数据机房智能小母线配电系统

时间：2024-09-02作者：安科瑞电气股份有限公司浏览：171

       当前云计算、大数据、人工智能领域技术快速发展，我国数据配电发展的一种新方式。
1传统配电方案
        如图1所示，机房传统配电方式一般采用两回路10kV市电接入至大楼配电房，经过变压器、低压配电柜后输入2路双回路市电进入机房双电源切换箱，双电源切换箱再引出电缆至UPS电源设备，再经过UPS输出柜连接至各列机柜配电列头柜，列头柜再敷设电缆至机柜内PDU。传统配电方式技术成熟，单点故障率低。但配电列头柜占用机柜空间、电缆传输损耗 大、施工复杂、可扩展性和灵活性不大。


图1传统机柜配电方式
2 智能小母线配电方案
        智能小母线配电系统是一种取代传统电缆的数据末端配电解决方案，它由始端模块、功能模块、末端母线干线、干线连接模块、分接配电模块、干线防护模块、干线端封等组成，它具备模块外侧接线、线路保护或控制通断，浪涌保护、干线电气参数监测和保护控制模块的状态监测，承载电能的主体，实现电能传输等功能。如图2和图3所示。

图2智能小母线配电方式


图3智能小母线组成部件
（1）始端模块：负责UPS配电柜与小母线的连接，包含电缆进线模块、塑壳断路器和600mm母线直线段，电缆在始端模块中通过塑壳断路器后接入对应的母线端子排上。通过实现模块外侧接线、线路保护或控制通断功能，其规格包括160/250/320/400/500/630/800A等。
（2）功能模块：集成了浪涌保护、干线电气参数监测和保护控制模块的状态监测等功能。
（3）末端母线干线：承载电能的主体，实现电能传输，内部基本结构为4根铜排（L1、L2、L3、N）或5根铜排（L1、L2、L3、N、PE），其规格包括160/250/320/400/500/630/800A等。
（4）干线连接：包括可实现干线扩展的连接件和用于改变母线走向的各种弯头等。
（5）分接配电模块：双触点取电，采用微型断路器作为保护元件，是插于母线槽主体上的小型配电模块，用于为每一个用电设备提供电力，电流为6~100A。
（6）干线保护模块：防护盖板可以提高干线的防护等级并有效地防止人员接触带电导体。
（7）干线端封：保护干线末端的封盖，提高防护等级。
（8）配电方式为： 从UPS配电柜引出电缆连接至母线槽的始端模块，通过母线槽进行电力传输，再根据每个机柜的功率密度选择相应规格的分接配电模块，与机柜内PDU连接后即完成对一个机柜配电工作。
3 两种配电方式的比较
        列头柜+电缆与智能小母线配电方式的对比如表1所示。

表1传统列头柜与智能小母线性对比表




4某数据配电方案介绍


       本项目为某数据*4.3.8条相关要求。

机房共规划8列设备，组成4个封闭冷通道，不设置配电列头柜，在每列机柜后门上方水平布置双列母线，每条小母线分别来自不同UPS输出回路，用于该列机柜AB路供电，本次设计采用单列母线长度为2.4m、1.8m、1.2m三种规格的单条母线槽和长度为815mm的始端模块（进线箱215mm+母线槽600mm）拼接而成，设计母线长度的原则**选择多条2.4m拼接，余量选用1.8m或1.2m。

       单列母线槽的长度不**过该列机柜总长度的长度，本机房每列机柜为12m，母线槽的长度=0.815+2.4×4+1.2=11.615m。每列机柜16台，按每台功率4kW计算，单列机柜总功率为64kW，选择160A母线槽与160A始端模块。本次机柜设备考虑单相供电，选用单相插接箱，选择32A插接箱，插接箱的数量根据16台机柜计算为6个（每3口配电模块为1个）。通过智能小母线方案配电设计，每列省去1个配电列头柜空间，多地为IT设备的扩展预留条件。
       配电通过插接箱实现，支持在线热插拔，用电需求可以随时随需增减，而不涉及大的工程改动，在不影响其他正在运行的机柜设备的前提下，可在同一条母线槽上实现单相、三相转换。正因为这些优点，随着大规模数据机房建设。

5安科瑞精密配电及监控系统解决方案
5.1概述
        随着数据集中监控要求的多回路监控装置。
5.2应用场所
        适用于运营商、金融、
5.3系统结构


1）交流





5.4系统功能

1）主页
       开机进入主页，包含进线参数、开关状态、出线参数、报警查询等功能，按按钮可进入各功能界面查看。




2）进线参数监测

        监测主路的三相电压、电流、系统频率；各项及总的有功功率，无功功率，视在功率，功率因数，有功电能、无功电能；电流、电压不平衡度；电流、电压谐波含量；*大需量。




3）出线参数监测

        分支回路的电压、电流、有功功率、有功电能、功率因数额定电流设置、各相电流值；负载百分比；*大需量。




4）开关状态

       左侧一列为主路开关状态，主路跳闸SD状态、主路防雷开关状态、主路防雷故障点状态，默认为无源检测点，分闸为，合闸为红色。主路右侧的皆为支路开关状态；默认为有源检测点，合闸为红色，分闸为。



5）报警查询
       当前报警界面可查看实时报警和历史报警；开关量动作告警；任意数据的定时存储；进线过电流2段阀值越限告警，可任意设定告警值；进线过压、欠压、缺相、过频率、低频率越限告警;声光告警功能。




5.5系统硬件配置



6 结束语
       近些年，智能小母线配电方案还没得到大规模的普及和应用，但是随着目前IDC大型数据国家“十四五”规划中碳达峰、碳中和的战略定位也是一致的。相信在不久的将来，智能小母线配电方式会得到大规模的应用，也会随着设计的不断完善成为一种主流。

参考文献
【1】何鑫.《某数据小母线配电系统的应用》
【2】中国电子工程设计院.GB 50174-2017数据设计规范[S].北京中国计划出版社2017.
【3】AcrelEMS-IDC数据综合能效管理解决方案-样本
【4】数据解决方案样本2022.04版








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