電力事務的展開和智能電網(wǎng)的升級,電力數(shù)據(jù)中心對供電系統(tǒng)的牢靠性和智能維護要求越來越高。數(shù)據(jù)中心機柜端配電規(guī)劃要滿足傳統(tǒng)機房的配電功用,還應滿足遠期設(shè)備擴容;同時,盡可能削減設(shè)備擴容對已投運設(shè)備的影響。供電系統(tǒng)除滿足高牢靠性外,還應該具有強力的監(jiān)控功用,機房運維人員隨時可以了解機柜負載情況、各配電分支回路的電氣狀況和不同負載機群的電量消耗等。
當時,機房的配電容量一般保持在必定的范圍內(nèi),一般按照服務器機柜、刀片機柜、網(wǎng)絡(luò)機柜、作業(yè)機柜、小型機機柜等,常規(guī)數(shù)據(jù)中心單機柜負荷一般在3 kW~8 kW之間。根據(jù)各類設(shè)備功率不同,電氣聯(lián)接器接口標準也有所區(qū)別,這為供電基礎(chǔ)配套實施帶來了極大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)落地式配電單元 (列頭柜) 已不能滿足越來越多的供電需求。
近年來,跟著數(shù)據(jù)中心靈敏性和多元化展開,一種更加靈敏的機柜端規(guī)劃方案逐漸在電力機房中得到使用,即母線系統(tǒng)配電系統(tǒng)?,F(xiàn)在已有大量大型數(shù)據(jù)中心收購母線系統(tǒng)規(guī)劃方案,如 Google、Face?book、阿里巴巴和騰訊等數(shù)據(jù)中心。母線系統(tǒng)在電力工作作為一種導線使用現(xiàn)已有幾十年的歷史,但是關(guān)于電力數(shù)據(jù)中心使用而言,則比較新穎,使用案例不多。與傳統(tǒng)電纜辦法對比,母線系統(tǒng)具有更加牢靠的安全性、接口電阻和溫升控制也更加優(yōu)勝。 1 母線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理母線系統(tǒng)是由銅、鋁母線柱構(gòu)成一個關(guān)閉金屬設(shè)備,用來為渙散系統(tǒng)各個元件分配較大功率。母線系統(tǒng)以銅或鋁作為導體、用非烯性絕緣支撐,然后封裝到金屬槽中構(gòu)成的新式導體。機房母線系統(tǒng)的額外電壓 380 V,適用于溝通 50 Hz,額外電流 250~ 6 300 A三相四線制或三相五線制供配電工程中,它具有容量大、裝拆簡略、施工周期短等特色。 1. 1 分類及展開按用途置,母線系統(tǒng)一般分始端母線系統(tǒng)、直通母線系統(tǒng)、L型垂直彎通母線、Z型垂直偏置母線、T型垂直三通母線、X型垂直四通母線等,以及有關(guān)附件及緊固設(shè)備。按絕緣辦法,分為空氣式、密集式和高強度三種插接母線系統(tǒng)。按其結(jié)構(gòu)及用途,可分為密集絕緣、空氣附加絕緣、空氣絕緣、耐火絕緣等;按其外殼材料分為鋼外殼、鋁合金外殼和鋼鋁混合外殼母線系統(tǒng)。母線系統(tǒng)的展開現(xiàn)已經(jīng)歷三代,榜首代為空氣型母線系統(tǒng)、第二代為密集型母線系統(tǒng)、第三代為復合絕緣性母線系統(tǒng),母線系統(tǒng)的展開技術(shù)日臻完善和成熟。 1. 2 優(yōu)點分析母線系統(tǒng)以銅排或鋁為導體,電流容量很大且電氣功能、機械功能好。母線系統(tǒng)的外殼為金屬,具有不焚燒、安全牢靠性且使用壽命長等特色。與傳統(tǒng)電纜比較,管道或橋架所占方位較少,關(guān)于大型建筑物的施工和線纜排布十分有利。
