淺談智能母線在數(shù)據(jù)中心的運(yùn)用分析及產(chǎn)品選型

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展袁傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心的發(fā)展袁以期為相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：智能；母線；數(shù)據(jù)中心

0引言

數(shù)據(jù)中心的經(jīng)濟(jì)效益。

1傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心末端供電存在的弊端

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心大型化、模塊化、低碳節(jié)能的發(fā)展需要。傳統(tǒng)列頭柜供電模式存在的弊端主要包括以下4個(gè)方面。

1.1占用大量機(jī)房空間

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心機(jī)房空間更加擁擠，無(wú)法安裝更多機(jī)柜。

圖1 列頭柜供電模式流程

1.2施工難度大

列頭柜供電模式需要敷設(shè)大量電纜，并且每條電纜回路都需要獨(dú)立敷設(shè)。由于每條電纜需要現(xiàn)場(chǎng)制作電纜頭，施工程序煩瑣，要求施工人員具備較高的技術(shù)水平。另外，電纜回路多，需要配備大量的橋架，不僅需要消耗大量電纜線路和橋架金屬材料，而且會(huì)大幅增加施工人員的工作量。

1.3擴(kuò)容靈活性差

列頭柜需要根據(jù)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)進(jìn)行獨(dú)立配置，在投入使用后就無(wú)法對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)容升級(jí)。同時(shí)，由于其電纜橋架較多，在進(jìn)行改造時(shí)需要拆除大量部件，改造難度較大，無(wú)法重復(fù)使用電纜，擴(kuò)容改造靈活性差。

1.4檢修維護(hù)困難

由于列頭柜的電路回路多，且電纜大多敷設(shè)在數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運(yùn)行。

2智能母線技術(shù)的內(nèi)涵

智能母線供電模式主要是利用不間斷電源（uninterruptible power supply,UPS）進(jìn)行持續(xù)供電。UPS是一種含有儲(chǔ)能裝置的電源，可以為部分對(duì)電源穩(wěn)定性要求較高的設(shè)備提供不間斷的電源。智能母線可以減少敷設(shè)電纜或配電設(shè)備，用直接串接的方式將UPS與智能母線槽連接，為數(shù)據(jù)中心機(jī)房的每臺(tái)負(fù)荷設(shè)備供電，各組列機(jī)柜均可通過(guò)兩條母線槽進(jìn)行供電，不再架設(shè)電纜橋架，整體布局較為簡(jiǎn)單，便于管理維修。圖2為智能母線供電模式。

圖2 智能母線供電模式

3智能母線技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3.1布線簡(jiǎn)單，可靠性高

傳統(tǒng)的列頭柜供電模式是利用列頭柜一對(duì)一連接到每個(gè)機(jī)柜，需要布設(shè)較多的電纜，施工難度大。而智能母線供電模式簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)中心擴(kuò)容時(shí)無(wú)須變更原有的母線槽部署方案。圖3為智能母線構(gòu)成。

圖3 智能母線構(gòu)成

3.2供電方式靈活

數(shù)據(jù)中心各種設(shè)備部署規(guī)劃的有效性。

3.3配電監(jiān)控功能更多

智能母線在應(yīng)用后可建立智能監(jiān)控體系監(jiān)測(cè)各組插接箱，以獲取各線路的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括電壓、電流、輸出功率、溫度等參數(shù)。在監(jiān)控平臺(tái)內(nèi)設(shè)計(jì)通信接口連接各組系統(tǒng)，通過(guò)回傳監(jiān)控信息，便于管理者查看數(shù)據(jù)中心各處線路的運(yùn)行狀態(tài)。圖4為智能母線的配電監(jiān)控功能，圖5為智能母線監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

圖4 智能母線的配電監(jiān)控功能

圖5 智能母線監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.4節(jié)約機(jī)房空間

智能母線體積小，在數(shù)據(jù)中心的升級(jí)改造預(yù)留更大的空間。

3.5使用壽命較長(zhǎng)

傳統(tǒng)列頭柜供電模式的使用壽命一般為10~15年，遠(yuǎn)低于數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行穩(wěn)定性。圖6為智能母線模塊。

圖6 智能母線模塊

3.6維修方便，升級(jí)改造成本低

智能母線可以提升數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行效率。

4智能母線運(yùn)行方案

數(shù)據(jù)中心各設(shè)備、系統(tǒng)的供電需求。

智能母線由母線槽體、母線接頭（連接件和安裝工具）、插接箱、支撐件、始端箱、末端蓋等部件組成，各部件具有不同的功能。始端箱在智能母線的初始位置，用于連接UPS電源或電纜；連接件負(fù)責(zé)連接始端箱與母線槽體；支撐件用于吊裝智能母線槽體；末端蓋保持母線末端的封閉性，防止灰塵等進(jìn)入槽體；插接箱用于小母線和列頭柜的連接。

在數(shù)據(jù)中心中，UPS主要作為IT設(shè)備的電源，而制冷、監(jiān)控、消防等相關(guān)系統(tǒng)則由市電直接進(jìn)行供電。

