智能母線系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心末端供電的應(yīng)用

時間：2022-09-05作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：745

前言
      數(shù)據(jù)中心末端智能母線通過現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)，實時監(jiān)控母線的溫升、電能運行參數(shù)等數(shù)據(jù)，并對采集的實時數(shù)據(jù)進行分析處理和存儲，上傳至數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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較大的優(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(jīng)主路斷路器控制開關(guān)控制各分路斷路器開關(guān)，較終至IT設(shè)備機柜 PDU插排供電，若配電列頭柜電能參數(shù)監(jiān)控單元出現(xiàn)故障，導(dǎo)致相應(yīng)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(wù)器發(fā)生宕機，不能有效及時處理，產(chǎn)生嚴重后果。
 
 
1、末端供電智能母線系統(tǒng)架構(gòu)及特點
      數(shù)據(jù)中心未端供電智能母線架構(gòu)圖如圖 1所示。


圖1 數(shù)據(jù)中心未端供電智能母線架構(gòu)圖
      母線優(yōu)點：軌道式主體結(jié)構(gòu)，簡單明了，安全性高;插接箱旋轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)，較好地應(yīng)對諧波效應(yīng)；全電參量智能檢測模塊單元，保證未端供電系統(tǒng)可靠、安全、智能。
      插接箱單元特點：旋轉(zhuǎn)式插接，***工具；磷銅卷口彈性插腳;可任意選裝1 P/2P/3P開關(guān)；可以實現(xiàn)一拖一或者一拖多設(shè)置(單較開關(guān)單機柜，三較開關(guān)三機柜)；內(nèi)裝有電壓、電流等電能參數(shù)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(shù)據(jù)中心末端供配電系統(tǒng)平面圖如圖2所示。
 


 
圖 2 數(shù)據(jù)中心末端供配電系統(tǒng)平面圖
      數(shù)據(jù)中心未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(shè)至配電列頭柜及|T設(shè)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，完全滿足國家相應(yīng)規(guī)范對|T設(shè)備重要負荷的用電技術(shù)要求。其缺點是分支線路多、有色金屬導(dǎo)體消耗量大、施工安裝工藝復(fù)雜、系統(tǒng)可擴展性差，不能滿足不同業(yè)務(wù)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(shè)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(shù)據(jù)中心的空間資源。
      數(shù)據(jù)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(shè)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(shè)，*聚集溫升，有火災(zāi)隱患;線纜架空地板下鋪設(shè)，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(shù)據(jù)中心配電列頭柜電力電纜拓撲圖
      數(shù)據(jù)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(shè)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(dǎo)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(wù)用電容量，易于擴展與變更。與電力電纜相比，智能母線可靠性較高、工程生命周期長，并且可重復(fù)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(shù)據(jù)中心未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(guān)控制及數(shù)據(jù)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(shè)，主動發(fā)熱少，對制冷造成的負擔小，有效降低數(shù)據(jù)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(shù)量及容量隨時調(diào)整；內(nèi)部均為銅排輸電，安全性能較高。


圖4 數(shù)據(jù)中心未端配電智能母線拓撲圖
 
 
3、安科瑞智能母線監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
      AMB智能母線監(jiān)控系統(tǒng)是針對母線的智能監(jiān)控要求而設(shè)計的一套完整的解決方案，包括始端箱檢測模塊、插接箱檢測模塊、本地監(jiān)控系統(tǒng)等，集成了常規(guī)電力參數(shù)的測量、電能監(jiān)測和考核管理，同時具有在線報警功能，可以實時監(jiān)測母線接口溫度，采用 RS485有線或lora無線通訊方式，方便可靠的將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至本地監(jiān)控系統(tǒng)或者是后臺動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，確保系統(tǒng)安全可靠運行。
3.1智能母線監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖5所示。
 


圖5 智能母線監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖
 
3.2智能母線監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)硬件介紹


 
3.3智能母線監(jiān)控系統(tǒng)觸摸屏界面
      智能母線監(jiān)控系統(tǒng)觸摸屏主界面如圖6所示。


 
圖6 智能母線監(jiān)控系統(tǒng)觸摸屏主界面
      智能母線監(jiān)控系統(tǒng)觸摸屏子界面如圖7所示。


 
圖7 智能母線監(jiān)控系統(tǒng)觸摸屏子界面
 
3.4后臺系統(tǒng)軟件介紹
     安科瑞能效管理系統(tǒng)可以監(jiān)測數(shù)據(jù)中心中所有數(shù)據(jù)，如：集成電力監(jiān)控、電源備自投、電氣接點測溫、智能照明控制、電能質(zhì)量監(jiān)測及治理、蓄電池在線監(jiān)測、精密配電監(jiān)控、智能母線監(jiān)控以及消防監(jiān)控等多種子功能。
      通過一體化融合監(jiān)控平臺提高運維效率、降低運營成本、實現(xiàn)綠色低碳、節(jié)能降耗、提升PUE值。
 
參考文獻：
（1）數(shù)據(jù)中心末端供電智能母線系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用.2022.03
（2）安科瑞數(shù)據(jù)中心綜合解決方案樣本.2022.03

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