【摘要(yào)】數據(jù)中心供(gōng)配(pèi)電係統與(yǔ)小母(mǔ)綫配電(diàn)係(xì)統(tǒng)的(dí)特(tè)點(diǎn)和(hé)優劣(liè)勢(shì)進行比(bǐ)對，從(cóng)係統(tǒng)組(zǔ)成以及擴展性，節(jié)能(néng)性等(děng)各方(fāng)麵(miàn)分析(xī)，並結合實際案(àn)例，論(lùn)證(zhèng)了小母(mǔ)綫(xiàn)係統(tǒng)技術的(dí)可行性和經濟(jì)實用性

【關(guān)鍵詞】小母(mǔ)綫：數(shù)據中心；供配電；母(mǔ)綫槽(cáo)

0 引(yǐn)言(yán)

當(dāng)前雲計算，大(dà)數據，人(rén)工(gōng)智(zhì)能領(lǐng)域(yù)技(jì)術快(kuài)速(sù)發展，我國(guó)數(shù)據(jù)中心(xīn)內(nèi)供配電發展的(dí)一種(zhǒng)新(xīn)方(fāng)式。

1傳(chuán)統配電方(fāng)案(àn)

如圖(tú)1所示，機房傳(chuán)統配(pèi)電方式一般(bān)采用(yòng)兩回(huí)路10kV市電接入至大樓(lóu)配電房(fáng)，經過(guò)變壓器，低壓配(pèi)電(diàn)櫃後(hòu)輸入2路(lù)雙回路市(shì)電進入機房雙電源切(qiē)換箱(xiāng)，雙(shuāng)電源切換箱再引出電纜至(zhì)UPS電源設備，再(zài)經過UPS輸出櫃(guì)連接至各列(liè)機櫃配(pèi)電列頭櫃(guì)，列頭(tóu)櫃(guì)再敷(fū)設電纜至機櫃(guì)內PDU。傳統(tǒng)配(pèi)電方式技術(shù)成熟可靠，單(dān)點故障率低(dī)。但配(pèi)電列(liè)頭(tóu)櫃占(zhān)用(yòng)機櫃空間(jiān)，電纜傳(chuán)輸(shū)損耗(hào) 大(dà)，施(shī)工復(fù)雜(zá)，可擴(kuò)展(zhǎn)性和靈(líng)活性(xìng)不(bù)大。

圖1傳(chuán)統(tǒng)機(jī)櫃配電(diàn)方(fāng)式(shì)

2 智(zhì)能小母(mǔ)綫(xiàn)配電方案

智能(néng)小(xiǎo)母(mǔ)綫(xiàn)配(pèi)電係統是一(yī)種取代傳統電纜的數(shù)據中(zhōng)心末(mò)端配電(diàn)解(jiě)決(jué)方案，它(tā)由始(shǐ)端模塊，功(gōng)能模塊，末(mò)端(duān)母綫幹(gān)綫，幹綫連接模(mó)塊，分(fēn)接(jiē)配電(diàn)模塊，幹綫(xiàn)防護模塊，幹綫端(duān)封等(děng)組成(chéng)，它具備(bèi)模(mó)塊外(wài)側(cè)接(jiē)綫，綫路保護或控(kòng)製通(tōng)斷(duàn)，浪湧保(bǎo)護(hù)，幹綫電氣參(cān)數監測和(hé)保(bǎo)護(hù)控製模塊(kuài)的(dí)狀態監(jiān)測(cè)，承(chéng)載電(diàn)能的(dí)主(zhǔ)體(tǐ)，實現電能傳輸(shū)等功(gōng)能。如圖2和(hé)圖3所(suǒ)示。

圖2智(zhì)能小母(mǔ)綫配(pèi)電方式

圖3智(zhì)能(néng)小(xiǎo)母(mǔ)綫(xiàn)組(zǔ)成部件(jiàn)

（1）始端(duān)模塊：負(fù)責(zé)UPS配(pèi)電櫃與小母(mǔ)綫的(dí)連接(jiē)，包含(hán)電纜(lǎn)進綫(xiàn)模(mó)塊(kuài)，塑殼斷(duàn)路器(qì)和600mm母(mǔ)綫直綫段，電纜在始(shǐ)端(duān)模塊中通過(guò)塑(sù)殼斷路器後(hòu)接入對應的母綫端子排上。通(tōng)過實現模塊(kuài)外側(cè)接(jiē)綫，綫(xiàn)路保(bǎo)護或(huò)控製通斷功能，其(qí)規格(gé)包(bāo)括160/250/320/400/500/630/800A等。

（2）功(gōng)能(néng)模塊：集成(chéng)了浪(làng)湧(yǒng)保(bǎo)護，幹綫(xiàn)電(diàn)氣參(cān)數監(jiān)測和保護控製模塊(kuài)的(dí)狀態監測等(děng)功(gōng)能(néng)。

