安(ān)科(kē)瑞(ruì) 劉邁

　　【摘(zhāi)要(yào)】數據中心(xīn)供配(pèi)電係統與小(xiǎo)母綫(xiàn)配電係(xì)統的特(tè)點(diǎn)和優(yōu)劣勢進(jìn)行比對
，從(cóng)係統組(zǔ)成以(yǐ)及(jí)擴展性(xìng)，節能性(xìng)等各(gè)方麵分析
，並結(jié)合實際(jì)案例
，論證(zhèng)了小母(mǔ)綫(xiàn)係統(tǒng)技術的(dí)可行(háng)性(xìng)和經(jīng)濟(jì)實(shí)用(yòng)性(xìng)。

　　【關鍵(jiàn)詞】小母(mǔ)綫；數據中心；供配電(diàn)；母(mǔ)綫槽

　　0，引言

　　當(dāng)前(qián)雲計(jì)算，大(dà)數據，人(rén)工(gōng)智能(néng)領域技(jì)術快(kuài)速發展
，我(wǒ)國數(shù)據(jù)中(zhōng)心運營的安(ān)全性(xìng)和(hé)可用性(xìng)。

　　伴(bàn)隨IT技術的發展(zhǎn)
，機房租(zū)僱等商業(yè)模式(shì)的(dí)興起
，機房建設初(chū)期對(duì)機櫃(guì)密度(dù)不確(què)定(dìng)大(dà)為增加
，數據(jù)中(zhōng)心末(mò)端供配電(diàn)係(xì)統(tǒng)在(zài)經濟(jì)型(xíng)，持(chí)續性(xìng)，靈活性，可靠(kào)性上(shàng)提(tí)出新的要(yào)求(qiú)和挑戰。

　　傳(chuán)統(tǒng)的(dí)列頭櫃加電(diàn)纜(lǎn)的末(mò)端(duān)配電方式(shì)因其局(jú)限性而(ér)難以(yǐ)適(shì)應當今(jīn)技(jì)術(shù)的發展。使用(yòng)靈活(huó)的(dí)小(xiǎo)母綫來替(tì)代列頭櫃(guì)及(jí)電(diàn)纜的配電(diàn)方(fāng)式
，成為解決數據(jù)中(zhōng)心(xīn)內供配(pèi)電(diàn)發展的一種新方式。

　　1，傳統(tǒng)配電(diàn)方案

　　如圖(tú)1所示
，機房(fáng)傳(chuán)統(tǒng)配電(diàn)方式一(yī)般(bān)采用兩(liǎng)回(huí)10kV市電接入(rù)至(zhì)大樓配(pèi)電房(fáng)
，經過變壓器，低(dī)壓(yā)配電(diàn)櫃後輸(shū)入2路雙(shuāng)回路(lù)市電進入機(jī)房(fáng)雙(shuāng)電源(yuán)切換(huàn)箱(xiāng)
，雙電(diàn)源切換箱再(zài)引出(chū)電(diàn)纜(lǎn)至UPS電(diàn)源設備
，再經過UPS輸出櫃連接(jiē)至(zhì)各列(liè)機櫃(guì)配(pèi)電列頭櫃
，列(liè)頭(tóu)櫃再(zài)敷設電纜至機(jī)櫃(guì)內(nèi)PDU。傳(chuán)統(tǒng)配電(diàn)方式技(jì)術(shù)成熟可靠
，單(dān)點(diǎn)故(gù)障率低。但配電列頭櫃(guì)占(zhān)用(yòng)機(jī)櫃(guì)空(kōng)間，電纜傳輸(shū)損(sǔn)耗(hào)大，施工復雜，可擴(kuò)展性和靈(líng)活(huó)性不(bù)大(dà)。

　　2，智能(néng)小母綫配電(diàn)方案(àn)

　　智能小母綫配電(diàn)係統(tǒng)是一種(zhǒng)取(qǔ)代傳統(tǒng)電(diàn)纜(lǎn)的數據(jù)中(zhōng)心(xīn)末端配電解決(jué)方(fāng)案
，它由始端模(mó)塊(kuài)，功能模(mó)塊(kuài)，末(mò)端母綫幹(gān)綫，幹(gān)綫(xiàn)連(lián)接模塊(kuài)，分接配電(diàn)模塊(kuài)，幹(gān)綫防護(hù)模(mó)塊(kuài)，幹綫端封等組成(chéng)
，它具備模(mó)塊外側接(jiē)綫，綫路(lù)保護或控製(zhì)通(tōng)斷
，浪(làng)湧(yǒng)保(bǎo)護，幹(gān)綫(xiàn)電氣參數監測和保(bǎo)護控製(zhì)模(mó)塊的(dí)狀(zhuàng)態(tài)監測
，承(chéng)載(zǎi)電能的主(zhǔ)體
，實(shí)現(xiàn)電能傳(chuán)輸等功(gōng)能(néng)。如圖(tú)2和(hé)圖3所示(shì)。

