張雙 安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

　　摘要：針對目前數據中心末端供電列頭柜加電力電纜存在的不足，結合實際案例，采用末端智能母線系統(tǒng)全新的末端供電方式，有效提升了數據中心末端供電形式及容量的靈活性、可靠性，為建設安全、經濟、綠色、智能的數據中心提供支撐。

　　關鍵詞：數據中心；末端供電；智能母線；供電方式

　　0引言

　　數據中心末端智能母線通過現(xiàn)代通信網絡監(jiān)控技術，實時監(jiān)控母線的溫升、電能運行參數等數據，并對采集的實時數據進行分析處理和存儲，上傳至數據中心ECC監(jiān)控中心，發(fā)出告警及報警信息，通過音頻及可視化的界面對話窗口告知運營管理人員，及時排查故障。數據中心末端智能母線供電系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的配電列頭柜加電力電纜有更大的優(yōu)勢。配電列頭柜加電力電纜末端配電方式是由UPS輸出配電柜引電力電纜至列頭柜，經主路斷路器控制開關控制各分路斷路器開關，終至IT設備機柜PDU插排供電，若配電列頭柜電能參數監(jiān)控單元出現(xiàn)故障，導致相應配電列頭柜所帶載的機柜失去監(jiān)控，故存在單點隱患，若期間服務器發(fā)生宕機，不能有效及時處理，產生嚴重后果。

　　1末端供電智能母線系統(tǒng)架構及特點

　　數據中心末端供電智能母線架構圖如圖1所示。

　　圖1數據中心末端供電智能母線架構圖

　　電力供應端口箱主要由金屬外殼和內部絕緣件組成。外殼可根據實際配電安裝需求開孔，為接入電纜或者母排提供空間母線槽：規(guī)格100-800A多個系列提供多種選擇。母線槽長度分為1m、2m和3m段，也可根據現(xiàn)場需求定制。智能母線槽插槽防護等級不小于IP2X，可有效防止手指或直徑大于12.5mm的固體異物進入殼內。母線外殼采用鋁鎂合金，壁厚不小于4mm，強度高，不易變形；導體采用高純度電解銅（≥99.97%），阻抗低，溫升??；絕緣件采用改性PVC護套，耐溫120℃以上，安全系數高。 母線優(yōu)點：軌道式主體結構，簡單明了，安全性高；插接箱旋轉式插接，帶電插拔，安裝快捷:母線干線上隨處可插接插接箱，靈活性強；雙零線結構，更好地應對諧波效應；全電參量智能檢測模塊單元，保證末端供電系統(tǒng)可靠、安全、智能。 插接箱單元特點：旋轉式插接，無需專用工具；磷銅卷口彈性插腳；可任意選裝1P/2P/3P開關；可以實現(xiàn)一拖一或者一拖多設置（單極開關單機柜，三極開關三機柜）；內裝有電壓、電流等電能參數監(jiān)測模塊。

　　2配電列頭柜電力電纜與智能母線末端供電對比

　　數據中心末端供配電系統(tǒng)平面圖如圖2所示

　　圖2數據中心末端供配電系統(tǒng)平面圖

　　數據中心末端配電列頭柜采用放射式的供配電系統(tǒng)，UPS總輸出配電柜直接放射敷設至配電列頭柜及IT設備柜。其優(yōu)點是各負載之間獨立受電，若發(fā)生系統(tǒng)故障，切除故障回路，縮小停電范圍，不影響其他回路，完全滿足相應規(guī)范對IT設備重要負荷的用電技術要求。其缺點是分支線路多、有色金屬導體消耗量大、施工安裝工藝復雜、系統(tǒng)可擴展性差，不能滿足不同業(yè)務的用電容量需求，分期實施時需要把末端電力線纜一次敷設到位，系統(tǒng)靈活性差。此外，傳統(tǒng)配電列頭柜加電力電纜形式的供配電系統(tǒng)中，配電列頭柜需要占用數據中心的空間資源。數據中心配電列頭柜電力電纜拓撲圖如圖3所示。缺點：線纜地板下鋪設工期長、難度大，且后期檢修、管理困難；列頭柜空間有限，后期變更的靈活性較差；線纜密集鋪設，容易聚集溫升，有火災隱患；線纜架空地板下鋪設，影響制冷效果；列頭柜占用機柜位置，造成土地成本浪費。

　　圖3數據中心配電列頭柜電力電纜拓撲圖

　　數據中心智能母線供配電系統(tǒng)采用樹干式的供配電系統(tǒng)，UPS總輸出配電柜至各IT設備機柜之間采用兩條干線（智能母線）連接的配電方式。其優(yōu)點是消耗的有色金屬導體量相對較少、安裝施工快捷方便、即插即用、系統(tǒng)擴展靈活，可滿足不同承租用戶的個性化業(yè)務用電容量，易于擴展與變更。與電力電纜相比，智能母線可靠性更高、工程生命周期長，并且可重復利用。其缺點是智能母線主干線發(fā)生故障時，影響范圍大，但母線干線的故障概率很低。數據中心末端配電智能母線拓撲圖如圖4所示。優(yōu)點：取消配電列頭柜，節(jié)約占地面積，爭取了更多的盈利性機柜；開關控制及數據采集分布于始端箱和各插接箱，避免互相影響；避免了強電在架空地板下敷設，主動發(fā)熱少，對制冷造成的負擔小，有效降低數據中心能耗和PUE值；安裝方便快捷，工期大大縮短；插接箱模塊化，實現(xiàn)分支數量及容量隨時調整；內部均為銅排輸電，安全性能更高。

　　圖4數據中心末端配電智能母線拓撲圖

　　3某B級數據中心IT設備末端配電設計

　　某Ｂ級數據中心配電架構系統(tǒng)圖如圖5所示。

　　圖5某B級數據中心配電架構系統(tǒng)圖

　　某B級數據中心末端配電系統(tǒng)圖、電氣監(jiān)控系統(tǒng)圖分別如圖6、圖7所示。圖6某B級數據中心末端配電系統(tǒng)圖

　　圖7某B級數據中心電氣監(jiān)控系統(tǒng)圖

　　4.5系統(tǒng)硬件配置