安科瑞 劉邁

　　引言

　　隨(suí)著(zhuó)雲計算，大數(shù)據，人(rén)工(gōng)智能等新一代信息技(jì)術(shù)的迅猛發(fā)展(zhǎn)，數據(jù)正(zhèng)呈(chéng)現(xiàn)爆(bào)炸式(shì)增(zēng)長。在(zài)疫(yì)情(qíng)防(fáng)控(kòng)工(gōng)作(zuò)中，大數據所發(fā)揮的(dí)核(hé)心(xīn)作(zuò)用更是(shì)讓(ràng)人(rén)們深刻(kè)認識(shí)到其(qí)重要性。作為數據儲(chǔ)存(cún)和計算(suàn)的(dí)重(zhòng)要(yào)基(jī)礎(chǔ)設(shè)施，加快(kuài)大(dà)數據(jù)中(zhōng)心的建設已成(chéng)為(wéi)大(dà)勢(shì)所趨(qū)。如(rú)今，現(xiàn)代數(shù)據中心正朝著大(dà)型化，高密度，綠(lǜ)色環(huán)保(bǎo)，模(mó)塊化的(dí)方向(xiàng)不斷(duàn)發展。而隨(suí)著 IT 技術的日(rì)新(xīn)月(yuè)異，以及(jí)出(chū)租機房等商業模式(shì)的(dí)興(xīng)起，數據(jù)中心在建(jiàn)設(shè)初(chū)期(qī)，機櫃密(mì)度存在(zài)極(jí)大的不確定性(xìng)，這就(jiù)對其基礎設施提(tí)出(chū)了(liǎo)更(gēng)為(wéi)嚴苛的要求 —— 必(bì)須(xū)同時(shí)具備(bèi)靈(líng)活(huó)性，可靠性(xìng)，經濟(jì)性以(yǐ)及(jí)快(kuài)速部署(shǔ)的(dí)特點。

　　關鍵詞：IDC基(jī)礎設施；數據中(zhōng)心；智能(néng)小母(mǔ)綫(xiàn)；穩定性

　　傳統(tǒng)低(dī)壓電纜配電方式

　　機房傳統低壓(yā)配電係(xì)統(tǒng)一(yī)般采(cǎi)用2路10 kV市(shì)電接入(rù)，經(jīng)過(guò)變(biàn)壓(yā)器，低(dī)壓(yā)配電(diàn)櫃(guì)分(fēn)別(bié)接入不間斷電源(yuán)設(shè)備，再(zài)經(jīng)過(guò)不(bù)間斷電源輸(shū)出(chū)櫃連接至(zhì)各個(gè)列頭櫃(guì)，從列(liè)頭櫃敷(fū)設電(diàn)纜接入機(jī)櫃內 PDU，可分為三級(jí)配電：變壓(yā)器(qì)輸(shū)出(chū)——低(dī)壓配(pèi)電——交流(liú)（直流）不間(jiān)斷電(diàn)源——列頭櫃——服務器(qì)機(jī)櫃(guì)。

　　第一級(jí)通常采用電纜(lǎn)或(huò)低(dī)壓母(mǔ)綫，由變壓(yā)器(qì)—交流（直(zhí)流）不間斷電(diàn)源的數(shù)據中(zhōng)心(xīn)總(zǒng)配電(diàn)係統(tǒng)。變(biàn)壓器低(dī)壓(yā)側一(yī)般采用(yòng)單母綫(xiàn)分(fēn)段(duàn)型(xíng)式(shì)運(yùn)行(háng)，放(fàng)射(shè)式(shì)與樹(shù)幹式相結合(hé)的方(fāng)式(shì)，對於(yú)單台容量較(jiào)大的(dí)負(fù)荷(hé)或(huò)重要(yào)負(fù)荷(hé)采(cǎi)用放射式供電，通(tōng)過低(dī)壓配(pèi)電櫃給(gěi)變壓(yā)器(qì)下遊(yóu)的低壓用(yòng)電設備（UPS，配電箱(xiāng)，空(kōng)調等）供(gōng)給電(diàn)源(yuán)。通常，第一級配電的容(róng)量(liáng)介於(yú) 800~2500A之(zhī)間(jiān)。

