軌道式母線槽在數(shù)據(jù)機房電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用

黃永生

摘 要：本文主要從數(shù)據(jù)機房電氣系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀入手，分析傳統(tǒng)列頭柜加電纜模式的弊端，介紹軌道式母線槽在數(shù)據(jù)機房電氣系統(tǒng)中的獨特優(yōu)勢，系統(tǒng)闡述軌道式母線槽代替?zhèn)鹘y(tǒng)列頭柜的必然性，為數(shù)據(jù)機房電氣系統(tǒng)應(yīng)用方式的決策提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)機房；列頭柜；軌道式母線槽

一、數(shù)據(jù)機房電氣系統(tǒng)現(xiàn)狀及其應(yīng)用弊端

（一）數(shù)據(jù)機房電氣系統(tǒng)的現(xiàn)狀

在20世紀(jì)80年代初期，我國開始制定機房建設(shè)方面的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。1982年我國頒布的GB2887一1982《計算站場地技術(shù)要求》，使機房建設(shè)從此有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)機房是計算機通過代理服務(wù)器與互連網(wǎng)連接構(gòu)成的局部空間。隨著我國網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展，使大量數(shù)據(jù)的傳輸成為可能。數(shù)據(jù)機房建設(shè)已成為一個由多個專業(yè)組成的系統(tǒng)工程，主要包括：裝飾系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、接地及防雷系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警及自動滅火系統(tǒng)、PDU配電系統(tǒng)、屏蔽工程、綜合布線系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、設(shè)備及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、KVM系統(tǒng)、多媒體會議系統(tǒng)、總控中心系統(tǒng)（ECC）等，可以說，機房建設(shè)涵蓋了智能建筑工程的各個專業(yè)。目前，作為機房建設(shè)重要組成部分的電氣系統(tǒng)主要采用列頭柜加電纜模式。

（二）列頭柜加電纜模式的應(yīng)用弊端

列頭柜是一列機柜設(shè)備最頂端的一個機柜，通常在最前端的叫列頭柜，最末端的叫列尾柜，主要功能是對這一列機柜的交流或者直流負(fù)載提供電源，起到配電，監(jiān)控，測量、保護、告警等功能。列頭柜作為現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心機房配電系統(tǒng)的特殊產(chǎn)品，根據(jù)機房建設(shè)要求研制了不同配置要求的多層級產(chǎn)品，它集電源輸入、輸出、電能質(zhì)量監(jiān)測的一體化配電設(shè)計；標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)機柜結(jié)構(gòu)，整體外觀一致，配置智能觸摸屏，更直觀的顯示電能質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時可通過數(shù)字通訊上載至后臺環(huán)境控制系統(tǒng)，以達到對整個配電系統(tǒng)的實時監(jiān)控和運行質(zhì)量的有效管理。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，運營商興建數(shù)據(jù)中心有時受一些因素的制約，因此，數(shù)據(jù)機房的改造和增容刻不容緩，原有列頭柜加電纜模式供電的弊端也逐漸顯露出來，主要如下：1.采用列頭柜方案設(shè)計時已按最大負(fù)載方式預(yù)估完成，初次投入大、未來運維成本高；2.占用服務(wù)器機柜位空間，機房內(nèi)部有效空間使用效率降低；3.需要鋪設(shè)大量線纜不利于機房空調(diào)制冷通風(fēng)，相應(yīng)增加能耗；4.列頭柜柜體內(nèi)空間有限，未來擴容能力差；5.電纜易老化，且傳導(dǎo)率逐年降低并產(chǎn)生用電安全隱患；6.部署周期長，需要專業(yè)電工資質(zhì)人員操作；7.使用周期短，不利于保護投資，且所有的配電列頭柜組件不利于二次利用；8.在應(yīng)用于高密度設(shè)備區(qū)時，投資額會成倍增加，成本不可控。

二、軌道式母線槽的由來及其特點

隨著密集型母線槽在輸配電領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們逐漸探索母線槽在數(shù)據(jù)機房內(nèi)的應(yīng)用，我公司是長期致力于生產(chǎn)母線槽、配電盤及郵電產(chǎn)品的專業(yè)公司，結(jié)合密集型母線槽和滑觸式母線的特點，將一組U型銅排配以絕緣導(dǎo)軌，安置于半開口的鋁合金型材中，就形成了軌道式母線槽。

軌道式母線槽相對于列頭柜加電纜模式具有如下特點：

（一）安全性

對比列頭柜+線纜的配電產(chǎn)品，軌道式母線槽將工程化設(shè)施提升為模塊化產(chǎn)品，增強了數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)最后10米的安全等級，且后期免維護。

