浅谈机架总线配电技术在数据中心机房的应用。结合母线槽系统的使用特点,对“头箱、7槽端子箱”的母线槽配电方式与现有的头柜电缆配电方式的性能和技术经济指标进行了比较,并对母线槽的灵活配电、保护、扩容、监控等多种功能进行了分析。表明机架总线可以提高数据中心供电方式的稳定性和灵活性,同时大大提高单位空间的安装率。
随着大数据的快速发展,数据机房传统的“柱-头-柜电缆”的配电模式已经不能满足不断变化的供电需求,于是出现了更加灵活的配电方案:机架式总线配电技术,采用“头箱、母线槽、端子箱”的配电模式,实现对电子信息设备的灵活配电、保护、扩容、监控等功能,提高了数据中心供电的稳定性和灵活性,同时大大提高了。
传统的“列车头柜电缆”配电方式是低压电缆进入列车头柜,由主路控制开关控制各支路开关,再由支路开关控制各柜PDU供电,要实现多点供电监控。但如果列车头柜的监控模块出现故障,整个列车柜的电源监控就会丢失,存在单个隐患。而且这种故障只有经过工厂工程师现场调试更换后才能恢复。如果在此期间发生停机,不及时处理,造成严重后果。
为了克服上述问题,本文提出了一种“头箱母线槽端子箱”的机架母线(以下简称机架母线)配电方式,实现配电、保护、扩容、监控等多种功能。用于数据中心设备。这种配电方式由头箱、导轨母线槽和端子箱(插头箱)组成,其原理是在机柜顶部预制母线槽,然后根据每个机柜内的设备
总线系统的现行标准有很多种,大部分厂商提供三种规格:10QA、225A、400A。根据项目要求,结合母线槽系统特点,由于建筑模块内每排机柜采用两路母线槽双电源供电方式,机柜负荷为5KW,考虑到现阶段实际使用、未来扩容改扩建、单支路增容、冗余备份等要求。机房模块中部署的AC交流母线A规格可满足单排单路母线的KW负荷需求。根据机房机柜长度,3m、2m交流母线槽主体若干,相应的接线箱、连接器等。具备完成母线现场实施的关键点。
本次改造工程选用的中国移动(呼和浩特)数据中心B02机房模块14在机柜顶部空间配有弱电电缆桥架、光纤槽和背板空调管线托盘,个别立柱末端有空调管理系统的连续转弯,导致空间非常紧张,机柜总线安装困难,甚至出现空调管线紧贴总线始端盒的情况。考虑到机柜母线的合理安装位置为机柜后门,建议在空调和弱电施工前期,在机柜顶部空间后方预留500~600nmi的空间,用于安装两条机柜母线,分别为机柜A/B回路供电。
可以看出,在环境温度为26,机柜负载为6KW时,插头连接器与母线槽的接触温升、插头盒表面温升、工业插座接头温升、插头盒输出电压和各显示屏状态完全可以满足要求。此外,对每列机柜总线的整个模块进行了季度调试测试(如图3所示),结果均符合要求。
与传统的“电缆入头柜”配电方式相比,机架式母线配电系统无需在机柜顶部布置高压配线架,节省了机柜上方的空间;更重要的是,“集箱母线槽端子箱”的机架式母线配电方式,可以节省集箱的占地面积,提高安装率。以中国移动(呼和浩特)数据中心机房为例,一个模块可以节省8个机柜位,一个机房32个模块可以节省256个机柜空间,相当于2个模块。按照一个机柜一年6万元的租金计算,中国移动(呼和浩特)数据中心每个机房一年可增收1536万元。
机架配电方式是根据各机柜的要求单独配置端子箱(插头箱),方便调节分路和容量,灵活分配功率,避免容量浪费。相比传统的“柱头柜电缆”一对一供电方式,更加灵活,可以即插即用接线盒(插箱),可以灵活满足要求。此外,母线槽系统应能保证在不停电的情况下检查各部件安装和连接的紧固程度。另外,总线插箱中的断路器直接与机柜PDU连接,故障点少,提高了系统可用性;对于柜体频繁变化的负载容量要求,只需增加插件,可直接安装在母线分路集合上,进行智能监控。
