的大小一般會(huì)依據(jù)機(jī)柜從頂板到底板之間的距離而定。與此同時(shí),讓我們還需用在它的左后側(cè)安裝一塊同等大小的鐵板。
網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的后部左側(cè),一般會(huì)安裝1個(gè)前全封閉的金屬電源線槽,它從機(jī)柜的底部一直延伸到了機(jī)柜的頂部,其中最上方的機(jī)柜專業(yè)插座是專門為風(fēng)扇提供的。垂直安裝全封閉金屬電源線槽的目的是避免對(duì)水平雙絞線產(chǎn)生電源打擾。
在網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜中部地帶,從底部到頂部一般會(huì)垂直安裝一根接地銅帶,并且該銅帶上每隔2U左右的距離會(huì)開1個(gè)M6粗牙螺絲孔,這樣做是為了有利于屏蔽配線架就近接地。其中能夠使最下端的螺絲孔用以機(jī)柜引出接地線。
網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜后部一般需用開1個(gè)300×200毫米的長方型進(jìn)線孔,并且用橡皮裹邊,這樣做的目的其實(shí)就是為了避免損傷電纜、在孔上方90毫米處,一般會(huì)安裝一塊隔板,以增加機(jī)柜內(nèi)部的整體美觀大方。
網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜應(yīng)當(dāng)擁有優(yōu)良的技術(shù)性能。為以確保機(jī)柜的構(gòu)造擁有優(yōu)良的電磁隔離、接地、噪聲隔離、通風(fēng)散熱等性能和優(yōu)良的剛度和強(qiáng)度,網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的構(gòu)造應(yīng)當(dāng)依據(jù)設(shè)備的電氣、機(jī)械性能和使用環(huán)境的需要,進(jìn)行必要的物理設(shè)計(jì)和化學(xué)設(shè)計(jì)。除此之為了保證設(shè)備穩(wěn)定可靠地工作,網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜應(yīng)擁有耐沖擊、抗振動(dòng)、防灰、防潮、抗腐蝕、抗輻射等性能。網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜應(yīng)擁有優(yōu)良的使用性和安全防護(hù)設(shè)備,有利于操作、安裝和維修,并能確保操作者安全。網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜應(yīng)有利于生產(chǎn)、安裝、調(diào)節(jié)和包裝搬運(yùn)。網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜應(yīng)符合規(guī)范化、規(guī)格化、系列化的需要。機(jī)柜造型設(shè)計(jì)美觀大方、實(shí)用、顏色協(xié)調(diào)。