（3）末端(duān)母綫幹(gān)綫(xiàn)：承載(zǎi)電(diàn)能的(dí)主體，實現(xiàn)電(diàn)能(néng)傳輸，內部基(jī)本結(jié)構為(wéi)4根銅排（L1，L2，L3，N）或5根(gēn)銅(tóng)排(pái)（L1，L2，L3，N，PE），其規(guī)格包括160/250/320/400/500/630/800A等。

（4）幹(gān)綫連接：包括可(kě)實(shí)現幹(gān)綫擴(kuò)展的(dí)連接件和用於改變母綫(xiàn)走向(xiàng)的各種(zhǒng)彎(wān)頭(tóu)等。

（5）分接(jiē)配電(diàn)模塊：雙觸點取(qǔ)電(diàn)，采用微型(xíng)斷(duàn)路器作(zuò)為(wéi)保護元件，是插於(yú)母(mǔ)綫槽主體(tǐ)上(shàng)的(dí)小(xiǎo)型配(pèi)電(diàn)模塊，用於為(wéi)每(měi)一(yī)個用電(diàn)設備(bèi)提供(gōng)電(diàn)力，電流為(wéi)6~100A。

（6）幹綫(xiàn)保護(hù)模塊：防護蓋板(bǎn)可以提(tí)高(gāo)幹綫(xiàn)的(dí)防(fáng)護等(děng)級並(bìng)有(yǒu)效(xiào)地防(fáng)止人員接觸帶(dài)電(diàn)導(dǎo)體。

（7）幹綫(xiàn)端封(fēng)：保(bǎo)護(hù)幹(gān)綫末端(duān)的(dí)封蓋(gài)，提高防(fáng)護(hù)等級。

（8）配電方(fāng)式為： 從前端UPS配(pèi)電櫃引出(chū)電(diàn)纜連(lián)接至母綫槽前端的始(shǐ)端模塊，通(tōng)過(guò)母綫槽(cáo)進行(háng)電力傳輸，再根據每(měi)個(gè)機(jī)櫃的功率(shuài)密(mì)度選(xuǎn)擇相應(yīng)規(guī)格的分(fēn)接(jiē)配電模塊(kuài)，與機(jī)櫃(guì)內(nèi)PDU連(lián)接後即完成(chéng)對(duì)一個機櫃(guì)配電工(gōng)作。

3 兩種(zhǒng)配電(diàn)方(fāng)式(shì)的(dí)比(bǐ)較(jiào)

列(liè)頭櫃(guì)+電纜與智(zhì)能小母綫配(pèi)電方式的對比如表1所示。

表(biǎo)1傳(chuán)統列頭櫃與智(zhì)能(néng)小母(mǔ)綫性(xìng)對比表

4某(mǒu)數據(jù)中心配(pèi)電方案介紹(shào)

本(běn)項目(mù)為(wéi)某數(shù)據第4.3.8條相關要(yào)求。

機房共規(guī)劃8列設(shè)備(bèi)，組(zǔ)成4個封(fēng)閉冷通道，不設(shè)置配(pèi)電列(liè)頭櫃(guì)，在(zài)每(měi)列機(jī)櫃後門(mén)上方水平布置(zhì)雙列(liè)母(mǔ)綫(xiàn)，每(měi)條小母綫分(fēn)別來(lái)自不同(tóng)UPS輸(shū)出(chū)回路，用於(yú)該列機(jī)櫃(guì)AB路(lù)供(gōng)電，本次設計采(cǎi)用單(dān)列母(mǔ)綫長度(dù)為(wéi)2.4m，1.8m，1.2m三種規格的(dí)單條(tiáo)母綫(xiàn)槽和長度為(wéi)815mm的始端(duān)模塊（進綫(xiàn)箱(xiāng)215mm+母綫(xiàn)槽(cáo)600mm）拼(pīn)接(jiē)而成，設(shè)計母(mǔ)綫(xiàn)長度(dù)的原則(zé)優(yōu)先選擇多(duō)條2.4m拼接，餘量選(xuǎn)用1.8m或(huò)1.2m。