　　第二級一般采用電纜(lǎn)，由(yóu)交(jiāo)流(liú)（直(zhí)流）UPS——列(liè)頭(tóu)櫃的(dí)機(jī)房配電係統。傳統數據(jù)中(zhōng)心機(jī)房(fáng)內(nèi)配電方案(àn)大(dà)多數(shù)使用列(liè)頭櫃(guì)加電(diàn)纜(lǎn)的組合(hé)方案。數據(jù)中心列頭櫃通(tōng)常放置於一(yī)列服(fú)務器機(jī)櫃的始端，作為該列(liè)服務器(qì)機櫃的電源分配與保(bǎo)護的(dí)終端(duān)配電(diàn)櫃，列頭櫃(guì)通(tōng)常以放射(shè)式(shì)的配電形(xíng)式(shì)與上(shàng)一級配(pèi)電櫃(guì)連接。通常，第二(èr)級配(pèi)電的容(róng)量(liáng)介於100~400A之間。

　　第三級一(yī)般(bān)采用電纜(lǎn)，由(yóu)列頭櫃(guì)——服務器(qì)機(jī)櫃的(dí)末端(duān)配(pèi)電(diàn)係統；列(liè)頭(tóu)櫃(guì)的(dí)功能是(shì)對這(zhè)一列機(jī)櫃所帶(dài)的交直(zhí)流負載(zǎi)提(tí)供(gōng)電(diàn)源(yuán)，起到電(diàn)能分配(pèi)，數(shù)據(jù)的監控，數(shù)據的(dí)測(cè)量，設備的(dí)保護(hù)，設備(bèi)的(dí)告(gào)警(jǐng)等功(gōng)能(néng)。列頭櫃設計了(liǎo)很(hěn)多(duō)斷路(lù)器(qì)，每個輸出(chū)斷路器(qì)與各個服務器機櫃(guì)的(dí)PDU 連(lián)接構(gòu)成數(shù)據中(zhōng)心(xīn)傳(chuán)統(tǒng)的(dí)終端(duān)供配電係統。通常(cháng)，第三(sān)級配(pèi)電的(dí)容量為25~80A之(zhī)間(jiān)。近(jìn)幾(jī)年也有(yǒu)些機(jī)房(fáng)在末端配(pèi)電采(cǎi)用智能小(xiǎo)母綫(xiàn)方式(shì)。傳統配電方式(shì)技(jì)術成熟，單根電(diàn)纜故(gù)障(zhàng)影(yǐng)響範圍較(jiào)小。但是(shì)，電纜布(bù)放(fàng)工程量較(jiào)大(dà)，施(shī)工(gōng)周(zhōu)期(qī)較(jiào)長，智能管理能力較差，且列頭櫃占用機櫃空(kōng)間(jiān)，電(diàn)纜(lǎn)電能損(sǔn)耗較大，末(mò)端配(pèi)電(diàn)擴展(zhǎn)困(kùn)難(nán)。

　　智能(néng)小母綫(xiàn)配電方(fāng)案(àn)

　　母(mǔ)綫(xiàn)供電方式由主幹(gān)母(mǔ)綫，插(chā)接箱(xiāng)，機(jī)櫃(guì)端(duān)母(mǔ)綫(xiàn)始(shǐ)端箱(xiāng)及測量單(dān)元，分(fēn)支母綫，機(jī)櫃末端插接箱及(jí)多(duō)功能(néng)表(biǎo)采(cǎi)集(jí)智能終端(duān)組成，其(qí)特(tè)點是各(gè)段母綫之間(jiān)有(yǒu)多(duō)個連接點(diǎn)，理(lǐ)論上(shàng)可靠性比整條(tiáo)電纜(lǎn)的(dí)可靠(kào)性低，但(dàn)由於其對(duì)母(mǔ)綫的溫升，電流，電壓，功(gōng)率(shuài)等(děng)參(cān)數進行監(jiān)控，可(kě)實現主動式配電(diàn)智能(néng)管理。另(lìng)外，母(mǔ)綫(xiàn)槽(cáo)外(wài)殼(ké)采用多(duō)點接地(dì)，使外殼(ké)基本處於等電位(wèi)接地(dì)方(fāng)式，大(dà)為(wéi)簡(jiǎn)化結(jié)構，並杜絕人(rén)身觸電危險。相比於(yú)傳(chuán)統(tǒng)的(dí)電纜而言，母(mǔ)綫(xiàn)槽具有(yǒu)載流量(liáng)大，防(fáng)護(hù)等(děng)級(jí)高，施工(gōng)方便快(kuài)捷(jié)，安(ān)全(quán)可(kě)靠等(děng)優(yōu)點。

