淮亞利
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘 要:本文主要從數(shù)據(jù)機(jī)房電氣系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀入手,分析傳統(tǒng)列頭柜加電纜模式的弊端,介紹軌道式母線槽在數(shù)據(jù)機(jī)房電氣系統(tǒng)中的*優(yōu)勢(shì),系統(tǒng)闡述軌道式母線槽代替?zhèn)鹘y(tǒng)列頭柜的必然性,為數(shù)據(jù)機(jī)房電氣系統(tǒng)應(yīng)用方式的決策提供借鑒和參考。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)機(jī)房;列頭柜;軌道式母線槽
一、數(shù)據(jù)機(jī)房電氣系統(tǒng)現(xiàn)狀及其應(yīng)用弊端
(一)數(shù)據(jù)機(jī)房電氣系統(tǒng)的現(xiàn)狀
在 20 世紀(jì) 80 年代初期,我國開始制定機(jī)房建設(shè)方面的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。1982 年我國頒布的 GB2887 一 1982《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)要求》,使機(jī)房建設(shè)從此有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)機(jī)房是計(jì)算機(jī)通過代理服務(wù)器與互連網(wǎng)連接構(gòu)成的局部空間。隨著我國網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展,使大量數(shù)據(jù)的傳輸成為可能。數(shù)據(jù)機(jī)房建設(shè)已成為一個(gè)由多個(gè)組成的系統(tǒng)工程,主要包括:裝飾系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、接地及防雷系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及自動(dòng)滅火系統(tǒng)、PDU 配電系統(tǒng)、屏蔽工程、綜合布線系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、設(shè)備及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、KVM 系統(tǒng)、多媒體會(huì)議系統(tǒng)、總控中心系統(tǒng)(ECC)等,可以說,機(jī)房建設(shè)涵蓋了智能建筑工程的各個(gè)。目前,作為機(jī)房建設(shè)重要組成部分的電氣系統(tǒng)主要采用列頭柜加電纜模式。
(二)列頭柜加電纜模式的應(yīng)用弊端
列頭柜是一列機(jī)柜設(shè)備頂端的一個(gè)機(jī)柜,通常在前端的叫列頭柜,末端的叫列尾柜,主要功能是對(duì)這一列機(jī)柜的交流或者直流負(fù)載提供電源,起到配電,監(jiān)控,測(cè)量、保護(hù)、告警等功能。列頭柜作為現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心機(jī)房配電系統(tǒng)的特殊產(chǎn)品,根據(jù)機(jī)房建設(shè)要求研制了不同配置要求的多層級(jí)產(chǎn)品,它集電源輸入、輸出、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的一體化配電設(shè)計(jì);標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜結(jié)構(gòu),整體外觀一致,配置智能觸摸屏,更直觀的顯示電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),同時(shí)可通過數(shù)字通訊上載至后臺(tái)環(huán)境控制系統(tǒng),以達(dá)到對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和運(yùn)行質(zhì)量的有效管理。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,運(yùn)營(yíng)商興建數(shù)據(jù)中心有時(shí)受一些因素的制約,因此,數(shù)據(jù)機(jī)房的改造和增容刻不容緩,原有列頭柜加電纜模式供電的弊端也逐漸顯露出來,主要如下:1. 采用列頭柜方案設(shè)計(jì)時(shí)已按負(fù)載方式預(yù)估完成,初次投入大、未來運(yùn)維成本高;2.占用服務(wù)器機(jī)柜位空間,機(jī)房?jī)?nèi)部有效空間使用效率降低;3.需要鋪設(shè)大量線纜不利于機(jī)房空調(diào)制冷通風(fēng),相應(yīng)增加能耗;4.列頭柜柜體內(nèi)空間有限,未來擴(kuò)容能力差;5.電纜易老化,且傳導(dǎo)率逐年降低并產(chǎn)生用電安全隱患;6.部署周期長(zhǎng),需要電工資質(zhì)人員操作;7.使用周期短,不利于保護(hù)投資,且所有的配電列頭柜組件不利于二次 利用;8.在應(yīng)用于高密度設(shè)備區(qū)時(shí),投資額會(huì)成倍增加,成本不可控。
