智能母線(xiàn)的供電方案在不間斷電源(Uninterruptible Power System,UPS)出線(xiàn)柜之后不需要再敷設(shè)線(xiàn)纜或設(shè)置配電設(shè)備,而是直接串接智能母線(xiàn)槽,并配合接插單元為每臺(tái)負(fù)載機(jī)箱內(nèi)裝置供電。數(shù)據(jù)中心智能母線(xiàn)采用樹(shù)干式的供配電系統(tǒng),每列機(jī)柜均通過(guò)兩條母線(xiàn)槽供電,且地板下及機(jī)柜上沒(méi)有電纜橋架,便于管理維修。列頭柜供電系統(tǒng)如圖 1 所示,智能母線(xiàn)供電系統(tǒng)如圖2所示。

圖 1 列頭柜供電系統(tǒng)(2N)

圖 2 智能母線(xiàn)供電系統(tǒng)(2N)

    (1)部署簡(jiǎn)單,易于擴(kuò)展。傳統(tǒng)配電方式中,列頭配電柜到各機(jī)柜間均采用線(xiàn)纜一對(duì)一連接,需要鋪設(shè)大量電纜和電纜承載橋架。工程實(shí)施時(shí)需要根據(jù)機(jī)柜間隔單剪、鋪設(shè)、捆扎或連接每一根電纜,不僅施工量大、周期長(zhǎng),而且未來(lái)新增回路需要增加鋪設(shè)線(xiàn)纜。智能母線(xiàn)部署簡(jiǎn)易快捷,僅需將母線(xiàn)槽安裝到所有規(guī)劃設(shè)備的上方,無(wú)需鋪設(shè)大量電纜,可以

通過(guò)插接箱就近供電,部署周期為1～2周。插接箱位置可調(diào),IT 機(jī)柜電源分配單元(Power Distribution Unit,PDU)插頭可以直接插入到母線(xiàn)插接箱中,無(wú)復(fù)雜接線(xiàn)工作。除此之外,智能母線(xiàn)配置熱插拔插接箱,可以在線(xiàn)熱插拔。當(dāng)機(jī)房需要增加新的回路時(shí),只需要增加相應(yīng)輸出回路的插接箱,直接在線(xiàn)插拔就可以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容,無(wú)需對(duì)母線(xiàn)槽進(jìn)行新的調(diào)整。智能母線(xiàn)構(gòu)成如圖 3 所示。

 

圖 3 智能母線(xiàn)構(gòu)成圖

    (2)供電靈活,快速可靠。智能母線(xiàn)供配電模式更加適合現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心發(fā)展的趨勢(shì),在安全可靠的基礎(chǔ)上,還具備靈活、快速的優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)配電柜里的電纜和開(kāi)關(guān)都是定額化的,如果 IT 設(shè)備使用的電功率增加,就需要重新布放電纜和更換開(kāi)關(guān)等。智能母線(xiàn)可根據(jù) IT 負(fù)荷實(shí)際需要的電功率自動(dòng)分配,提高了供電的靈活性。采用智能母線(xiàn)方式無(wú)需機(jī)柜強(qiáng)電電纜橋架等物理設(shè)備,如圖4所示,提高了空調(diào)送風(fēng)效率。此外,智能母線(xiàn)所有的產(chǎn)品都是模塊化設(shè)計(jì),符合現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心快速靈活部署的要求。

 

圖 4 已經(jīng)敷設(shè)完成的電纜橋架

    (3)具有完善的配電監(jiān)控。智能母線(xiàn)供電方式具有與精密列頭柜同樣的智能監(jiān)控功能,可以監(jiān)測(cè)插接箱內(nèi)每條一回路中的相關(guān)信息,包括壓力、流量、輸出功率、電能、諧波以及溫度等。智能母線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)配置通信接口,可以將所有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)上傳給后臺(tái)動(dòng)環(huán)平臺(tái)。

    (4)節(jié)約機(jī)房面積,提高收益。采用智能母線(xiàn)供電無(wú)需配置強(qiáng)電列頭柜,節(jié)約了強(qiáng)電配電設(shè)備占用空間,可以增加 IT 機(jī)柜的安裝數(shù)量,提高了機(jī)房利用率和經(jīng)濟(jì)收益。

    (5)安全性高,使用壽命長(zhǎng)。智能母線(xiàn)采用“金屬外殼+絕緣護(hù)套+銅芯母排"結(jié)構(gòu),電氣穩(wěn)定性更強(qiáng),同時(shí)也擁有良好的散熱性能,有效避免了由熱沉積引起的點(diǎn)老化,延長(zhǎng)了使用壽命。

    從經(jīng)濟(jì)效益方面分析,智能母線(xiàn)也具有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。雖然智能母線(xiàn)相對(duì)于列頭柜方案投資成本較高,但是使用智能母線(xiàn)時(shí)無(wú)需配置交流列頭柜,原有交流列頭柜的安裝位置可以供資源機(jī)柜使用,大大提高了實(shí)際收益。