單(dān)列(liè)母(mǔ)綫(xiàn)槽的(dí)長(cháng)度不超(chāo)過(guò)該(gāi)列機櫃總(zǒng)長度的(dí)長(cháng)度(dù)，本機房每(měi)列(liè)機(jī)櫃為12m，母(mǔ)綫(xiàn)槽(cáo)的長(cháng)度=0.815+2.4×4+1.2=11.615m。每列機(jī)櫃16台，按每台功率(shuài)4kW計算(suàn)，單列機櫃總功(gōng)率(shuài)為64kW，選擇(zé)160A母(mǔ)綫(xiàn)槽與(yǔ)160A始端(duān)模塊。本(běn)次機櫃設備考(kǎo)慮(lǜ)單相供電，選用(yòng)單相插(chā)接箱(xiāng)，選(xuǎn)擇32A插(chā)接箱(xiāng)，插(chā)接(jiē)箱的數(shù)量根據(jù)16台機櫃(guì)計算為(wéi)6個（每3口(kǒu)配電模(mó)塊為1個(gè)）。通過(guò)智能小母(mǔ)綫方(fāng)案(àn)配(pèi)電設計，每列省去(qù)1個配電(diàn)列(liè)頭櫃空間，更(gēng)多地(dì)為(wéi)IT設備(bèi)的擴展預留(liú)條(tiáo)件(jiàn)。

配電通(tōng)過插(chā)接箱實(shí)現，支(zhī)持在綫熱(rè)插拔，用電(diàn)需求可(kě)以隨時隨需增(zēng)減，而不(bù)涉及(jí)大(dà)的(dí)工(gōng)程改動，在(zài)不(bù)影響其(qí)他正(zhèng)在運(yùn)行的(dí)機櫃(guì)設(shè)備(bèi)的(dí)前(qián)提下，可(kě)在(zài)同一(yī)條(tiáo)母(mǔ)綫槽(cáo)上實(shí)現(xiàn)單(dān)相，三相轉換。正因(yīn)為這(zhè)些(xiē)優(yōu)點，隨著大(dà)規模(mó)數(shù)據(jù)中心機房建設。

5安科瑞(ruì)精(jīng)密配電及(jí)監控(kòng)係(xì)統(tǒng)解(jiě)決方案(àn)

5.1概述

隨(suí)著(zhuó)數據(jù)中心(xīn)集中監控(kòng)要求的多回路監(jiān)控裝置。

5.2應用(yòng)場所(suǒ)

適用(yòng)於(yú)運營商(shāng)，金(jīn)融(róng)，中心(xīn)

5.3係統結(jié)構

1）交流(liú)

5.4係(xì)統功能

1）主頁

開(kāi)機進(jìn)入主頁，包(bāo)含(hán)進綫(xiàn)參數，開關狀態，出綫(xiàn)參(cān)數(shù)，報警查詢(xún)等功能，按(àn)按(àn)鈕(niǔ)可進入(rù)各功(gōng)能(néng)界(jiè)麵(miàn)查看。

2）進綫參(cān)數(shù)監(jiān)測(cè)

監測(cè)主路的(dí)三相電壓，電(diàn)流(liú)，係統頻(pín)率(shuài)；各項及(jí)總的(dí)有功功(gōng)率(shuài)，無功(gōng)功(gōng)率，視在功率(shuài)，功(gōng)率(shuài)因數，有功電能(néng)，無功(gōng)電能；電流(liú)，電壓不平衡(héng)度；電(diàn)流，電(diàn)壓諧波(bō)含(hán)量；*大(dà)需(xū)量。

3）出綫(xiàn)參數監(jiān)測(cè)

分(fēn)支回路的(dí)電(diàn)壓，電(diàn)流(liú)，有(yǒu)功功(gōng)率，有(yǒu)功電能，功率因(yīn)數額(é)定電(diàn)流設(shè)置(zhì)，各(gè)相(xiāng)電(diàn)流值；

負載百分(fēn)比(bǐ)；*大需(xū)量。

4）開關狀態

左側一(yī)列為主路(lù)開關(guān)狀態，主路(lù)跳閘(zhá)SD狀(zhuàng)態(tài)，主路防雷(léi)開(kāi)關狀態(tài)，主路防雷故障點(diǎn)狀態，默(mò)認(rèn)為無源檢測(cè)點(diǎn)，分閘為綠色(sè)，合閘(zhá)為紅(hóng)色。主(zhǔ)路右側(cè)的(dí)皆為支(zhī)路(lù)開關狀態(tài)；默(mò)認為有源(yuán)檢(jiǎn)測(cè)點，合閘(zhá)為紅色(sè)，分(fēn)閘(zhá)為(wéi)綠色。

5）報(bào)警(jǐng)查詢

當(dāng)前報(bào)警(jǐng)界(jiè)麵(miàn)可查看實時(shí)報(bào)警和歷(lì)史報警(jǐng)；開關(guān)量動(dòng)作(zuò)告警(jǐng)；任(rèn)意(yì)數據的定(dìng)時存儲；進綫過(guò)電流2段閥值(zhí)越限告(gào)警，可(kě)任(rèn)意設(shè)定(dìng)告警值(zhí)；進綫過壓(yā)，欠(qiàn)壓，缺相(xiāng)，過(guò)頻率，低(dī)頻率越限(xiàn)告警(jǐng);聲(shēng)光告警功(gōng)能。

