王丹丹
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：智能小母線是目前數(shù)據(jù)中心機(jī)房末端配電的一種形式,，在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中,，相對(duì)于傳統(tǒng)列頭柜形式,，有其*的優(yōu)勢(shì),。在當(dāng)今數(shù)據(jù)中心趨于裝配式、模塊化,、預(yù)制化的形勢(shì)下，智能小母線的普及應(yīng)用無(wú)疑是一種趨勢(shì),。本文通過(guò)對(duì)智能小母線的架構(gòu),、容量規(guī)格、組件,、監(jiān)控方式,、安裝方式等的介紹，詳細(xì)分析了智能小母線在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì),。
關(guān)鍵詞：智能小母線,；容量規(guī)格；安裝方式,；智能監(jiān)控,；數(shù)據(jù)中心
一、何為智能小母線
智能小母線是目前數(shù)據(jù)中心機(jī)房末端配電的一種形式,。十年前,，國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心機(jī)房機(jī)柜的配電均采用列頭柜的形式，即采用放置于一列IT機(jī)柜端部的配電機(jī)柜,，作為一列或若干列IT機(jī)柜的電源分配與保護(hù)的終端配電柜,。列頭柜通常以主斷路器從前端UPS柜受電，再依靠多個(gè)微型輸出斷路器以放射式與各個(gè)IT機(jī)柜的PDU連接,，從而構(gòu)成數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)的終端供配電系統(tǒng),。
近五年來(lái)，在數(shù)據(jù)中心趨于裝配式,、模塊化,、預(yù)制化的形勢(shì)下，智能小母線系統(tǒng)逐漸被應(yīng)用于機(jī)房的末端配電中,。智能小母線系統(tǒng)通過(guò)始端箱接受前端UPS來(lái)電,，以具有金屬外殼的母排系統(tǒng)組成輸電干線,，采用即插式插接箱給各個(gè)機(jī)柜內(nèi)的PDU分配電。始端箱和插接箱內(nèi)設(shè)置電力監(jiān)測(cè)模塊,，并具有通訊至動(dòng)環(huán)監(jiān)控中心功能,。
二、小母線的分類(lèi),、組成及規(guī)格選型
（一）小母線的分類(lèi)
智能小母線可分為滑動(dòng)小母線和固定小母線,。滑動(dòng)小母線的接插箱可以根據(jù)機(jī)柜位置和使用需要在母線上隨意滑動(dòng),，固定小母線的接插箱一旦接插到母線上則不能隨意滑動(dòng)位置,。
（二）小母線的組成
智能小母線主要由下列組件組成：始端箱、插接箱,、母線段,、拐彎母線段（T型、直角）,、母線連接配件（連接耦合器）,、末端蓋（箱）、pvc蓋板,、監(jiān)控模塊,、安裝工具。始端箱是給母線供電的裝置,，一端與電源進(jìn)線的大母線對(duì)接,，另一端與末端小母線連接。接插箱則是接插在小母線上進(jìn)行分線出線的母線分支插接箱,，也稱(chēng)為終端箱,，通過(guò)接插電纜及工業(yè)連接器即可與IT機(jī)柜內(nèi)的PDU連接，為IT設(shè)備供電,。與下圖為智能小母線各組件連接示意圖：
智能小母線各組件連接示意圖
（三）小母線的容量規(guī)格
智能小母線在數(shù)據(jù)中心常用的容量主要有：100A,、160A、225A,、250A,、400A，直線段的成品長(zhǎng)度有1米,、1.5米,、2米、3米,，針對(duì)非直線路徑,，還通常配有外彎段、內(nèi)彎段、T型件等滿足拐彎需要,。
三,、小母線的安裝方式
小母線的安裝方式大致分為機(jī)柜上安裝及機(jī)柜下安裝兩種方式。機(jī)柜上安裝又分為柜頂支架安裝,、吊桿安裝,、天花嵌入式安裝等，天花嵌入安裝通常用在與后部煙沖機(jī)柜一起使用,，嵌在天花內(nèi),。機(jī)柜下安裝即為地板下安裝，采用支架支于地面上,。除此之外,，還有集裝箱及模塊化機(jī)房*的安裝方式。
接插箱的安裝則非常便捷,，一般準(zhǔn)備,、插入、旋轉(zhuǎn),、鎖定四部搞定,。滑動(dòng)型小母線的接插箱可以根據(jù)機(jī)柜位置和使用需要在小母線上隨意滑動(dòng),。
四、小母線的監(jiān)控方式
