摘要：針對(duì)數(shù)據(jù)中心終端供電列頭柜和電力電纜的不足，結(jié)合實(shí)際情況，采用終端智能母線系統(tǒng)的新終端供電方式，有效提高數(shù)據(jù)中心終端供電形式和容量的靈活性和可靠性，為安全、經(jīng)濟(jì)、綠色、智能數(shù)據(jù)中心的建設(shè)提供支持。

關(guān)鍵詞：智能母線、智能母線系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心、終端供電

引言

通過現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)，數(shù)據(jù)中心終端智能母線實(shí)時(shí)監(jiān)控母線溫升、電能運(yùn)行參數(shù)等數(shù)據(jù)，對(duì)采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和存儲(chǔ)，上傳至數(shù)據(jù)中心ECC監(jiān)控中心，發(fā)出報(bào)警信息，通過音頻和可視化界面對(duì)話窗口通知運(yùn)營(yíng)管理人員，及時(shí)排查故障。

與傳統(tǒng)的配電列頭柜和電力電纜相比，數(shù)據(jù)中心終端智能母線供電系統(tǒng)具有更大的優(yōu)勢(shì)。配電列頭柜和電力電纜的終端配電方式是通過UPS輸出配電柜將電力電纜引入列頭柜，通過主路斷路器控制開關(guān)控制各分路斷路器開關(guān)，最后到IT設(shè)備機(jī)柜PDU插頭供電。如果配電列頭柜電能參數(shù)監(jiān)控單元出現(xiàn)故障，相應(yīng)配電列頭柜攜帶的機(jī)柜將失去監(jiān)控，存在單點(diǎn)隱患。如果服務(wù)器在此期間停機(jī)，將無(wú)法及時(shí)有效處理，造成嚴(yán)重后果。

1智能母線系統(tǒng)架構(gòu)、特點(diǎn)

數(shù)據(jù)中心終端供電智能母線架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1數(shù)據(jù)中心終端供電智能母線架構(gòu)圖

母線優(yōu)點(diǎn)：軌道主體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，安全性高；插箱旋轉(zhuǎn)插件，帶電插件，安裝快捷；母線干線隨處可插入插箱，靈活性強(qiáng)；雙零線結(jié)構(gòu)，更好地應(yīng)對(duì)諧波效應(yīng)；全電參數(shù)智能檢測(cè)模塊單元，確保終端供電系統(tǒng)可靠、安全、智能。

插件箱單元特點(diǎn)：旋轉(zhuǎn)插件，無(wú)專用工具；磷銅卷口彈性插腳；可任意安裝1P/2P/3P開關(guān)；可實(shí)現(xiàn)一拖一或一拖多設(shè)置（單極開關(guān)單柜、三極開關(guān)三柜）；配備電壓、電流等電能參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊。

2配電列頭柜與智能母線末端供電對(duì)比

數(shù)據(jù)中心末端供配電系統(tǒng)平面圖如圖2所示。

數(shù)據(jù)中心終端供配電系統(tǒng)平面圖2

數(shù)據(jù)中心末端配電列頭柜采用放射式供配電系統(tǒng)，UPS總輸出配電柜直接放射敷設(shè)至配電列頭柜和IT設(shè)備柜。其優(yōu)點(diǎn)是各負(fù)荷之間獨(dú)立供電。如果發(fā)生系統(tǒng)故障，切斷故障電路，縮小停電范圍，不影響其他電路，wan全滿足國(guó)家相應(yīng)規(guī)范對(duì)IT設(shè)備重要負(fù)荷的用電技術(shù)要求。缺點(diǎn)是分支線路多，有色金屬導(dǎo)體消耗大，施工安裝工藝復(fù)雜，系統(tǒng)可擴(kuò)展性差，不能滿足不同業(yè)務(wù)的用電容量要求。分期實(shí)施時(shí)，終端電力電纜需要一次敷設(shè)到位，系統(tǒng)靈活性差。此外，在傳統(tǒng)配電列頭柜和電力電纜形式的供配電系統(tǒng)中，配電列頭柜需要占用數(shù)據(jù)中心的空間資源。

數(shù)據(jù)中心配電列頭柜電力電纜拓?fù)鋱D如圖3所示。缺點(diǎn):電纜地板下鋪設(shè)周期長(zhǎng)，難度大，后期維護(hù)管理困難；列頭柜空間有限，后期變化靈活性差；電纜鋪設(shè)密集，容易聚集溫升，存在火災(zāi)隱患；電纜架空地板下鋪設(shè)影響制冷效果；列頭柜占據(jù)機(jī)柜位置，造成土地成本浪費(fèi)。

圖3數(shù)據(jù)中心配電列頭柜拓?fù)鋱D

數(shù)據(jù)中心智能母線供配電系統(tǒng)采用樹干供配電系統(tǒng)，UPS總輸出配電柜與IT設(shè)備柜之間采用兩條干線（智能母線）連接。其優(yōu)點(diǎn)是有色金屬導(dǎo)體消耗相對(duì)較少，安裝施工快捷方便，即插即用，系統(tǒng)擴(kuò)展靈活，可滿足不同租賃用戶的個(gè)性化業(yè)務(wù)電容量，易于擴(kuò)展和變更。與電力電纜相比，智能母線具有更高的可靠性、更長(zhǎng)的工程生命周期和可重復(fù)使用性。缺點(diǎn)是智能母線主干線故障，影響范圍大，但母線主干線故障概率很低。