在安裝智能母線時(shí)，需要根據(jù)各個(gè)機(jī)柜的負(fù)荷情況合理地配置插接箱，以確保后續(xù)供電不會(huì)出現(xiàn)故障。若智能母線始端箱采用800A的UPS進(jìn)行供電，母線應(yīng)選用160A的規(guī)格，同時(shí)在對(duì)應(yīng)機(jī)柜中安裝雙路電源分配單元，保障電路的正常運(yùn)行。

5安科瑞精密配電及監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

5.1概述

隨著數(shù)據(jù)中心集中監(jiān)控要求的多回路監(jiān)控裝置。

5.2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于運(yùn)營(yíng)商、金融、互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)等數(shù)據(jù)中心

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.3.1交流

5.3.2直流

5.4系統(tǒng)功能

5.4.1主頁(yè)

開機(jī)進(jìn)入主頁(yè)，包含進(jìn)線參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)、出線參數(shù)、報(bào)警查詢等功能，按按鈕可進(jìn)入各功能界面查看。

5.4.2進(jìn)線參數(shù)監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)主路的三相電壓、電流、系統(tǒng)頻率；各項(xiàng)及總的有功功率，無(wú)功功率，視在功率，功率因數(shù)，有功電能、無(wú)功電能；電流、電壓不平衡度；電流、電壓諧波含量；*大需量。

5.4.3出線參數(shù)監(jiān)測(cè) 

分支回路的電壓、電流、有功功率、有功電能、功率因數(shù)額定電流設(shè)置、各相電流值；負(fù)載百分比；*大需量。

5.4.4開關(guān)狀態(tài)

左側(cè)一列為主路開關(guān)狀態(tài)，主路跳閘SD狀態(tài)、主路防雷開關(guān)狀態(tài)、主路防雷故障點(diǎn)狀態(tài)，默認(rèn)為無(wú)源檢測(cè)點(diǎn)，分閘為綠色，合閘為紅色。主路右側(cè)的皆為支路開關(guān)狀態(tài)；默認(rèn)為有源檢測(cè)點(diǎn)，合閘為紅色，分閘為綠色。

5.4.5報(bào)警查詢

當(dāng)前報(bào)警界面可查看實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史報(bào)警；開關(guān)量動(dòng)作告警；任意數(shù)據(jù)的定時(shí)存儲(chǔ)；進(jìn)線過(guò)電流2段閥值越限告警，可任意設(shè)定告警值；進(jìn)線過(guò)壓、欠壓、缺相、過(guò)頻率、低頻率越限告警；聲光告警功能。

5.5系統(tǒng)硬件配置

6安科瑞智能母線監(jiān)控解決方案

6.1概述

數(shù)據(jù)中心的青睞，被越來(lái)越多的應(yīng)用。

安科瑞智能母線監(jiān)控產(chǎn)品分為交流和直流母線監(jiān)控兩類，包括始端箱監(jiān)測(cè)模塊、插接箱監(jiān)測(cè)模塊以及觸摸屏，另外還可以搭配母線槽連接器紅外測(cè)溫模塊用于監(jiān)測(cè)母線槽的運(yùn)行溫度，確保母線槽配電安全。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線手拉手簡(jiǎn)單組網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)任意插接箱檢修或更換時(shí)不影響其他在線運(yùn)行的插接箱的數(shù)據(jù)上傳通訊。

6.2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于運(yùn)營(yíng)商、金融、互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)等數(shù)據(jù)中心

6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

6.4系統(tǒng)功能

6.4.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

在主頁(yè)點(diǎn)擊數(shù)據(jù)采集按鈕后，進(jìn)入系統(tǒng)圖界面：此界面顯示了每個(gè)箱子的電壓。

6.4.2基本參數(shù)界面

顯示電壓、電流、功率、電能等電參數(shù)數(shù)據(jù)，在設(shè)備地址旁邊的輸入框輸入本箱子對(duì)應(yīng)的儀表地址，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)箱子中儀表數(shù)據(jù)的采集。

6.4.3諧波數(shù)據(jù)

通過(guò)點(diǎn)擊“箭頭"來(lái)左右切換2-63次諧波數(shù)據(jù)。

6.4.4*大需量

顯示電壓、電流、功率的*大需量的數(shù)值及發(fā)生時(shí)間。

6.4.5電能查詢

電能情況可以查詢上12月份的每個(gè)月用電量、上一年總用電量、本年已用電量、根據(jù)選擇不同時(shí)間查詢電能值。

6.5系統(tǒng)硬件配置

7結(jié)語(yǔ)

數(shù)據(jù)中心擴(kuò)容更加靈活。

參考文獻(xiàn)

1. 宋偉男，邵安，朱述振，等.小母線配電模式在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2022，12（3）：172-174.

2. 蓋琪彥.數(shù)據(jù)中心供配電設(shè)計(jì)簡(jiǎn)析[J].建筑電氣，2021，40（12）：42-48.

3. 陳洪鵬.智能母線在數(shù)據(jù)中心的運(yùn)用分析.

4. AcrelEMS-IDC數(shù)據(jù)中心綜合能效管理解決方案-樣本

5. 數(shù)據(jù)中心解決方案樣本2022.04版

作者介紹

劉細(xì)鳳，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事數(shù)據(jù)中心相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)及應(yīng)用