智能小母線的始端箱和插接箱內(nèi)設(shè)置電力監(jiān)測(cè)模塊,，接于數(shù)據(jù)中心動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng),，便于監(jiān)控中心對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)電力監(jiān)控。智能小母線的始端箱和插接箱內(nèi)分別設(shè)置智能電量?jī)x,，通過(guò)RS485總線手拉手環(huán)形連接至一個(gè)主控模塊,，主控模塊箱上口有RS485、TCP/IP接口用于接入動(dòng)環(huán)系統(tǒng),。
五,、小母線系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)列頭柜的比較
（一）小母線具有更高的靈活性
傳統(tǒng)的配電方式為典型的放射式供配電系統(tǒng)，今后新增或機(jī)柜擴(kuò)容變更提升功率時(shí)需要重新排放電纜,。而小母線配電系統(tǒng)是典型的樹(shù)干式供配電系統(tǒng),，總配電柜至各機(jī)柜之間采用一條干線覆蓋，再依靠分接單元配電至各機(jī)柜PDU,。初期建設(shè)時(shí),，僅需將母線槽安裝到所有機(jī)柜位上方，包括遠(yuǎn)期規(guī)劃的機(jī)柜位,，可以依據(jù)用戶的進(jìn)駐實(shí)現(xiàn)即需即安裝的部署,。個(gè)別機(jī)柜增加輸出容量或者回路數(shù)量無(wú)需對(duì)母線槽做出變更，僅需增加或者變更插接箱即可,，可帶電插拔,，適合IT業(yè)務(wù)不確定性發(fā)展擴(kuò)容的需求,。
（二）小母線增加了機(jī)房的利用率和收益
傳統(tǒng)列頭柜的方式每個(gè)列頭柜占據(jù)了一個(gè)IT機(jī)柜位。按每20個(gè)IT機(jī)柜配置1臺(tái)強(qiáng)電列頭柜計(jì)算,，一個(gè)1000機(jī)柜的數(shù)據(jù)中心則需要50個(gè)列頭柜,，采用智能小母線后，這50個(gè)列頭柜均可省去,，用于安裝50個(gè)IT機(jī)柜,，大大提高了機(jī)房的利用率。每個(gè)機(jī)柜租賃費(fèi)按6萬(wàn)元/年計(jì)算,，則可增加收益300萬(wàn)元,。
（三）小母線系統(tǒng)投入快，施工周期短
智能小母線系統(tǒng)安裝部署快速,，無(wú)須鋪設(shè)大量電纜,，IT機(jī)柜PDU工業(yè)插頭可直接插入到母線插接箱中，相序自動(dòng)對(duì)應(yīng),，無(wú)復(fù)雜接線工作,。而傳統(tǒng)列頭柜加線纜模式，需要完成配電柜就位,、電纜橋架安裝,、電纜裁剪鋪設(shè)、電纜對(duì)接等多個(gè)煩瑣工序,。小母線系統(tǒng)的安裝工期相比列頭柜系統(tǒng)能縮短3～4倍左右,，節(jié)約大量的施工時(shí)間和人工投入。
（四）小母線使用壽命長(zhǎng),，可重復(fù)利用
智能小母線使用壽命可達(dá)到20～25年以上,，由于采用模塊化拼裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可多次拆卸,、移位使用,。而傳統(tǒng)的配電列頭柜加電纜的使用周期為8～10年左右，且一旦擴(kuò)容或搬遷,，列頭柜和線纜無(wú)重復(fù)利用的可能,。因此，智能小母線系統(tǒng)的使用周期比列頭柜系統(tǒng)要長(zhǎng)2～3倍以上,，而且可以多次重復(fù)使用,，降低了長(zhǎng)期應(yīng)用費(fèi)用。
六,、安科瑞精密配電及監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
6.1概述
隨著數(shù)據(jù)中心的迅猛發(fā)展,，數(shù)據(jù)中心的能耗問(wèn)題也越來(lái)越突出，有關(guān)數(shù)據(jù)中心的能源管理和供配電設(shè)計(jì)已經(jīng)成為熱門(mén)問(wèn)題，高效可靠的數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)方案,，是提高數(shù)據(jù)中心電能使用效率,，降低設(shè)備能耗的有效方式。要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的節(jié)能,，首先需要監(jiān)測(cè)每個(gè)用電負(fù)載,，而數(shù)據(jù)中心負(fù)載回路非常的多，傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x表無(wú)法滿足成本,、體積,、安裝、施工等多方面的要求,，因此需要采用適用于數(shù)據(jù)中心集中監(jiān)控要求的多回路監(jiān)控裝置,。
6.2 應(yīng)用場(chǎng)所
適用于運(yùn)營(yíng)商、金融,、政府,、互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)等數(shù)據(jù)中心,。