（二）靈活性

模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計的軌道式母線槽配電系統(tǒng)可極大的滿足客戶對末端供電的需求，解決客戶對在線擴容、重新部署和升級設(shè)備的配電需求。對關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)境和數(shù)據(jù)中心而言，可徹底擺脫傳統(tǒng)末端配電系統(tǒng)造成的末端電力調(diào)整不連續(xù)性、工程化及周期長等問題；通過即插即用式的設(shè)計，極大地方便了安裝和使用。

（三）持續(xù)性

現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心更加強調(diào)綠色、環(huán)保和節(jié)能。軌道式母線槽末端配電系統(tǒng)是面向未來的末端供配電模型和解決方案，有更好的可擴展性。這種系統(tǒng)可極大改變傳統(tǒng)線纜在部署中空間占用比例大、風(fēng)險防范等級低的問題，解決線纜占用地板下靜壓箱的空間問題，因此是一種既節(jié)能、又提升安全性的系統(tǒng)；

（四）可用性

如何實現(xiàn)不間斷的電力配送是數(shù)據(jù)中心電力配送的核心和重要議題，軌道式母線槽獨特的、可多次使用的插接單元是實現(xiàn)這種可用性的關(guān)鍵，一個安全的、可靠的配電回路通過簡單的插入、旋轉(zhuǎn)和鎖閉即可獲得。

三、軌道式母線槽在數(shù)據(jù)機房的應(yīng)用優(yōu)勢

軌道式母線槽作為專門為數(shù)據(jù)機房量身定制的配電產(chǎn)品，在數(shù)據(jù)機房配電系統(tǒng)中有其獨到的應(yīng)用優(yōu)勢：

（一）更高的安全性

降低故障率，減少故障點，大大減少線路數(shù)量，降低人為操作故障。獨特的接插單元是實現(xiàn)可用性的關(guān)鍵，過簡單的插入、鎖閉即可獲得一個安全的、可靠的分回路。整體架構(gòu)既能支持初始電力需求，又可在使用過程中根據(jù)需求的變化快速擴展。從日負(fù)荷到全生命周期內(nèi)的電力供應(yīng)體系架構(gòu)。可靠的接地系統(tǒng)，獨立連續(xù)的地線，與母線槽外殼實現(xiàn)有效的等電位連接。更高的消防安全性。所有母線部件不含鹵化物、有毒物質(zhì)；符合阻燃要求，火災(zāi)情況下，母線不會釋放有毒氣體，基本免維護。

（二）更高的靈活性

無論是柜頂或高架地板方式，都可通過大容量中性和專用接地選項來支持各種單相、多相負(fù)載需求。模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計極大地減少安裝時間，同時可解決客戶對在線擴容、重新部署和升級設(shè)備的配電要求。可以先預(yù)置母線槽，待明確機柜內(nèi)設(shè)備用電需求后，根據(jù)實際需求隨時增加、減少或更換插接單元。單相插接箱可以隨時實現(xiàn)三相間的互換，在線調(diào)整負(fù)荷所在相位，平衡三相負(fù)荷。母線槽本體采用軌道式結(jié)構(gòu)，插接單元可以在母線槽本體上任意調(diào)整位置（除母線槽連接處）。

（三）更優(yōu)越的節(jié)能性

減少列頭柜增加了服務(wù)機柜的布置空間。改變傳統(tǒng)線纜在部署中空間占用比例大、風(fēng)險防范等級低的問題，有利于散熱。電壓降減少，降低線路損耗，提高供電效率。消除高架地板下混亂的供電現(xiàn)狀，降低能源消費，提高制冷效果，節(jié)約能耗，優(yōu)化PUE值。模塊化的母線本體和插入式分接單元可以遷移和反復(fù)使用，避免投資浪費。產(chǎn)品免維護，節(jié)約運營成本。

（四）集成化的智能監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)采用人機界面的配電、監(jiān)控解決方案。通過監(jiān)控模塊、通訊模塊等構(gòu)成電能監(jiān)控系統(tǒng)，支持多種通訊方式，實時采集電能參數(shù)及開關(guān)狀態(tài)，能精確到每臺機柜的能耗計算，實現(xiàn)遠(yuǎn)程電能監(jiān)測、控制。為監(jiān)測插接單元在母線本體插接的可靠性，在插腳處置入溫度傳感器，實時監(jiān)測插腳的接觸狀態(tài)。

隨著云服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心正朝著大型化、高密度、綠色環(huán)保、模塊化方向發(fā)展。隨著IT技術(shù)的發(fā)展，出租機房等商業(yè)模式的興起，機房建設(shè)之初機柜密度不確定性大為增加，對機房內(nèi)末端供配電系統(tǒng)在經(jīng)濟性、持續(xù)性、靈活性、可靠性上提出了新的挑戰(zhàn)。列頭柜加電纜的傳統(tǒng)末端配電方式因其局限性而難以適應(yīng)當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展。使用軌道式母線槽來替代列頭柜加電纜的配電方式，成為解決數(shù)據(jù)機房電氣系統(tǒng)發(fā)展的一種新方式。

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