与传统的“电缆在头柜”配电系统依赖于对电缆在头柜的监控相比,机架总线配电系统中的头箱具有智能监控模块,支持多种通信协议,包括Modbus RTU、Modbus TCP和无线信号传输。它可以无缝连接到整个楼宇管理系统(BMS)或数据中心基础设施管理系统(DCIM),并通过标准协议与后台监控系统集成。智能采集电气参数(如电压、电流、功率、输入分路功率、输出分路电流、功率、功率、输入分路过压/欠压、输入分路保险丝状态等。)还可以实现电压、电流、功率、绝缘电阻等参数的越限报警和重复报警非闭锁功能。当维护人员为了消除原始报警信号而关闭报警声音时,
随着装机容量的增加,需要铺设的电缆越来越多,严重阻碍空气流通,影响制冷效果。汇流条在提供相同供电能力的同时,占用体积仅为电缆桥架的35%,可以更好地保持空调风道畅通,提高制冷效率,降低耗电量和数据中心运营成本。流浆箱、母线槽和接线盒(插头箱)分别冷却。同时外壳采用铝合金材质,空气自然冷却。冷却效果非常好,运行时没有噪音和震动。
与传统的“电缆在头柜”的配电方式相比,节省了布线架和铺设大量电缆的时间。母线全部通过膨胀螺丝和吊杆安装,母线槽整体吊挂。接线盒(插件箱)只能通过“旋转锁定”安装(如图5所示)。据不完全统计,该技术易于安装,节省30%-60%的时间成本(机架式母线约10天,传统DC电缆约10天,交流电缆约15天),比电缆敷设和人工布线节省大量时间;此外,母线槽和接线盒(插接箱)产品采用模块化设计,安装快捷,同时大大降低了人工安装的出错率。
随着数据中心的快速发展,数据中心的能耗问题越来越突出,数据中心的能源管理和供配电设计成为热点问题。高效可靠的数据中心配电系统方案是提高数据中心能效、降低设备能耗的有效途径。要实现数据中心的节能,首先需要对每一个用电负荷进行监控,而数据中心的负荷回路较多,传统的测量仪器无法满足成本、体积、安装、施工等方面的要求。因此,它是ne
监视主电路的三相电压、电流和系统频率;以及总有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功功率和无功功率;电流和电压不平衡;电流和电压的谐波含量;最大需求。
各支路的电压、电流、有功功率、有功电能、功率因数的额定电流设定值和相电流值;
左栏是主路开关状态、主路跳闸SD状态、主路防雷开关状态、主路防雷故障点状态。默认为被动检测点,开合为绿色和红色。所有主干道右侧均处于支路开关状态;默认情况下,它是一个活动的检测点,红色关闭,绿色打开。
当前报警界面可以查看实时报警和历史报警;开关动作报警;任意数据的定时存储;当进线门限值超限时,报警值可任意设定;线路过压、欠压、异相、过频、低频越限报警;声光报警功能。
传统上,数据中心的it服务器使用精密配电柜进行配电,占用空间大,配线电缆多,不方便添加新设备。为了节省面积,智能小总线方案因为不占用机房面积,可以根据需要灵活插拔,受到很多数据中心的青睐,越来越多的应用。
可以查看去年12月的月度用电量,去年的总用电量,今年的用电量,以及按照不同时间的电能量值。
数据中心机架配电采用“头箱母线槽接线盒”的机架总线代替传统的“列头柜电缆”的方式对通信机柜进行灵活配电,不仅灵活解决了客户多变的用电需求,还提高了数据中心供电方式的稳定性,节省了列头柜的占地面积,避免了容量资源的浪费,大大提高了单位空间的安装率,易于维护,绿色节能。
[2]王绮滢。数据中心节能供电系统的规划与设计[M].北京:电子工业出版社,2011。[3] ACREMS-IDC数据中心集成能效管理解决方案-样本。
游冰冰,现就职于安科瑞电气有限公司,主要从事数据中心相关产品的研发和应用。