保證計算機系統(tǒng)長期可靠地運行，必須有一個安全的供電系統(tǒng)，在有市電時是一個穩(wěn)定的供電電源，在電網(wǎng)短時間停電時能繼續(xù)向負載供電。實踐證明，供電系統(tǒng)不合格，會影響計算機系統(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，否則會影響社會生活和經(jīng)濟生活的穩(wěn)定，而供電系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定對二者的影響舉足輕重。1997年香港某銀行UPS發(fā)生嚴重故障，導(dǎo)致全系統(tǒng)停業(yè)數(shù)十小時，影響極大。計算機供電系統(tǒng)通常包括兩部分：一種是設(shè)備供配電系統(tǒng)。根據(jù)計算機設(shè)備的供電要求，合理選擇電力設(shè)備，構(gòu)成符合計算機設(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)。這是為保證計算機設(shè)備能正常運行的其他設(shè)備，如空調(diào)設(shè)備、動力設(shè)備、照明設(shè)備、測試設(shè)備等組成的供配電系統(tǒng)。
1 供電故障對計算機系統(tǒng)的影響
1.1 電源故障的后果
計算機系統(tǒng)中的元器件對于由電源產(chǎn)生的波動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取０l(fā)生電源故障會導(dǎo)致下列毀壞性的后果：
(1)導(dǎo)致全部數(shù)據(jù)丟失。當錄入數(shù)據(jù)時發(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。例如會影響驅(qū)動器和監(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)致計算機失去瞬間記憶。數(shù)據(jù)寫到磁盤時，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)計數(shù)據(jù)表明，計算機每月至少要受到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6000V），它會沖擊電源線路；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。
電源線自身也會發(fā)出噪聲。電流以正弦波流動，電磁脈沖干擾在電源線上會在毫微秒時間內(nèi)使短暫尖峰達到最高點。
閃電是電磁噪聲中破壞力最強的，它會導(dǎo)致電涌進入電氣和通信線路，一個持續(xù)的電涌可高達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)動機、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)機床上的感應(yīng)開關(guān)負載會產(chǎn)生高頻干擾，工業(yè)機床接通電源瞬間，浪涌電流或沖擊源會使電機飛速運轉(zhuǎn)，計算機系統(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、打字機等設(shè)備對計算機也會有影響，計算機的電源插座應(yīng)該是專用的，連接到單獨的開關(guān)上，不要與其他電氣設(shè)備共用，最好能屏蔽計算機的電纜，減少噪聲干擾對系統(tǒng)的威脅。
(3)電壓波動。電壓波動是電網(wǎng)常見現(xiàn)象，電壓波動可分為兩類：一種是在正常電壓值上下擺動。電網(wǎng)在運行過程中受諸多因素的影響總是處于不斷的波動狀態(tài)，這種波動如果超出了主機和外圍設(shè)備允許的范圍，就會使計算機處于不穩(wěn)定的運行狀態(tài)，甚至出錯，嚴重時還會停機或損壞機器。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、大負載的改變以及故障設(shè)備的影響，造成電壓瞬時上升或下跌。據(jù)國外資料統(tǒng)計，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、閃電和暴風雨等，導(dǎo)致電源故障的發(fā)生，供電中斷，將持續(xù)一段時間，幾分鐘至幾小時，有時甚至是幾天，從而影響計算機系統(tǒng)。
2 計算機供電系統(tǒng)的技術(shù)要求
為計算機系統(tǒng)提供的電源質(zhì)量的好壞，直接影響著計算機系統(tǒng)的可靠運行。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算機設(shè)備的要求，根據(jù)我國《計算機站場地技術(shù)要求》（GB2887），對供電系統(tǒng)的要求如下：
2.1 線制與額定電壓
我國的電力系統(tǒng)采用的是三相四線制，相電壓為220V，線電壓為380V。計算機系統(tǒng)一般要求三相五線制，即三根相線、一根零線、一根地線，地線單獨接地，不與零線共地。在同一個計算機供電系統(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外引進的計算機，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
國內(nèi)計算機要求的供電頻率分為兩種：工頻50Hz和中頻400Hz或1000Hz。從國外引進的計算機，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
計算機系統(tǒng)要求提供的電源額定容量以兩種方式給出：
(1)在額定電壓下計算機系統(tǒng)的總?cè)萘炕蛴嬎銠C系統(tǒng)的總電流。這對選取電力設(shè)備、供電電纜、計算機機房的總發(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)備在啟動時要求的電流要比穩(wěn)定工作時大。
