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淺談智能母線監(jiān)控系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心末端配電的設(shè)計應(yīng)用

時間:2023/7/31閱讀:546
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摘要:針對數(shù)據(jù)中心終端供電列頭柜和電力電纜的不足,結(jié)合實際情況,采用終端智能母線系統(tǒng)的新終端供電方式,有效提高數(shù)據(jù)中心終端供電形式和容量的靈活性和可靠性,為安全、經(jīng)濟(jì)、綠色、智能數(shù)據(jù)中心的建設(shè)提供支持。


關(guān)鍵詞:智能母線、智能母線系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心、終端供電


引言

通過現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù),數(shù)據(jù)中心終端智能母線實時監(jiān)控母線溫升、電能運行參數(shù)等數(shù)據(jù),對采集到的實時數(shù)據(jù)進(jìn)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)出報警信息,通過音頻和可視化界面對話窗口通知運營管理人員,及時排查故障。

與傳統(tǒng)的配電列頭柜和電力電纜相比,數(shù)據(jù)中心終端智能母線供電系統(tǒng)具有更大的優(yōu)勢。配電列頭柜和電力電纜的終端配電方式是通過UPS輸出配電柜將電力電纜引入列頭柜,通過主路斷路器控制開關(guān)控制各分路斷路器開關(guān),最后到IT設(shè)備機(jī)柜PDU插頭供電。如果配電列頭柜電能參數(shù)監(jiān)控單元出現(xiàn)故障,相應(yīng)配電列頭柜攜帶的機(jī)柜將失去監(jiān)控,存在單點隱患。如果服務(wù)器在此期間停機(jī),將無法及時有效處理,造成嚴(yán)重后果。


1智能母線系統(tǒng)架構(gòu)、特點

數(shù)據(jù)中心終端供電智能母線架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1數(shù)據(jù)中心終端供電智能母線架構(gòu)圖

母線優(yōu)點:軌道主體結(jié)構(gòu)簡單明了,安全性高;插箱旋轉(zhuǎn)插件,帶電插件,安裝快捷;母線干線隨處可插入插箱,靈活性強(qiáng);雙零線結(jié)構(gòu),更好地應(yīng)對諧波效應(yīng);全電參數(shù)智能檢測模塊單元,確保終端供電系統(tǒng)可靠、安全、智能。

插件箱單元特點:旋轉(zhuǎn)插件,無專用工具;磷銅卷口彈性插腳;可任意安裝1P/2P/3P開關(guān);可實現(xiàn)一拖一或一拖多設(shè)置(單極開關(guān)單柜、三極開關(guān)三柜);配備電壓、電流等電能參數(shù)監(jiān)測模塊。


2配電列頭柜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.png

數(shù)據(jù)中心終端供配電系統(tǒng)平面圖2

數(shù)據(jù)中心末端配電列頭柜采用放射式供配電系統(tǒng),UPS總輸出配電柜直接放射敷設(shè)至配電列頭柜和IT設(shè)備柜。其優(yōu)點是各負(fù)荷之間獨立供電。如果發(fā)生系統(tǒng)故障,切斷故障電路,縮小停電范圍,不影響其他電路,wan全滿足國家相應(yīng)規(guī)范對IT設(shè)備重要負(fù)荷的用電技術(shù)要求。缺點是分支線路多,有色金屬導(dǎo)體消耗大,施工安裝工藝復(fù)雜,系統(tǒng)可擴(kuò)展性差,不能滿足不同業(yè)務(wù)的用電容量要求。分期實施時,終端電力電纜需要一次敷設(shè)到位,系統(tǒng)靈活性差。此外,在傳統(tǒng)配電列頭柜和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?fù)鋱D如圖3所示。缺點:電纜地板下鋪設(shè)周期長,難度大,后期維護(hù)管理困難;列頭柜空間有限,后期變化靈活性差;電纜鋪設(shè)密集,容易聚集溫升,存在火災(zāi)隱患;電纜架空地板下鋪設(shè)影響制冷效果;列頭柜占據(jù)機(jī)柜位置,造成土地成本浪費。

圖3數(shù)據(jù)中心配電列頭柜拓?fù)鋱D

數(shù)據(jù)中心智能母線供配電系統(tǒng)采用樹干供配電系統(tǒng),UPS總輸出配電柜與IT設(shè)備柜之間采用兩條干線(智能母線)連接。其優(yōu)點是有色金屬導(dǎo)體消耗相對較少,安裝施工快捷方便,即插即用,系統(tǒng)擴(kuò)展靈活,可滿足不同租賃用戶的個性化業(yè)務(wù)電容量,易于擴(kuò)展和變更。與電力電纜相比,智能母線具有更高的可靠性、更長的工程生命周期和可重復(fù)使用性。缺點是智能母線主干線故障,影響范圍大,但母線主干線故障概率很低。

