程控交换机房采用下送风空调的问题及应对措施

　　1 引言

　　由于程控交换机房的环境条件对机器设备的寿命和运行可靠性都有很大影响，所以它对空调的要求越来越高，而房间内空调的气流组织形式对其环境条件有着重大影响。

　　作为一个运维单位，同时也面临着秦皇岛通信公司所辖程控设备的全面更新和升级，根据多年的运维经验及查阅相关资料，本文试对下送风空调气流组织形式在程控交换机房的应用，及随之而来的一些问题进行分析。

　　2 程控机房对室内环境的要求

　　2.1 温度

　　构成程控交换设备的电子元器件都具有温度特性，温度长时间过高或过低是使程控设备产生故障的主要原因。在考虑到程控设备能长期工作，机房操作人员感觉舒适，不同程控设备制造厂对不同室内参数的要求后，机房的空调设计温度一般采取夏季(23±3)℃，冬季(21±3)℃。

　　除了对温度的具体值有要求外，室内工作区空气温度的梯度和平面温差也不能过大，否则由于各元件本身对温度的敏感性不同而形成电气故障。机房一般对温度精度范围要求不高，但对工作区平面温差却有一定的要求。

　　2.2 相对湿度

　　《邮电部电话交换设备总技术规范书》对国内机房相对湿度的要求为40%～65%，国外对设备正常运行的范围要求是30%～70%。如果相对湿度过高，易引起设备的金属部件和插接部件产生锈蚀，引起电路板、插接件和布线的绝缘降低，严重时会使元器件接头部位的插件接触电阻增加，使之错误操作，也可能使密封不好的元器件被击穿。空气太干燥容易引起静电效应，危胁程控用户交换机的安全。相对湿度急剧变化，会缩短晶体管等元件寿命。如果温度湿度控制不好，会使机房墙面及程控机内部结露，易产生腐蚀变霉现象，致使程控机线路元器件短路，造成故障及事故。故建议在满足电信机房规范要求的基础上，机房空调设计相对湿度取40%～70%之间，即(55±15)%比较合适。

　　2.3 洁净度

　　程控交换机房内含尘量过高，会影响程控设备的正常运行。当灰尘微粒落到元器件表面时，可能造成障碍、短路等问题，影响元器件的散热，增加元器件表面的热阻，增加故障率。

　　3 应用下送风空调的主要优点

　　现在各种型号的程控设备，内部元器件主要采用半导体组成。因为晶体管、集成电路体积不断小型化，致使程控交换机房单位容积发热量增大，约为150～200 W/m3，设备负荷占整个机房总负荷的60%～80%，甚至更高。

　　程控交换机房对空调的主要要求是，最大程度地驱散交换设备内部由机器散发的热量，使交换机房的温度与交换设备内部温度差值控制在最小。目前，国内、外程控机房主要应用上送风和下送风两种气流组织形式，其中国外尤以下送风空调应用较多。

　　程控交换机房应用的下送风以活动地板下的送风方式最为常见。该方式是利用敷设线缆的地板下通道作静压箱，将冷风直接吹入程控设备内部的一种空调方式。由于机房建设本身需要利用地板下通道敷设线缆，所以这种送风方式并不增加额外的费用，相反它还节约了通风管材投资，减少了施工周期;经空调设备处理后的冷气直接进入交换机架内部发热区，冷却效果好;程控交换机房外观整齐、美观。

　　较之上送风的气流组织形式，下送风避免了各送风口的安装与程控设备机架、线架及消防管道安装的相互制约以及风管和风口设计与照明灯具布置的相互制约等问题。由于地板下送风静压箱一般较风管大许多，下送风在国内、外程控机房中得到了比较广泛的应用。但实际工程应用时，还应当根据具体情况选择应用上送风或下送风方式。

　　4 应用下送风空调出现的主要问题及应对措施

　　4.1 送风断面堵塞问题

　　由于程控交换机房的活动地板下既布置有接入各个机柜的线缆等管线，又作为空调系统的送风静压箱，而地板下高度仅有320～500mm(有些工程项目的地板高度甚至连250mm都达不到)，所以当程控交换机容量较大而线缆又随意布置，就会堵塞架空地板下的送风有效面积。

　　应对措施：对于出现的局部送风断面堵塞问题，首先要根据程控机房交换设备的容量确定地板下空间净高尺寸，一般不宜小于350mm;其次要与交换设备和照明电气等专业充分协调，合理布置线缆排列及走向，防止局部送风断面堵塞。

　　4.2 气流短路问题

　　由于地板盖板本身的质量问题或因施工、管理不当，会造成地板缝隙接缝处密封不严，使得被处理过的冷气在到达要冷却的机柜前就发生渗漏。当渗漏量较大时，造成的气流短路会使各排交换设备机架之间和室内平面的温差变大，严重的会使某些交换设备工作状况恶化，甚至可使机器内晶体管等器件被击穿。一般要求程控设备内部高发热区的温度与机房环境温度差值保持在1.5～4℃。

　　应对措施：对于气流短路问题，在保证地板盖板质量的前提下，施工时应多加小心，保证盖板平整，不出现变形;平时的运行管理也要注意，不能给地板施加较大的冲力。

　　4.3 结露问题

　　假如送风温度及相对湿度未引起重视且未受到控制的话，在送风温度过低或相对湿度过高的情况下，交换设备机框会结露，架空地板下的线缆和建筑楼板也会结露，容易引起程控交换机内部线路元器件短路，造成故障及事故。地板下的线缆和地面的结露容易产生腐蚀、发霉现象，导致室内空气品质下降，损害机房工作人员身体健康。

　　应对措施：对于机柜和楼板结露问题，在保证程控机房合适的温湿度前提下，必须保证送风温度不能太低。造成送风温度偏低或相对湿度过高的原因主要有：送风温度未对回风温度进行设定;机房专用空调设备室内送风机的皮带偏松;过滤器脏堵;机房专用空调设备气流故障报警器不能正常工作;机房专用空调设备再热功能未能运行;后期的通讯扩容工程没有注意线缆排列及走向而堵塞送风有效面积等。

　　对于下送上回式空调系统，送风温度应以保证不结露为目的进行设定，通常取17℃以上。选用的空调机组要配有补偿再热系统，而所配备的再热系统应定期维护，使之能正常工作。

　　4.4 架空地板下局部区域积尘问题

　　程控交换机对室内洁净度没有严格要求，但如果室内含尘量过大，易使程控交换设备接点接触不良，导致出现严重问题。由于地板下送风静压箱内风速不高，如果运行管理不善，容易造成架空地板下个别区域积尘。长期运行下来，检修时再不注意，积聚的灰尘受扰动后有可能落到程控交换设备元器件表面，轻者增加其表面的热阻，增加故障率，重则可能引起设备障碍、短路等问题，影响程控设备的正常运行。

　　应对措施：对于架空地板下局部区域积尘问题，首先要做好程控机房门窗的密封问题;其次，空调系统要采用粗、中效两级以上过滤器，过滤效率采用AF1重量法时，集尘效率应达到93%以上;第三，做好机房的卫生管理工作和设备的日常检修与保养工作。

　　通过在机房内设置采集点，对机房和空调系统进行集中监控，可及时反映空调设备的工作状况和报警信息及机房内的环境参数。一旦发现问题，即可及时处理解决。

　　5 结束语

　　程控交换机房采用下送风空调方式有许多优点，如果使用不当也容易出现一些问题。建议在未来的程控机房改造过程中，对一些中、小型程控交换机房进行试点，在不断的运维工作中查找不足，总结经验，可供有关设计、施工及管理人员参考。