(2)各分機所要求的工作電流，是指設(shè)備穩(wěn)態(tài)工作時的額定值。這對設(shè)計計算機房的配電柜、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。電網(wǎng)電壓的波動常常是因電網(wǎng)負載出現(xiàn)了較大的增加或減少而引起的。例如在用電高峰時電壓往往偏低，有設(shè)備停機時電壓往往偏高。電網(wǎng)電壓波動的影響是較大的。
國家標準對電壓波動等級有如下規(guī)定：
電壓等級 A級 B級 C級
波動范圍 ≤±5% ≤+7%,≤-10% ≤±10%
(2)頻率波動。電網(wǎng)的頻率波動主要是由于電網(wǎng)超負荷運行所致。國標波動等級規(guī)定如下：
頻率等級 A級 B級 C級
波動范圍 ≤±0.05Hz ≤±0.5Hz ≤±1Hz
(3)波形失真度。波形失真度指計算機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數(shù)。國標規(guī)定如下：
失真度等級 A級 B級 C級
波動范圍 ≤5% ≤10% ≤20%
(4)瞬時停電。瞬時停電是指計算機在正常運行過程中電網(wǎng)的瞬時斷電。瞬時斷電時間長會引起計算機出錯，甚至停機。瞬時斷電所允許的時間在國內(nèi)尚無標準，日本《工業(yè)用計算機環(huán)境標準》中規(guī)定：A級，3ms以下；B級，100ms以下；C級，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。目前尚無對三相不平衡要求的標準，若機器有規(guī)定時應(yīng)根據(jù)需要處理。3 計算機系統(tǒng)供電技術(shù)3.1 電力負荷的等級
按照我國用電設(shè)備對供電可靠性的要求，電力負荷分為三個等級：
(1)一級負荷。指突然停電將造成人身傷亡危險，或大設(shè)備損壞且難以修復(fù)以致帶來重大經(jīng)濟損失的負荷。
(2)二級負荷。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荷。
(3)三級負荷。一、二級負荷之外的所有用電設(shè)備。
在《計算機站場地技術(shù)要求》中，依據(jù)計算機的用途和性質(zhì)以及負荷分級的規(guī)定，采取了相應(yīng)的供電技術(shù)：對于一級負荷采用一類供電，即建立不停電系統(tǒng)，而且要保證電網(wǎng)的質(zhì)量；對于二級負荷采用二類供電，即建立帶備用的供電系統(tǒng)；對于三級負荷采用三類供電，即按一般用戶供電考慮。
3.2 計算機系統(tǒng)的供電方式
在實際工作中，計算機系統(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算機設(shè)備配電柜，然后再分配給計算機設(shè)備。對于需要中頻電源的計算機系統(tǒng)，需要將工頻交流電經(jīng)配電盤分成兩路，一路直接送計算機，另一路經(jīng)中頻機組輸出中頻電流后再送計算機配電柜，最后送計算機。
直接供電有設(shè)備少、投資低、運行費用少、供電簡單、維修方便等優(yōu)點，但缺點是對電網(wǎng)質(zhì)量要求高，容易受電網(wǎng)及負載變化的影響。一般采用專用供電線路，只適用于電網(wǎng)質(zhì)量能滿足主機電源及外圍設(shè)備電源，且附近沒有較大負載的啟動、電磁干擾很少的情況。
(2)隔離供電。在交流進線后面加一個隔離變壓器，然后再送給計算機。隔離變壓器的初級和次級之間均加屏蔽層，并各引出一個抽頭與初、次級的零線連接，再經(jīng)一耦合電容接地，對電網(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，再供計算機使用。可以衰減許多暫態(tài)沖擊、幅度波動和電壓脈沖，但對電源頻率波動無法糾正。
(4)發(fā)電機組供電。外電網(wǎng)交流輸入經(jīng)過整流后變?yōu)橹绷鳎Ⅱ?qū)動直流電機，再帶動發(fā)電機產(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，滿足一段時間內(nèi)不停電的需求。通過測速電機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)的波動而變化。
(5)不間斷電源（UPS）供電。不間斷電源最大的特點在于不間斷性，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)備所允許的極短時間內(nèi)（微秒至毫秒級）自動從備用能源經(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)向計算機供電。或者平時由逆變器供電，只在逆變器發(fā)生故障時，由靜態(tài)電子開關(guān)自動將計算機瞬時切換到外電網(wǎng)供電或切換到另一臺與之并聯(lián)的UPS上，實現(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)，是計算機系統(tǒng)最理想的供電方式。目前所有的重要計算機設(shè)備都采用UPS供電。
4 供電安全要點
(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。
(2)要將計算機系統(tǒng)接到專用的電源線路上。
(3)計算機系統(tǒng)供電一定要有保護措施，最常用的是采用UPS。
(4)所有計算機外設(shè)使用專用電源時，應(yīng)降低組件間潛在的干擾。
(5)計算機系統(tǒng)接地。使用粗電纜，各個設(shè)備都要接地，合理的接地可以減少由電源本身和計算機外設(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，保證人身安全。
(6)計算機應(yīng)遠離有噪聲的電氣設(shè)備，如空調(diào)、工業(yè)機床、復(fù)印機等，主機房與空調(diào)機房應(yīng)分區(qū)域設(shè)置。
(7)在有“噪聲”的環(huán)境里，要屏蔽計算機電線和電纜。
(8)執(zhí)行程序時不要關(guān)閉計算機電源，否則會毀掉數(shù)據(jù)，甚至燒掉電子電路。
(9)對重要的計算機系統(tǒng)要保證電源的冗余備份，如雙回路、雙UPS、發(fā)電機組等