數(shù)據(jù)中心終端配電智能母線拓?fù)鋱D如圖4所示。優(yōu)點:取消配電列頭柜,節(jié)約占地面積,爭取更多盈利機(jī)柜;開關(guān)控制和數(shù)據(jù)采集分布在始端箱和插件箱中,避免相互影響;避免架空地板下敷設(shè)強(qiáng)電,主動加熱少,制冷負(fù)擔(dān)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;插件箱模塊化,隨時調(diào)整分支數(shù)量和容量;內(nèi)部是銅排輸電,安全性能更高。

圖4數(shù)據(jù)中心終端配電智能母線拓?fù)鋱D


3 B級數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備終端配電設(shè)計

B級數(shù)據(jù)中心配電架構(gòu)系統(tǒng)圖如圖5所示。

圖5.png

B級數(shù)據(jù)中心配電架構(gòu)系統(tǒng)圖5

B級數(shù)據(jù)中心終端配電系統(tǒng)圖、電氣監(jiān)控系統(tǒng)圖分別如圖6所示、圖7所示。

B級數(shù)據(jù)中心終端配電系統(tǒng)圖6

B級數(shù)據(jù)中心電氣監(jiān)控系統(tǒng)圖7

其中,每個機(jī)柜IT設(shè)備的功耗考慮為4KW,機(jī)房配電系統(tǒng)使用的電纜為低煙無鹵電力電纜,從電源頭柜到設(shè)備機(jī)柜使用的電纜為低煙無鹵電力電纜。機(jī)房設(shè)備柜采用雙回路供電方式,每個機(jī)柜配備2個PDU模塊。雙回路供電系統(tǒng)從2N雙總線UPS輸出柜到機(jī)柜采用母線(UPS到天花板智能母線采用電力電纜轉(zhuǎn)接),母線到機(jī)柜采用插入箱+電力電纜,母線進(jìn)口箱設(shè)置斷路器、監(jiān)控、防雷模塊,插入箱具有開關(guān)、遠(yuǎn)程監(jiān)控電流、功率等參數(shù)監(jiān)控功能,相應(yīng)的監(jiān)控參數(shù)上傳到數(shù)據(jù)中心ECC監(jiān)控中心。

數(shù)據(jù)中心終端配電采用智能母線配電技術(shù),供電容量靈活,可滿足不同承租人的個性化業(yè)務(wù)需求,施工安裝方便靈活,部署簡單快捷。為有效節(jié)約數(shù)據(jù)中心空間資源,取消終端強(qiáng)電列頭柜,原配電列頭柜位置可增加一套IT設(shè)備柜。一般情況下,每40個左右的IT設(shè)備柜配備2套配電列頭柜。取消配電列頭柜,可增加IT設(shè)備機(jī)柜數(shù)量的2/40左右。以主機(jī)房400個IT機(jī)柜為例,原需20個列頭柜。使用智能母線后,可設(shè)置420個IT設(shè)備機(jī)柜。對于對外租賃的數(shù)據(jù)中心,每個機(jī)柜的租賃費每年8萬元,經(jīng)濟(jì)效益可提高160萬元,可有效提高數(shù)據(jù)中心的空間利用率和經(jīng)濟(jì)性;采用智能母線系統(tǒng),機(jī)柜上方接線,可減少架空地板下電線的火災(zāi)安全隱患,便于后期維護(hù)。這為數(shù)據(jù)中心的安全運行提供了有力的保障,大大提高了供電運行的可靠性和運行管理的自動化水平。


4安科瑞智能小母線解決方案

安科瑞智能母線監(jiān)控產(chǎn)品分為溝通和DC母線監(jiān)控兩類,包括開始箱監(jiān)控模塊、插入箱監(jiān)控模塊和觸摸屏。此外,還可與母線槽連接器紅外溫度測量模塊配合,監(jiān)測母線槽的運行溫度,確保母線槽的配電安全。

4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

AMB母線監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

4.2系統(tǒng)功能

主菜單;實時監(jiān)控;基本參數(shù)界面;諧波數(shù)據(jù);需量閾值;電能查詢;電能查詢;

4.3配置方案



5結(jié)語

本文介紹了數(shù)據(jù)中心終端配電智能母線系統(tǒng)和配電列頭柜供配電系統(tǒng)的技術(shù)性能,進(jìn)一步明確了終端智能母線系統(tǒng)的優(yōu)勢,分析了配電列頭柜電力電纜方案和智能母線系統(tǒng)配電方案。更靈活、更安全、更可靠的智能母線系統(tǒng)將更適合新基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)中心行業(yè)的發(fā)展需求。



參考文獻(xiàn):

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