　　(1)始端(duān)模塊(kuài)：負責UPS配(pèi)電(diàn)櫃(guì)與小(xiǎo)母(mǔ)綫(xiàn)的(dí)連接
，包含電纜進綫模塊(kuài)，塑殼斷路器和600mm母(mǔ)綫直綫(xiàn)段
，電(diàn)纜(lǎn)在(zài)始(shǐ)端模塊中通過塑殼(ké)斷(duàn)路器(qì)後接入對(duì)應(yīng)的母(mǔ)綫端子排(pái)上。通過(guò)實現模塊外側接綫(xiàn)，綫(xiàn)路保(bǎo)護或(huò)控製通(tōng)斷功(gōng)能
，其規格(gé)包(bāo)括160/250/320/400/500/630/800A等。

　　(2)功能(néng)模塊(kuài)：集成(chéng)了浪湧保護，幹(gān)綫電氣(qì)參(cān)數監(jiān)測(cè)和保(bǎo)護控製模塊的狀(zhuàng)態監測等(děng)功能(néng)。

　　(3)末(mò)端(duān)母綫(xiàn)幹綫(xiàn)：承載(zǎi)電(diàn)能(néng)的(dí)主體(tǐ)
，實(shí)現(xiàn)電能傳輸(shū)
，內部(bù)基本結(jié)構(gòu)為4根(gēn)銅(tóng)排(L1，L2，L3，

　　N)或5根銅排(L1，L2，L3，N，PE),其規(guī)格(gé)包(bāo)括(kuò)160/250/320/400/500/630/800A等(děng)。

　　(4)幹綫(xiàn)連接(jiē)：包(bāo)括(kuò)可(kě)實(shí)現幹綫(xiàn)擴展的連(lián)接(jiē)件(jiàn)和用於(yú)改(gǎi)變(biàn)母綫走向(xiàng)的各(gè)種(zhǒng)彎(wān)頭等。

　　(5)分接配電模塊：雙觸點(diǎn)取(qǔ)電
，采用(yòng)微型斷(duàn)路器作為(wéi)保護元件
，是(shì)插(chā)於母綫(xiàn)槽主體(tǐ)上(shàng)的小(xiǎo)型配電(diàn)模(mó)塊(kuài)
，用(yòng)於為(wéi)每一(yī)個用電設(shè)備提(tí)供精準(zhǔn)的電力(lì)
，電流(liú)為(wéi)6~100A。

　　(6)幹(gān)綫保(bǎo)護(hù)模塊(kuài)：防護(hù)蓋板可(kě)以(yǐ)提高幹綫(xiàn)的防(fáng)護等級並有效地(dì)防(fáng)止(zhǐ)人(rén)員接觸(chù)帶電導(dǎo)體。

　　(7)幹(gān)綫端封(fēng)：保(bǎo)護(hù)幹(gān)綫末(mò)端(duān)的封蓋(gài)
，提高防(fáng)護(hù)等級(jí)。

　　(8)配(pèi)電方式(shì)為(wéi)：從前端(duān)UPS配電(diàn)櫃(guì)引(yǐn)出(chū)電(diàn)纜(lǎn)連(lián)接(jiē)至母綫槽最前端的始端模(mó)塊
，通過母綫(xiàn)槽進行(háng)電(diàn)力傳輸(shū)
，再(zài)根(gēn)據每個(gè)機(jī)櫃的功(gōng)率密度選(xuǎn)擇(zé)相(xiāng)應規格(gé)的(dí)分接配電模塊
，與機櫃(guì)內PDU連接(jiē)後即完(wán)成對(duì)一個(gè)機(jī)櫃(guì)配(pèi)電工作。

　　3，兩種配電方式的(dí)比(bǐ)較(jiào)