6.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1）交流
2）直流
6.4 系統(tǒng)功能
1）主頁(yè)
開(kāi)機(jī)進(jìn)入主頁(yè),，包含進(jìn)線參數(shù)、開(kāi)關(guān)狀態(tài),、出線參數(shù),、報(bào)警查詢等功能，按按鈕可進(jìn)入各功能界面查看,。
2）進(jìn)線參數(shù)監(jiān)測(cè)
監(jiān)測(cè)主路的三相電壓,、電流、系統(tǒng)頻率,；各項(xiàng)及總的有功功率,，無(wú)功功率,，視在功率,，功率因數(shù)，有功電能,、無(wú)功電能,；電流、電壓不平衡度,；電流,、電壓諧波含量；最大需量,。
3）出線參數(shù)監(jiān)測(cè)
分支回路的電壓,、電流、有功功率、有功電能,、功率因數(shù)額定電流設(shè)置,、各相電流值；
負(fù)載百分比,；最大需量,。
4）開(kāi)關(guān)狀態(tài)
左側(cè)一列為主路開(kāi)關(guān)狀態(tài)，主路跳閘SD狀態(tài),、主路防雷開(kāi)關(guān)狀態(tài),、主路防雷故障點(diǎn)狀態(tài)，默認(rèn)為無(wú)源檢測(cè)點(diǎn),，分閘為綠色,，合閘為紅色。主路右側(cè)的皆為支路開(kāi)關(guān)狀態(tài),；默認(rèn)為有源檢測(cè)點(diǎn),，合閘為紅色，分閘為綠色,。
5）報(bào)警查詢
當(dāng)前報(bào)警界面可查看實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史報(bào)警,；開(kāi)關(guān)量動(dòng)作告警；任意數(shù)據(jù)的定時(shí)存儲(chǔ),；進(jìn)線過(guò)電流2段閥值越限告警,，可任意設(shè)定告警值；進(jìn)線過(guò)壓,、欠壓,、缺相、過(guò)頻率,、低頻率越限告警; 聲光告警功能,。
6.5 系統(tǒng)硬件配置
七 安科瑞智能母線監(jiān)控解決方案
7.1 概述
數(shù)據(jù)中心IT服務(wù)器配電傳統(tǒng)采用精密配電柜，占用空間較大,，配電線纜多,，新增設(shè)備不便，為了節(jié)省面積,，智能小母線方案由于不占用機(jī)房面積,、可按需靈活插拔，受到很多數(shù)據(jù)中心的青睞,，被越來(lái)越多的應(yīng)用,。
安科瑞智能母線監(jiān)控產(chǎn)品分為交流和直流母線監(jiān)控兩類(lèi)，包括始端箱監(jiān)測(cè)模塊,、插接箱監(jiān)測(cè)模塊以及觸摸屏,，另外還可以搭配母線槽連接器紅外測(cè)溫模塊用于監(jiān)測(cè)母線槽的運(yùn)行溫度,，確保母線槽配電安全。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線手拉手簡(jiǎn)單組網(wǎng),，可以實(shí)現(xiàn)任意插接箱檢修或更換時(shí)不影響其他在線運(yùn)行的插接箱的數(shù)據(jù)上傳通訊,。
7.2 應(yīng)用場(chǎng)所
適用于運(yùn)營(yíng)商、金融,、政府,、互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)等數(shù)據(jù)中心
7.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
7.4 系統(tǒng)功能
1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
在主頁(yè)點(diǎn)擊數(shù)據(jù)采集按鈕后,，進(jìn)入系統(tǒng)圖界面：此界面顯示了每個(gè)箱子的電壓,。
2）基本參數(shù)界面
顯示電壓、電流,、功率,、電能等電參數(shù)數(shù)據(jù)，在設(shè)備地址旁邊的輸入框輸入本箱子對(duì)應(yīng)的儀表地址,，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)箱子中儀表數(shù)據(jù)的采集,。
3）諧波數(shù)據(jù)
通過(guò)點(diǎn)擊“箭頭"來(lái)左右切換2-63次諧波數(shù)據(jù)。
4）最大需量
顯示電壓,、電流,、功率的最大需量的數(shù)值及發(fā)生時(shí)間。
5）電能查詢
電能情況可以查詢上12月份的每個(gè)月用電量,、上一年總用電量,、本年已用電量、根據(jù)選擇不同時(shí)間查詢電能值,。
7.5系統(tǒng)硬件配置