二、軌道式母線槽的由來及其特點(diǎn)
隨著密集型母線槽在輸配電領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,人們逐漸探索母線槽在數(shù)據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)的應(yīng)用,我公司是長(zhǎng)期致力于生產(chǎn)母線槽、配電盤及郵電產(chǎn)品的公司,結(jié)合密集型母線槽和滑觸式母線的特點(diǎn),將一組 U 型銅排配以絕緣導(dǎo)軌,安置于半開口的鋁合金型材中,就形成了軌道式母線槽。
軌道式母線槽相對(duì)于列頭柜加電纜模式具有如下特點(diǎn):
(一)安全性
對(duì)比列頭柜 + 線纜的配電產(chǎn)品,軌道式母線槽將工程化設(shè)施提升為模塊化產(chǎn)品,增強(qiáng)了數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng) 10米的安全等級(jí),且后期免維護(hù)。
(二)靈活性
模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的軌道式母線槽配電系統(tǒng)可滿足客戶對(duì)末端供電的需求,解決客戶對(duì)在線擴(kuò)容、重新部署和升級(jí)設(shè)備的配電需求。對(duì)關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)境和數(shù)據(jù)中心而言,可擺脫傳統(tǒng)末端配電系統(tǒng)造成的末端電力調(diào)整不連續(xù)性、工程化及周期長(zhǎng)等問題;通過即插即用式的設(shè)計(jì),較大地方便了安裝和使用。
(三)持續(xù)性
現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心更加強(qiáng)調(diào)綠色、環(huán)保和節(jié)能。軌道式母線槽末端配電系統(tǒng)是面向未來的末端供配電模型和解決方案,有更好的可擴(kuò)展性。這種系統(tǒng)可改變傳統(tǒng)線纜在部署中空間占用比例大、風(fēng)險(xiǎn)防范等級(jí)低的問題,解決線纜占用地板下靜壓箱的空間問題,因此是一種既節(jié)能、又提升安全性的系統(tǒng);
(二)可用性
如何實(shí)現(xiàn)不間斷的電力配送是數(shù)據(jù)中心電力配送的核心和重要議題,軌道式母線槽*的、可多次使用的插接單元是實(shí)現(xiàn)這種可用性的關(guān)鍵,一個(gè)安全的、可靠的配電回路通過簡(jiǎn)單的插入、旋轉(zhuǎn)和鎖閉即可獲得。
三、軌道式母線槽在數(shù)據(jù)機(jī)房的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
軌道式母線槽作為專門為數(shù)據(jù)機(jī)房量身定制的配電產(chǎn)品,在數(shù)據(jù)機(jī)房配電系統(tǒng)中有其獨(dú)到的應(yīng)用優(yōu)勢(shì):
(一)更高的安全性
降低故障率,減少故障點(diǎn),大大減少線路數(shù)量,降低人為操作故障。*的接插單元是實(shí)現(xiàn)可用性的關(guān)鍵,過簡(jiǎn)單的插入、鎖閉即可獲得一個(gè)安全的、可靠的分回路。整體架構(gòu)既能支持初始電力需求,又可在使用過程中根據(jù)需求的變化快速擴(kuò)展。從日負(fù)荷到全生命周期內(nèi)的電力供應(yīng)體系架構(gòu)??煽康慕拥叵到y(tǒng),獨(dú)立連續(xù)的地線,與母線槽外殼實(shí)現(xiàn)有效的等電位連接。更高的消防安全性。所有母線部件不含鹵化物、有毒物質(zhì);符合阻燃要求,火災(zāi)情況下,母線不會(huì)釋放有毒氣體,基本免維護(hù)。
(二)更高的靈活性
無論是柜頂或高架地板方式,都可通過大容量中性和接地選項(xiàng)來支持各種單相、多相負(fù)載需求。模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)地減少安裝時(shí)間,同時(shí)可解決客戶對(duì)在線擴(kuò)容、重新部署和升級(jí)設(shè)備的配電要求??梢韵阮A(yù)置母線槽,待明確機(jī)柜內(nèi)設(shè)備用電需求后,根據(jù)實(shí)際需求隨時(shí)增加、減少或更換插接單元。單相插接箱可以隨時(shí)實(shí)現(xiàn)三相間的互換,在線調(diào)整負(fù)荷所在相位,平衡三相負(fù)荷。母線槽本體采用軌道式結(jié)構(gòu),插接單元可以在母線槽本體上任意調(diào)整位置(除母線槽連接處)。