　　列(liè)頭櫃+電(diàn)纜與智(zhì)能小母綫(xiàn)配電(diàn)方(fāng)式的對比如表(biǎo)1所示。

4，某數據中心配電(diàn)方(fāng)案介(jiè)紹

　　本(běn)項目(mù)為(wéi)某數(shù)據第4.3.8條(tiáo)相關要求(qiú)。

　　機(jī)房共規(guī)劃8列設備
，組成(chéng)4個封(fēng)閉冷(lěng)通道
，不設(shè)置(zhì)配電列(liè)頭櫃
，在(zài)每列(liè)機(jī)櫃(guì)後(hòu)門上方水平(píng)布置雙列(liè)母(mǔ)綫(xiàn)
，每條小(xiǎo)母(mǔ)綫分別來(lái)自不(bù)同UPS輸出(chū)回(huí)路
，用於(yú)該(gāi)列機(jī)櫃AB路(lù)供(gōng)電
，本次(cì)設計采(cǎi)用單列母綫長(cháng)度(dù)為2.4m，1.8m，1.2m三種(zhǒng)規(guī)格的單條母(mǔ)綫槽和長度(dù)為(wéi)815mm的始端模塊(進(jìn)綫(xiàn)箱215mm+母(mǔ)綫(xiàn)槽(cáo)600mm)拼(pīn)接而成
，設(shè)計母綫(xiàn)長度(dù)的(dí)原則優先(xiān)選(xuǎn)擇(zé)多條(tiáo)2.4m拼接(jiē)
，餘量選用(yòng)1.8m或1.2m。

　　單列母綫槽(cáo)的(dí)長(cháng)度不超(chāo)過該列(liè)機櫃總長度(dù)的長度
，本(běn)機(jī)房每列(liè)機(jī)櫃為12m,母(mǔ)綫槽的長(cháng)度=0.815+2.4×4+1.2=11.615m。每列(liè)機櫃16台
，按(àn)每台功率4kW計算(suàn)
，單(dān)列機(jī)櫃總(zǒng)功率為(wéi)64kW,選(xuǎn)擇(zé)160A母(mǔ)綫(xiàn)槽(cáo)與160A始端(duān)模塊(kuài)。本次(cì)機(jī)櫃設備考慮單相供(gōng)電(diàn)
，選(xuǎn)用單(dān)相(xiāng)插接(jiē)箱
，選擇(zé)32A插接(jiē)箱
，插接(jiē)箱的(dí)數(shù)量根(gēn)據(jù)16台(tái)機(jī)櫃(guì)計算為6個(每3口配(pèi)電(diàn)模(mó)塊(kuài)為1個(gè))。

　　通(tōng)過(guò)智(zhì)能小母(mǔ)綫方案配電設計(jì)
，每列省去(qù)1個(gè)配電列頭(tóu)櫃空(kōng)間
，更(gēng)多地為IT設備的擴展(zhǎn)預留(liú)條(tiáo)件(jiàn)。配電(diàn)通過(guò)插接箱實現(xiàn)
，支(zhī)持在綫熱插(chā)拔
，用電需求可以隨時隨需增(zēng)減
，而不涉及(jí)大的(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)前提下(xià)
，可在同(tóng)一條母綫(xiàn)槽上實現(xiàn)單相，三相轉換(huàn)。正因(yīn)為(wéi)這些優點(diǎn)
，隨(suí)著大規(guī)模數(shù)據(jù)中心(xīn)機房建設。

圖(tú)4 智(zhì)能小母綫供電方(fāng)案平(píng)麵(miàn)圖(tú)

　　5，結(jié)束語(yǔ)

　　近些年(nián)
，智(zhì)能(néng)小(xiǎo)母綫配(pèi)電方(fāng)案(àn)還沒得到大規(guī)模(mó)的(dí)普(pǔ)及和應(yīng)用(yòng)
，但是(shì)隨著目前IDC大(dà)型(xíng)數(shù)據(jù)國家(jiā)“十四(sì)五(wǔ)"規劃中碳達峰(fēng)，碳中(zhōng)和的戰略(lüè)定位也(yě)是(shì)一(yī)致的。筆者相信在不久(jiǔ)的將來
，智(zhì)能(néng)小(xiǎo)母綫配電方(fāng)式會(huì)得到大(dà)規模(mó)的應(yīng)用(yòng)
，也會隨(suí)著設(shè)計的不斷(duàn)*成(chéng)為(wéi)一(yī)種(zhǒng)主流(liú)。

　　6，安科瑞(ruì)智能(néng)小(xiǎo)母綫解(jiě)決(jué)方案(àn)

　　安科(kē)瑞智(zhì)能母綫監控產品(pǐn)分(fēn)為交(jiāo)流和直流(liú)母(mǔ)綫監(jiān)控兩(liǎng)類
，包(bāo)括(kuò)始(shǐ)端箱監測(cè)模塊(kuài)，插(chā)接箱(xiāng)監測模塊(kuài)以(yǐ)及觸(chù)摸(mō)屏
，另(lìng)外(wài)還可以(yǐ)搭配(pèi)母綫(xiàn)槽連接器(qì)紅外測溫(wēn)模(mó)塊用(yòng)於監測母(mǔ)綫槽(cáo)的(dí)運行(háng)溫度
，確保母綫槽配電(diàn)安(ān)全(quán)。

　　6.1，係統結(jié)構

　　6.2，係(xì)統功能

　　6.2.1主菜單(dān)