5.5係(xì)統硬件配(pèi)置

6安(ān)科瑞(ruì)智能母綫(xiàn)監(jiān)控(kòng)解(jiě)決方案(àn)

6.1概(gài)述

數(shù)據(jù)中心(xīn)的(dí)青睞(lài)，被(bèi)越來(lái)越(yuè)多的(dí)應用。

安科瑞(ruì)智(zhì)能母(mǔ)綫(xiàn)監控產品(pǐn)分為(wéi)交(jiāo)流和直流(liú)母(mǔ)綫監控(kòng)兩類，包括始端箱監測(cè)模塊，插(chā)接(jiē)箱(xiāng)監測模塊以及觸摸屏(píng)，另外(wài)還可(kě)以搭(dā)配母(mǔ)綫(xiàn)槽連接器紅外(wài)測溫模塊用於監(jiān)測(cè)母(mǔ)綫(xiàn)槽的運行溫(wēn)度(dù)，確(què)保(bǎo)母綫(xiàn)槽配電安(ān)全(quán)。通(tōng)過(guò)標準(zhǔn)網綫手拉手簡單(dān)組網(wǎng)，可(kě)以實(shí)現(xiàn)任(rèn)意(yì)插接箱(xiāng)檢修或更(gēng)換時不影(yǐng)響其他(tā)在綫(xiàn)運(yùn)行(háng)的(dí)插接箱(xiāng)的數據上傳(chuán)通訊(xùn)。

6.2應(yīng)用場(cháng)所(suǒ)

適用於運營(yíng)商，金融(róng)，中心

6.3係(xì)統結構

6.4係統(tǒng)功(gōng)能(néng)

1. 實時監測

在(zài)主(zhǔ)頁(yè)點擊(jī)數據采(cǎi)集(jí)按(àn)鈕後，進入係統圖(tú)界麵：此(cǐ)界(jiè)麵(miàn)顯(xiǎn)示了(liǎo)每(měi)個(gè)箱(xiāng)子(zǐ)的電(diàn)壓。

1. 基本參數界麵

顯示(shì)電(diàn)壓，電(diàn)流(liú)，功率，電能等(děng)電(diàn)參數數(shù)據，在(zài)設備地址旁(páng)邊的輸入(rù)框輸(shū)入本(běn)箱(xiāng)子(zǐ)對(duì)應的(dí)儀表地址(zhǐ)，即可實現對箱子(zǐ)中(zhōng)儀(yí)表數據的采(cǎi)集(jí)。

1. 諧波數(shù)據

通(tōng)過點擊“箭頭"來(lái)左(zuǒ)右切換2-63次諧波(bō)數據。

1. *大(dà)需量

顯示電壓，電流(liú)，功率(shuài)的*大需(xū)量(liáng)的數值(zhí)及發(fā)生(shēng)時(shí)間(jiān)。

1. 電(diàn)能查詢

電能情(qíng)況(kuàng)可以查(chá)詢(xún)上12月份的(dí)每個月用(yòng)電(diàn)量(liáng)，上一(yī)年總(zǒng)用(yòng)電(diàn)量(liáng)，本(běn)年已用(yòng)電量，根據選(xuǎn)擇(zé)不同時間查(chá)詢電(diàn)能值。

6.5係(xì)統硬(yìng)件(jiàn)配置

7 結束語(yǔ)

近些(xiē)年，智(zhì)能(néng)小(xiǎo)母綫配電方(fāng)案還沒得(dé)到(dào)大規(guī)模的普及和(hé)應(yīng)用(yòng)，但是隨著目(mù)前IDC大型數據國(guó)家“十(shí)四(sì)五"規劃(huá)中碳達(dá)峰，碳(tàn)中(zhōng)和的戰略定(dìng)位也是(shì)一(yī)致(zhì)的。相(xiāng)信在不久(jiǔ)的(dí)將來(lái)，智能(néng)小(xiǎo)母(mǔ)綫(xiàn)配電方式(shì)會得到大規(guī)模的應用，也會(huì)隨著設計的不斷*成為(wéi)一種(zhǒng)主(zhǔ)流。

參(cān)考文獻

【1】何鑫(xīn).《某數據中心(xīn)小母綫配電係(xì)統的(dí)應用(yòng)》

【2】中國電(diàn)子(zǐ)工(gōng)程設計院(yuàn).GB 50174-2017數據中心設計規範(fàn)[S].北(běi)京中(zhōng)國計(jì)劃(huá)出版社2017.

【3】AcrelEMS-IDC數據中心綜合能(néng)效管理解決(jué)方案(àn)-樣本

【4】數(shù)據中心解(jiě)決方(fāng)案(àn)樣(yàng)本2022.04版