　　智能(néng)小母(mǔ)綫配電(diàn)係統是典型(xíng)的(dí)樹幹式(shì)供配(pèi)電(diàn)係統，配(pèi)電櫃(guì)至各(gè)機櫃之間采用(yòng)一(yī)條幹(gān)綫連接的(dí)配(pèi)電方式(shì)，中間不需要配置列頭櫃(guì)，相較(jiào)於(yú)傳(chuán)統列頭(tóu)櫃+電纜的(dí)配電方(fāng)式，可(kě)節(jié)省列頭櫃投資(zī)及安(ān)裝(zhuāng)空(kōng)間(jiān)，便於提前(qián)預製及(jí)現場安裝(zhuāng)，也(yě)便於後續維(wéi)護(hù)和靈活擴(kuò)容(róng)改造。通過(guò)母(mǔ)綫(xiàn)插(chā)接箱內的(dí)斷路(lù)器與(yǔ)每(měi)個(gè)服(fú)務器(qì)機櫃中(zhōng)的(dí)PDU 連接(jiē)構(gòu)成數(shù)據中心全母(mǔ)綫配電係(xì)統

　　隨著(zhuó)科學(xué)技(jì)術的發(fā)展進(jìn)步，新技術，新(xīn)工藝，新(xīn)產(chǎn)品(pǐn)不斷(duàn)地(dì)創新，傳統放(fàng)射式(shì)電纜敷設(shè)方式雖然供電可(kě)靠(kào)性(xìng)比(bǐ)樹(shù)幹(gān)式高，但存在工(gōng)藝要求高，施工難(nán)度大，不易擴展和調整等諸(zhū)多(duō)弊端，電(diàn)纜(lǎn)也無法重(zhòng)復(fù)利用。近年來(lái)智(zhì)能小母(mǔ)綫技術(shù)的不斷改進(jìn)，無論(lùn)是搭接(jiē)還是插接方式，母(mǔ)綫(xiàn)接頭(tóu)的穩定(dìng)性都(dū)有很(hěn)大(dà)的提(tí)高，結合(hé)定期維(wéi)護保養和(hé)儀(yí)器設備(bèi)對(duì)母(mǔ)綫接頭溫升，電流進(jìn)行(háng)監控，可(kě)以(yǐ)大幅減小(xiǎo)事(shì)故發生(shēng)的(dí)概(gài)率(shuài)；母(mǔ)綫可根(gēn)據不同機(jī)櫃(guì)負載(zǎi)大小(xiǎo)不(bù)同靈活分配，如需(xū)擴(kuò)容，調相（三相不平(píng)衡時(shí)），隻需調(tiáo)整(zhěng)對應的(dí)插接箱，而(ér)無(wú)需對綫路做任何(hé)調整(zhěng)；同時母綫采(cǎi)用模塊化功(gōng)能(néng)元(yuán)件(jiàn)和可擴展(zhǎn)的預製布綫(xiàn)係(xì)統，易(yì)於擴(kuò)容(róng)。

　　智能小(xiǎo)母綫(xiàn)方案具(jù)有(yǒu)以(yǐ)下優(yōu)點(diǎn)：

　　無需鋪設大(dà)量電纜，可通(tōng)過(guò)插接(jiē)箱就近(jìn)供(gōng)電（插(chā)接箱位(wèi)置(zhì)可調(tiáo)），服務器(qì)機櫃(guì) PDU 插頭可直接插(chā)入到母(mǔ)綫插接箱中(zhōng)，無復雜接(jiē)綫(xiàn)工作(zuò)；

　　支(zhī)持隨(suí)時 (熱) 擴充回路數(shù)，按需變化(huà)適(shì)應(yīng)性(xìng)高；

　　供電係(xì)統簡(jiǎn)潔易(yì)維護(hù)，可實(shí)現全(quán)程(chéng)智能監(jiān)控。

　　更加(jiā)綠色(sè)，環(huán)保(bǎo)和節能：全母綫方(fāng)式(shì)極(jí)大(dà)的(dí)提(tí)升(shēng)了(liǎo)配電(diàn)的實用(yòng)性(xìng)，為(wéi)運維帶(dài)來(lái)了極(jí)大(dà)的(dí)可擴展(zhǎn)性(xìng)和靈活性，可以隨(suí)時(shí)根據(jù)客(kè)戶的需(xū)要(yào)進行在綫擴容，重新部(bù)署和(hé)升(shēng)級設備配(pèi)電(diàn)，無(wú)需進(jìn)行列頭(tóu)櫃和綫(xiàn)纜(lǎn)的改造(zào)工程(chéng)，可以(yǐ)極(jí)大的降低數據中心的運維(wéi)成本，保證數據(jù)中(zhōng)心(xīn)持(chí)續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行(háng)。

