IT系统对机房温度的要求

　　摘要：由于计算机设备及其它微电子设备所用的元、器件及材料不同，且功能不同，其用途和操作方法也各异。因此，其对环境条件的要求和适应性也不相同，因此国标GB2887-89把机房环境条件分成ABC三级来处理。在确定计算机机房的环境条件时，应综合考虑所安装的全部设备，并按其要求的不同分别加以处理。下面介绍各种环境条件对机房设备的影响。 

　　对电子计算机等微电子设备产生影响的各种因素中，温度和湿度的影响是非常重要的。本节将从电子计算机所使用的元、器件、绝缘材料、以及记录介质等方面叙述温度的影响。
　　
　　一、元器件
　　
　　1.半导体器件
　　
　　当前，机房微电子设备绝大部分都是由中、大规模集成电路及其他电子元、器件等所构成的。这些电子元、器件在工作时产生大量的热。如果没有有效的措施及时把热散走，温度上升就会引起电子计算机及其它微电子设备发生故障。众所周知，集成电路和晶体管等半导体器件的结温升高，将使PN结内的电子、空穴载流子的扩散与漂移运动加剧，使PN结势垒减小，反向漏电流增加，击穿电压急剧降低，所以集成电路和晶体管等半导体器件的结温是影响电子计算机性能、工作特性和可靠性的重要因素。半导体器件的结温是由半导体器件的功耗，环境温度和散热状况决定的。据实验得知，室温在规定范围内每增加10℃，其可靠性约降低25％器件周围的环境温度大约超过60℃时，就将引起计算机发生故障。当半导体器件的结温过高时，其穿透电流和电流倍数就会增大。由于电流的增大，促使结温进一步升高，如此循环将会引起热击穿，从而造成半导体器件的破坏。
　　
　　2.电阻器
　　
　　电阻器件一般都是由正负温度系数的材料制成，所以当温度大幅度变化时，其阻值将发生变化，另外，当电阻器在高温或低气压的环境条件下使用时，由于散热困难将导致额定功率下降。例如RTX型碳膜电阻，当其环境条件为40℃时，允许使用功率为标称值的100％，当环境温度增至100℃时允许使用功率仅为标称值的20％；又如RT-0.125W金属膜电阻，环境温度为70℃时，允许使用功率为标称值的100％，当环境温度为125℃时，其允许使用功率仅为标称值的20％。实验表明，温度每升高或降低I0℃，其电阻值大约变化1％。
　　
　　3.电容器
　　
　　温度对电容器的影响主要是，使电解电容器电解质中的水份蒸发增大，降低其容量，缩短使用寿命，改变电容器的介质损耗，影响其功率因数等参数的变化。实验证明，在超过规定温度工作时，温度每增加10℃，其使用时间将下降50％。电阻值、电容值的变化超过许可范围、将使计算机系统运行不稳定、故障率增加。
　　
　　二、绝缘材料
　　
　　绝缘材料叉称电介质，•主要用于电气绝缘。例如:印制电路板、聚焦线圈骨架、插头插座，以及各种信号线的包封等，通常都希望这些材料的绝缘电阻越高越好。这些材料在电场的作用下就有电流产生，这种电流叫漏电流。其漏电损耗随温度升高而增大，它是电介质在高温时的主要损耗，会引起电介质的热破坏，使电介质的绝缘强度降低。
　　
　　此外，由于高温和潮湿的影响，用玻璃布胶板制成的印制电路板将发生变形甚至软化，结构强度变弱，印制板上的铜箔也会由于高温的影响而使粘贴强度降低甚至剥落，高温还会加速印制插头和插座金属簧片的腐蚀，使接点的接触电阻增加。
　　
　　低温时，绝缘材料会变硬变脆，同样会使结构强度减弱。由于材料的收缩系数不同，在低温状态下工作的转动部分也会出现卡死现象，以及插头插座、开关等器件的接触故障。在轴承或机械传动部分，由于润滑油受冷凝结，粘度增大而出现粘滞现象。温度过低时，含锡量高的焊剂会发生支解，从而使电气连接的强度降低，甚至出现脱焊，短路等故障。
　　
　　还应指出的是，剧烈的膨胀与收缩所产生的内应力，以及交替的凝露、冻结和蒸烤将加速元、器件、材料的机械损伤和电气性能的变化。
　　
　　三、记录介质
　　
　　在电子计算机输入输出设备中，使用的主要介质有磁带、磁盘等。这些介质不仅在计算机运行中要用，而且有的还作为信息资料被长期保存。如果这些介质不按规定的环境条件存放，则会出现重要数据的消失或无法存取等故障。
　　
　　当磁带、软盘处于温度持续高于37.8℃时，开始损坏；磁盘处于温度持续高于65.6℃的情况下，开始损坏。
　　
　　对于磁介质来说，随着温度的升高，开始磁导率增大，但当温度升高到某一值时，磁介质将失去磁性，因此磁导率急剧下降。磁性材料失去磁性的温度称为居里温度。显然，磁介质应在低于、甚至远低于居里温度的范围内使用。
　　
　　综上所述，机房内计算机及其它微电子设备，对温度的变化范围要求较高。温度不宜过高、过低，更不能有剧烈变化。