母線系統(tǒng)的主要特色如下:
(1) 容量大、壓降很小、短路負載才能強;
(2) 牢靠性高;
(3) 外形小且漂亮、重量輕;
(4) 施工聯(lián)接便利,查看簡略。
1. 3 缺陷分析
母線系統(tǒng)作為一種新式的結(jié)束供電技術(shù),相同存在以下不足之處:
(1) 防護等級:現(xiàn)在工作干流品牌機房母線系統(tǒng)多選用空氣型母線,防護等級為IP40。設(shè)備時需考慮空調(diào)冷凝水防護問題,如主機房地板下設(shè)備空調(diào)水管,則不建議選用地板下設(shè)備方案;
(2) 對機柜頂部空間要求相對較大,對凈高較小的機房,設(shè)備條件可能存在約束;
(3) 智能監(jiān)控搜集功用:機房母線系統(tǒng)對主干和每個機柜結(jié)束的用電參數(shù)進行監(jiān)控搜集,需其他敷設(shè)通訊線纜,工序上比較精細列頭柜雜亂。
2.機房母線系統(tǒng)組成電力機房專用母線系統(tǒng)系統(tǒng)由六部分構(gòu)成:線槽主體、端部饋電模塊、線槽聯(lián)接模塊、接線盒、監(jiān)控模塊和通訊模塊。
3.母線系統(tǒng)主體外殼供給線槽維護,進步熱穩(wěn)定性,滿足各種設(shè)備辦法,如豎直吊裝或者水平設(shè)備,側(cè)邊可貼標識。導電銅排是根據(jù)載流量需求挑選不同截面,外表鍍錫,增強抗腐蝕性并減小觸摸電阻的電解銅。外表的絕緣材料具有杰出的可短路電流才能。
4.端部饋電模塊端部饋電模塊用于將電力接入母線系統(tǒng)系統(tǒng)。端部饋電模塊內(nèi)置斷路器、監(jiān)控模塊以及通訊模塊等,斷路器規(guī)格按每列負載需求配備。
5.線槽聯(lián)接模塊線槽聯(lián)接模塊用于端部饋電模塊與母線系統(tǒng)主體,線槽主體與主體之間,線槽主體與彎頭之間的聯(lián)接。
6.聯(lián)接盒接線盒可以在母線系統(tǒng)主體上設(shè)備,接線盒內(nèi)置控制空開及給機柜供電的插座。現(xiàn)在工作上,接線盒在母線系統(tǒng)主體上設(shè)備,大多數(shù)均支持熱插拔辦法,靈敏卡位固定,便利隨時為擴容負載供給電氣聯(lián)接。接線盒在母線系統(tǒng)主體上具體設(shè)備方位工作上基本由兩種規(guī)劃情況,固定設(shè)備和靈敏設(shè)備,Sch?neider 等供貨商選用固定式方位設(shè)備,即母線系統(tǒng)主體上每隔 600 mm 預留一個設(shè)備孔位供給接線盒設(shè)備。PDI、Startline等供貨商可在主體上任何方位設(shè)備[6]。對不同標準規(guī)格機柜擺放而言,無疑后者更加適宜機房的規(guī)劃。 2. 7.監(jiān)控模塊監(jiān)控模塊分為結(jié)束及主控單元兩部分。結(jié)束單元為機房母線系統(tǒng)經(jīng)過在端部饋電模塊、接線盒等部件配備智能化電量儀等電氣搜集模塊,可即時搜集功率、電流、電壓等電氣數(shù)據(jù)。主控單元包括硬件主控單元和軟件處理渠道。機房母線系統(tǒng)規(guī)劃本文以某約 300 平米的電力機房為例,進行母線系統(tǒng)方案和傳統(tǒng)列頭柜方案規(guī)劃比較。該區(qū)域可安頓 9列機柜,每個列頭柜對就近兩列機柜供電,每個機柜標準為800 mm×1 100 mm。如圖2所示。