　　（5）快速部署：母綫槽方(fāng)式因采用(yòng)模塊(kuài)化(huà)設計，且布放(fàng)簡單，大(dà)大(dà)提升(shēng)了安裝效(xiào)率並降(jiàng)低了安裝(zhuāng)故障率，一(yī)個(gè)標準(zhǔn)模(mó)塊的(dí)部(bù)署隻需(xū)要(yào)5天；而(ér)列頭(tóu)櫃加(jiā)綫(xiàn)纜(lǎn)方(fāng)式需(xū)要15天(tiān)，同(tóng)時傳(chuán)統(tǒng)方式(shì)工人(rén)現場(cháng)作業，人(rén)工(gōng)成本(běn)及人(rén)為(wéi)故障(zhàng)因(yīn)素較高。

　　3，安科瑞智能小(xiǎo)母(mǔ)綫解決(jué)方(fāng)案

圖(tú)1，母(mǔ)綫監控(kòng)裝置技術(shù)參數

圖2，母綫監控裝(zhuāng)置實物(wù)圖片

圖3，母綫(xiàn)監控(kòng)裝(zhuāng)置(zhì)係統(tǒng)架(jià)構(gòu)圖

　　4，結語

　　在電力(lì)數(shù)據(jù)的建設與運(yùn)維工作中，可(kě)靠性，可(kě)維護性，經(jīng)濟性(xìng)，可擴展(zhǎn)性(xìng)以及節能環保(bǎo)，是(shì)幾大關(guān)鍵(jiàn)要素。而供(gōng)配(pèi)電係統，更是數據中(zhōng)心基(jī)礎(chǔ)設(shè)施裏的(dí)核心(xīn)環節，其性(xìng)能直接(jiē)關係到(dào)整(zhěng)個數(shù)據中(zhōng)心(xīn)的(dí)穩定運行。

　　伴隨著(zhuó)電(diàn)網(wǎng) IT 信(xìn)息係(xì)統(tǒng)的(dí)飛速(sù)發(fā)展，數(shù)據(jù)中(zhōng)心(xīn)的低(dī)壓配(pèi)電(diàn)需求(qiú)也(yě)在不斷提(tí)升，這就(jiù)要(yào)求其采(cǎi)用具備更(gēng)高(gāo)可用(yòng)性(xìng)，更高(gāo)安全(quán)性和更(gēng)強靈活性(xìng)的配(pèi)電結構來提供支(zhī)撐。

　　智(zhì)能(néng)小母(mǔ)綫方案恰好能滿足這(zhè)些需求，它(tā)擁有靈活(huó)性(xìng)，能很好(hǎo)地(dì)適(shì)配(pèi)數據中心復雜多(duō)變(biàn)的配電環(huán)境(jìng)。同(tóng)時(shí)，該方(fāng)案還(huán)具備(bèi)施工周期短(duǎn)，使(shǐ)用壽(shòu)命長，可重(zhòng)復(fù)利用等顯著(zhù)特點。這(zhè)些特點不(bù)僅提(tí)高(gāo)了(liǎo)機(jī)房(fáng)的(dí)空間利用(yòng)率，還能增加機房的(dí)整體收(shōu)益，而且其投資回收期相對較(jiào)短。

　　由(yóu)此(cǐ)可見(jiàn)，隨著(zhuó)未(wèi)來相關(guān)技術的(dí)日(rì)益(yì)成熟以(yǐ)及成(chéng)本的(dí)進(jìn)一(yī)步降低(dī)，智能(néng)小(xiǎo)母(mǔ)綫(xiàn)方案具備廣(guǎng)闊(kuò)的(dí)推廣(guǎng)應用空(kōng)間，值得逐步(bù)進(jìn)行(háng)推廣使(shǐ)用。

　　參(cān)考文獻(xiàn)：

　　[1]紅外熱成像(xiàng)技術在變電站(zhàn)母綫測溫(wēn)中的應用分(fēn)析(xī).高壓(yā)電(diàn)器[M].2021.

　　[2]陳剛.母綫(xiàn)測溫(wēn)中(zhōng)智能無(wú)綫傳感器(qì)網(wǎng)絡的設計(jì)與實(shí)現[J].電(diàn)子技(jì)術(shù)應(yīng)用，2022(10):79-81.

　　[3]張華.考慮(lǜ)接(jiē)觸(chù)電(diàn)阻(zǔ)影響的母綫(xiàn)連(lián)接部位(wèi)測(cè)溫(wēn)及(jí)故障預測(cè)模(mó)型[J].電(diàn)力(lì)自動(dòng)化設備.2023(03)

　　[4]安科(kē)瑞企業(yè)微(wēi)電(diàn)網設計與(yǔ)應(yīng)用手冊(cè).2022.05版。