以安徽省某數(shù)據(jù)中心為例, 其建筑面積約8000m2,采用常規(guī)供電方式時(shí)可以布置機(jī)架1 040架、交流列頭柜 64 架,交流列頭柜設(shè)備采購(gòu)及安裝費(fèi)用約為 192 萬(wàn)元,列頭柜至IT 機(jī)柜配電線(xiàn)纜投資約為100 萬(wàn)元,總投資約為 292 萬(wàn)元。在同樣規(guī)模下,使用智能母線(xiàn)代替交流列頭柜后,智能母線(xiàn)的設(shè)備采購(gòu)及安裝費(fèi)用約為 570 萬(wàn)元,投資比常規(guī)供電方式多出278 萬(wàn)元。但使用智能母線(xiàn)方式供電時(shí),無(wú)需交流列頭柜,該數(shù)據(jù)中心可使用IT機(jī)架增加 64 架。參考該單位過(guò)去3年的機(jī)架銷(xiāo)售數(shù)據(jù),單機(jī)柜外租平均費(fèi)用約為0.5萬(wàn)元 / 月,每月可增加收入 32 萬(wàn)元。此時(shí)計(jì)算投資回報(bào)周期為 278÷32 ≈ 9月,即在9個(gè)月以?xún)?nèi)就能收回多出的投資。數(shù)據(jù)中心一般運(yùn)行周期為15年,使用智能母線(xiàn)可以為該建設(shè)單位增加收益約為5472 萬(wàn)元。

4.1 概述

隨著數(shù)據(jù)中心的迅猛發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的能耗問(wèn)題也越來(lái)越突出,有關(guān)數(shù)據(jù)中心的能源管理和供配電設(shè)計(jì)已經(jīng)成為熱門(mén)問(wèn)題,高效可靠的數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)方案,是提高數(shù)據(jù)中心電能使用效率,降低設(shè)備能耗的有效方式。要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的節(jié)能,首先需要監(jiān)測(cè)每個(gè)用電負(fù)載,而數(shù)據(jù)中心負(fù)載回路非常的多,傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x表無(wú)法滿(mǎn)足成本、體積、安裝、施工等多方面的要求,因此需要采用適用于數(shù)據(jù)中心集中監(jiān)控要求的多回路監(jiān)控裝置。    

4.2 應(yīng)用場(chǎng)所

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

4.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 

1)交流

 

 

 

2)直流

 

4.4 系統(tǒng)功能

1)主頁(yè)

    開(kāi)機(jī)進(jìn)入主頁(yè),包含進(jìn)線(xiàn)參數(shù)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、出線(xiàn)參數(shù)、報(bào)警查詢(xún)等功能,按按鈕可進(jìn)入各功能界面查看。

 

2)進(jìn)線(xiàn)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;最大需量。   

3)出線(xiàn)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;最大需量。

 

 

 

4)開(kāi)關(guān)狀態(tài)

    左側(cè)一列為主路開(kāi)關(guān)狀態(tài),主路跳閘SD狀態(tài)、主路防雷開(kāi)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(kāi)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)報(bào)警查詢(xún)

    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(kāi)關(guān)量動(dòng)作告警;任意數(shù)據(jù)的定時(shí)存儲(chǔ);進(jìn)線(xiàn)過(guò)電流2段閥值越限告警,可任意設(shè)定告警值;進(jìn)線(xiàn)過(guò)壓、欠壓、缺相、過(guò)頻率、低頻率越限告警; 聲光告警功能。 

        

 

 

4.5 系統(tǒng)硬件配置

5.1 概述

    數(shù)據(jù)中心IT服務(wù)器配電傳統(tǒng)采用精密配電柜,占用空間較大,配電線(xiàn)纜多,新增設(shè)備不便,為了節(jié)省面積,智能小母線(xiàn)方案由于不占用機(jī)房面積、可按需靈活插拔,受到很多數(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(xiàn)監(jiān)控產(chǎn)品分為交流和直流母線(xiàn)監(jiān)控兩類(lèi),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(xiàn)槽連接器紅外測(cè)溫模塊用于監(jiān)測(cè)母線(xiàn)槽的運(yùn)行溫度,確保母線(xiàn)槽配電安全。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線(xiàn)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(xiàn)運(yùn)行的插接箱的數(shù)據(jù)上傳通訊。

5.2 應(yīng)用場(chǎng)所

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

5.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 

5.4 系統(tǒng)功能

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。

 

 

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。   

 

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)。

 

4)最大需量

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

5)電能查詢(xún)

    電能情況可以查詢(xún)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(xún)電能值。

 

5.5系統(tǒng)硬件配置

 

 

 

    信息時(shí)代背景下,大規(guī)模集群式數(shù)據(jù)中心越來(lái)越多,在建設(shè)規(guī)?？焖贁U(kuò)大的基礎(chǔ)上,對(duì)部署速度和節(jié)能效果也提出了更加苛刻的要求?；诖?需要進(jìn)一步加強(qiáng)模塊化、智能化、綠色化的數(shù)據(jù)中心建設(shè),通過(guò)對(duì)智能母線(xiàn)等高效產(chǎn)品的應(yīng)用,進(jìn)一步降低數(shù)據(jù)中心總體能耗,縮短部署時(shí)間。