數(shù)據(jù)中心終端配電智能母線拓?fù)鋱D如圖4所示。優(yōu)點(diǎn):取消配電列頭柜，節(jié)約占地面積，爭(zhēng)取更多盈利機(jī)柜；開關(guān)控制和數(shù)據(jù)采集分布在始端箱和插件箱中，避免相互影響；避免架空地板下敷設(shè)強(qiáng)電，主動(dòng)加熱少，制冷負(fù)擔(dān)小，有效降低數(shù)據(jù)中心能耗和PUE值；安裝方便快捷，工期大大縮短；插件箱模塊化，隨時(shí)調(diào)整分支數(shù)量和容量；內(nèi)部是銅排輸電，安全性能更高。

圖4數(shù)據(jù)中心終端配電智能母線拓?fù)鋱D

3 B級(jí)數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備終端配電設(shè)計(jì)

B級(jí)數(shù)據(jù)中心配電架構(gòu)系統(tǒng)圖如圖5所示。

B級(jí)數(shù)據(jù)中心配電架構(gòu)系統(tǒng)圖5

B級(jí)數(shù)據(jù)中心終端配電系統(tǒng)圖、電氣監(jiān)控系統(tǒng)圖分別如圖6所示、圖7所示。

B級(jí)數(shù)據(jù)中心終端配電系統(tǒng)圖6

B級(jí)數(shù)據(jù)中心電氣監(jiān)控系統(tǒng)圖7

其中，每個(gè)機(jī)柜IT設(shè)備的功耗考慮為4KW，機(jī)房配電系統(tǒng)使用的電纜為低煙無(wú)鹵電力電纜，從電源頭柜到設(shè)備機(jī)柜使用的電纜為低煙無(wú)鹵電力電纜。機(jī)房設(shè)備柜采用雙回路供電方式，每個(gè)機(jī)柜配備2個(gè)PDU模塊。雙回路供電系統(tǒng)從2N雙總線UPS輸出柜到機(jī)柜采用母線（UPS到天花板智能母線采用電力電纜轉(zhuǎn)接），母線到機(jī)柜采用插入箱+電力電纜，母線進(jìn)口箱設(shè)置斷路器、監(jiān)控、防雷模塊，插入箱具有開關(guān)、遠(yuǎn)程監(jiān)控電流、功率等參數(shù)監(jiān)控功能，相應(yīng)的監(jiān)控參數(shù)上傳到數(shù)據(jù)中心ECC監(jiān)控中心。

數(shù)據(jù)中心終端配電采用智能母線配電技術(shù)，供電容量靈活，可滿足不同承租人的個(gè)性化業(yè)務(wù)需求，施工安裝方便靈活，部署簡(jiǎn)單快捷。為有效節(jié)約數(shù)據(jù)中心空間資源，取消終端強(qiáng)電列頭柜，原配電列頭柜位置可增加一套IT設(shè)備柜。一般情況下，每40個(gè)左右的IT設(shè)備柜配備2套配電列頭柜。取消配電列頭柜，可增加IT設(shè)備機(jī)柜數(shù)量的2/40左右。以主機(jī)房400個(gè)IT機(jī)柜為例，原需20個(gè)列頭柜。使用智能母線后，可設(shè)置420個(gè)IT設(shè)備機(jī)柜。對(duì)于對(duì)外租賃的數(shù)據(jù)中心，每個(gè)機(jī)柜的租賃費(fèi)每年8萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益可提高160萬(wàn)元，可有效提高數(shù)據(jù)中心的空間利用率和經(jīng)濟(jì)性；采用智能母線系統(tǒng)，機(jī)柜上方接線，可減少架空地板下電線的火災(zāi)安全隱患，便于后期維護(hù)。這為數(shù)據(jù)中心的安全運(yùn)行提供了有力的保障，大大提高了供電運(yùn)行的可靠性和運(yùn)行管理的自動(dòng)化水平。

4安科瑞智能小母線解決方案

安科瑞智能母線監(jiān)控產(chǎn)品分為溝通和DC母線監(jiān)控兩類，包括開始箱監(jiān)控模塊、插入箱監(jiān)控模塊和觸摸屏。此外，還可與母線槽連接器紅外溫度測(cè)量模塊配合，監(jiān)測(cè)母線槽的運(yùn)行溫度，確保母線槽的配電安全。

4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

AMB母線監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

4.2系統(tǒng)功能

主菜單；實(shí)時(shí)監(jiān)控；基本參數(shù)界面；諧波數(shù)據(jù)；需量閾值；電能查詢；電能查詢；

4.3配置方案

5結(jié)語(yǔ)

本文介紹了數(shù)據(jù)中心終端配電智能母線系統(tǒng)和配電列頭柜供配電系統(tǒng)的技術(shù)性能，進(jìn)一步明確了終端智能母線系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，分析了配電列頭柜電力電纜方案和智能母線系統(tǒng)配電方案。更靈活、更安全、更可靠的智能母線系統(tǒng)將更適合新基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)中心行業(yè)的發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn):

[1]數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范. GB50174-2017[S]．

[2]李玉昇．?dāng)?shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)規(guī)劃與發(fā)展[J].電氣應(yīng)用，2020(11):4-7

[3]邵帥飛，鄭曉茜.數(shù)據(jù)中心末端供電智能母線系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣.2022.03.

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)，2022.05版.

[5]數(shù)據(jù)中心綜合解決方案.2022.02版.