(三)更*的節(jié)能性
減少列頭柜增加了服務(wù)機(jī)柜的布置空間。改變傳統(tǒng)線纜在部署中空間占用比例大、風(fēng)險(xiǎn)防范等級(jí)低的問題,有利于散熱。電壓降減少,降低線路損耗,提高供電效率。消除高架地板下混亂的供電現(xiàn)狀,降低能源消費(fèi),提高制冷效果,節(jié)約能耗,優(yōu)化 PUE 值。模塊化的母線本體和插入式分接單元可以遷移和反復(fù)使用,避免投資浪費(fèi)。產(chǎn)品免維護(hù),節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本。
(四)集成化的智能監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)控系統(tǒng)采用人機(jī)界面的配電、監(jiān)控解決方案。通過監(jiān)控模塊、通訊模塊等構(gòu)成電能監(jiān)控系統(tǒng),支持多種通訊方式,實(shí)時(shí)采集電能參數(shù)及開關(guān)狀態(tài),能準(zhǔn)確到每臺(tái)機(jī)柜的能耗計(jì)算,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程電能監(jiān)測(cè)、控制。為監(jiān)測(cè)插接單元在母線本體插接的可靠性,在插腳處置入溫度傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)插腳的接觸狀態(tài)。
隨著云服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心正朝著大型化、高密度、綠色環(huán)保、模塊化方向發(fā)展。隨著 IT 技術(shù)的發(fā)展,出租機(jī)房等商業(yè)模式的興起,機(jī)房建設(shè)之初機(jī)柜密度不確定性大為增加,對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)末端供配電系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)性、持續(xù)性、靈活性、可靠性上提出了新的挑戰(zhàn)。列頭柜加電纜的傳統(tǒng)末端配電方式因其局限性而難以適應(yīng)當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展。使用軌道式母線槽來替代列頭柜加電纜的配電方式,成為解決數(shù)據(jù)機(jī)房電氣系統(tǒng)發(fā)展的一種新方式
四、安科瑞母線槽監(jiān)測(cè)產(chǎn)品介紹
(一)概述
數(shù)據(jù)中心小母線系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心末端母線供配電系統(tǒng)的俗稱。近年來,隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)的快速發(fā)展和更高需求,智能小母線系統(tǒng)逐漸被應(yīng)用于機(jī)房的末端配電中,具有電流小、插接方便、智能化程度高等特點(diǎn),即插式插接箱給各個(gè)機(jī)柜內(nèi)的PDU分配電。始端箱和插接箱內(nèi)可設(shè)置監(jiān)測(cè)模塊,將數(shù)據(jù)上傳至動(dòng)環(huán)監(jiān)控中心。
(二)AMB智能小母線管理系統(tǒng)
1)交流系統(tǒng)功能:
遙測(cè):三相電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、有功電能、無功電能、電纜溫度,系統(tǒng)頻率、零序電流、零地電壓、漏電流、機(jī)柜溫度、機(jī)柜濕度、開關(guān)狀態(tài)、電壓/電流諧波含量、電流/功率;
遙信:過電流2段閥值越限、過/欠壓、過功率告警、缺相、過頻率、欠頻率越限、零地電壓、零線電流、溫/濕度告警,開關(guān)狀態(tài)、開關(guān)跳閘;
2)直流系統(tǒng)功能:
遙測(cè):電壓、電流、功率、電能、電纜溫度、漏電流、機(jī)柜溫度、機(jī)柜濕度、開關(guān)狀態(tài)、電流/功率;
遙信:過電流2段閥值越限、過/欠壓、過功率告警、缺相、溫/濕度告警,開關(guān)狀態(tài)、開關(guān)跳閘;
(三)產(chǎn)品介紹
說明:■為標(biāo)配功能。
參考文獻(xiàn):
【1】黃永生.軌道式母線槽在數(shù)據(jù)機(jī)房電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用。
【2】安科瑞數(shù)據(jù)中心IDC配電監(jiān)控解決方案.2020.03版