　　用(yòng)戶(hù)登(dēng)錄(lù)進(jìn)入(rù)主菜單頁(yè)麵
，主(zhǔ)菜(cài)單上顯示有數(shù)據(jù)采(cǎi)集，報警(jǐng)查詢，參數(shù)設置和(hé)幫(bāng)助(zhù)四(sì)個(gè)板塊
，點(diǎn)擊(jī)任意板塊(kuài)可進(jìn)入(rù)對(duì)應界麵進行數(shù)據查(chá)看及(jí)參(cān)數(shù)，功(gōng)能編輯。

　　6.2.2實時監(jiān)測

　　在(zài)主(zhǔ)頁點擊數(shù)據采集(jí)按鈕後
，進入(rù)係統(tǒng)圖(tú)界麵
，係(xì)統(tǒng)實時(shí)顯(xiǎn)示每一(yī)路的三(sān)相(xiāng)總電壓(yā)及各(gè)個(gè)插接箱，始端箱的(dí)電壓情況。

6.2.3 基本參數(shù)界(jiè)麵

　　顯示(shì)電(diàn)壓(yā)，電流(liú)，功率，電能(néng)等電參數(shù)數(shù)據
，在(zài)設備地址旁(páng)邊(biān)的輸入框(kuàng)輸(shū)入本(běn)箱子對應的儀表(biǎo)地址
，即(jí)可實現(xiàn)對箱子(zǐ)中儀表數據(jù)的(dí)采集。

6.2.4 諧(xié)波數(shù)據(jù)

　　係(xì)統(tǒng)通(tōng)過智能(néng)小母綫監控係統
，采集諧(xié)波參(cān)數
，分析各(gè)回(huí)路是否存(cún)在諧(xié)波(bō)
，並分(fēn)析諧(xié)波次(cì)數
，通過點(diǎn)擊“箭頭"可以(yǐ)左右(yòu)切(qiē)換(huàn)各個插接箱(xiāng)，始端箱的2-63次(cì)諧(xié)波(bō)數據(jù)；

6.2.5 需量閾(yù)值

　　顯示電(diàn)壓，電流，功率的(dí)需量閾值(zhí)及(jí)發生(shēng)時(shí)間(jiān)
，根(gēn)據數(shù)據分析
，調(tiáo)整數(shù)據(jù)中(zhōng)心(xīn)機(jī)房(fáng)的用(yòng)電負(fù)荷
，根據實際用(yòng)電情(qíng)況調整變壓器(qì)容量(liáng)
，或者(zhě)通過(guò)人為幹(gān)預
，降低需量閾值(zhí)
，保(bǎo)障供電連續性和(hé)穩定(dìng)性(xìng)。

7.2.6 電(diàn)能(néng)查(chá)詢

　　電能情況可(kě)以查(chá)詢(xún)上12月份的每(měi)個(gè)月用電量，上一(yī)年(nián)總(zǒng)用電(diàn)量，本年(nián)已用電量，根據(jù)選擇不(bù)同時間(jiān)查詢(xún)電能(néng)值(zhí)。通過時間對(duì)比(bǐ)
，區域對比
，分析出合(hé)適(shì)的用電方案
，節能(néng)降耗(hào)
，降低PUE值。

　　7.3 配置方案

　　8，結(jié)語

　　本文(wén)介紹(shào)了數據中心行業(yè)發(fā)展需(xū)求。

　　參考文(wén)獻：

　　[1]中(zhōng)國(guó)電子(zǐ)工(gōng)程(chéng)設計(jì)院(yuàn).GB 50174-2017數據(jù)中(zhōng)心設計規範(fàn)[S].北(běi)京：中國計(jì)劃出版社
，2017.

　　[2]中國(guó)航空(kōng)規劃(huá)設(shè)計(jì)研究總院(yuàn)有限(xiàn)公司(sī).工業與民(mín)用(yòng)供(gōng)配(pèi)電設(shè)計(jì)手冊[M].北(běi)京(jīng)：中(zhōng)國電力出版(bǎn)社
，2016.

　　[3]謝昆(kūn).淺(qiǎn)析機架母(mǔ)綫(xiàn)配電(diàn)技(jì)術(shù)在數(shù)據(jù)中心機(jī)房的(dí)應(yīng)用[J].信(xìn)息通信(xìn)
，2019(10):79-81.

　　[4]何鑫.某(mǒu)數(shù)據中(zhōng)心小母綫(xiàn)配(pèi)電(diàn)係(xì)統(tǒng)的應用[J].智能建(jiàn)築.2023(03)

　　[5]安(ān)科瑞企(qǐ)業(yè)微電網設計與應用手冊.2022.05版(bǎn)。