安科瑞 宣依依

　　【摘要】數據中心屬于企業的信息樞紐，對企業的發展起到了一定的輔助作用。而數據中心機房機柜的配電系統則屬于重要的部分，一旦配電系統不穩定，就會產生斷電的現象，導致設備故障，影響數據中心的運行，至丟失很多數據和信息，給企業帶來一定的經濟損失。基于此，文章闡述了數據機房中心內涵、數據中心機房的系統功能，分析了傳統配電方案及其存在的問題，并根據數據中心機房的情況采用了數據*心機房機柜配電新模式，以期為企業的數據*心建設提供參考依據。

　　【關鍵詞】企業；數據中心機房；配電新模式；技術

　　0引言

　　隨著大數據時代的來臨，很多企業需要處理海量數據和信息，數據中心的規模也由此擴大。配電系統屬于配電中心關鍵的部分之一，配電模式的選擇和利用，對整個數據中心機房的運行影響較大。傳統配電已經無法滿足企業的需要，數據中心末端配電須采用更加 有效、更加可靠的配電架構。因此，企業要革新數據中心機房機柜配電模式，提高其空間利用率，保證配電的安全性和穩定性，減少維修維護的成本，為企業的發展奠定一定的基礎。

　　1數據*心機房的概述

　　1.1數據機房*心內涵

　　數據*心機房，指的是各種服務器機房、網絡數據交互，以及機房建筑的總和。總體而言，數據*心機房的建設屬于一項系統工作，其包括主機房、基本工作間、輔助間等。隨著技術的不斷更新和發展，數據*心機房也得到了越來越多的應用。其主要作用是通過服務器對數據進行傳遞和交換。在此過程中，要構建科學合理的供配電系統促使供電更加安全，使不間斷電源在停電的情況下也能穩定運行，從而保護數據*心的設施設備，避免數據丟失。而機柜配電屬于數據*心應用管理的重要構成，與配電工作的安全性和穩定性有直接關系，甚至會影響整個數據*心的運營，因此*須采用全新的機柜配電模式，減少問題和故障的產生，發揮出數據*心機房的作用。

　　1.2數據*心機房的系統功能

　　整個數據*心機房的機柜配電需要滿足以下四個功能：*一，要具有異地機房操作功能。機柜門鎖需實現遠程操控，同時可對配電系統的故障進行模擬與分析。*二，能夠實現整個應用場景的合理配置和U位級資產的自動化管理。*三，在配電系統的運行中，需要在智能電源分配的基礎上，監測電流、電壓，同時還要能查詢資產設備、機柜容量等信息。*四，需要滿足信息設備功能。

　　2傳統配電方案及其存在的問題

　　2.1傳統配電方案

　　傳統的數據機房機柜一般采用精密配電柜配電，業內俗稱精密列頭柜配電方案，此方案是針對數據*心機房能源末端，實現綜合分配和能源采集工作。在機柜的兩邊會放置一個列頭柜，目的是實現配電和智能監控的功能，由于其使用穩定性強、高集成的計算機主板，因此與傳統配電方案相比，會更節省空間，容積率也會提高。

　　2.2傳統配電方案存在的問題

　　2.2.1空間利用率不高

　　數據*心的機房通常被設置在*心區域，但需要承受昂貴的租金壓力，且*心區域的空間資源十分寶貴，將其設置成數據*心機房會造成資源的浪費。因此，如何有效提高數據*心空間利用率是目前亟須解決的主要問題。調查研究顯示，目前的IT服務器呈小型化發展趨勢，如果仍繼續采用這種基礎設施，勢必會給整個*心的運營帶來影響。從客戶角度而言，其希望占用更小的空間，但這種期望是傳統配電方案無法滿足的。

　　2.2.2資源利用率不高

　　正常情況下，用戶在開始設計配電方案時，會優先考慮日后業務發展，因此初期都會設置較大的冗余量。但在調查研究中發現，方案設計容量、設備預計負載量和用電設備的真實負載量之間存在一定的差異性，甚至很多數據*心機房的實際負載率還達不到50%，浪費量將近50%。為此，有用戶提出采用“一邊成長一邊投資"的設計方案，以此提高資源利用率。

　　2.2.3不夠方便、可靠

　　傳統數據*心已經無法適應業務高速發展對數據*心基礎設施帶來的挑戰，若仍采用過去的數據機房模式，極易產生問題。數據*心在建設過程中需要的時間較長，為保證一定的效益，需要提高設備供電的效率，構建數據*心，*須每隔3.5年內就替換數據*心IT設備，成本較高，且無法保證負載功率。同時機房功率密度不合理，會增加局部溫度，無法滿足功率密度靈活性的要求。為此，在設計配電模式時，還需要考慮便捷性和可靠性。

　　2.2.4存在安全隱患

　　供電系統中的強電安裝對整個機房十分重要。一旦出現錯誤的施工操作，就會損壞設備，甚至產生安全方面的隱患。因此，傳統方案缺乏對整個數據*心機房的配電規劃，電氣系統的設計更有待改進。技術人員需要合理存儲數據，防止數據*心機房發生事故，使系統順利運行，提供相應的安全保障，更加方便地擴充網絡資源。

　　3數據*心機房機柜配電新模式的分析

　　3.1數據*心機房機柜配電的項目概況

　　企業在經營和發展的過程中，信息化程度越來越高，數據*心機房IT設備、計算機資源及存儲資源、網絡資源的使用率越來越高，其中，信息系統架構和IT環境更是愈加復雜。因此，企業需要配備更加精密的配電柜配電模式，從而保證信息機房基礎設施的先進性，使其朝著數字化方向發展。

　　3.2架構的設計

　　在數據*心機房機柜配電系統中，架構設計是*基礎、*重要的部分，需要分析機柜、配電柜以及空調和機位等設備的情況，了解內部的環境。同時還要考慮配電柜和空調、機位、機柜等設備使用的管控。可以先建立三維建模的模型庫，再研究信息系統物理架構和邏輯架構，促使內部配電網絡與外部系統形成一體化，從而使整個配電系統實現智能化管理。

　　3.3母線槽配電的設計

　　很多發達*家都采用了數據*心智能母線槽配電的模式，此設計方案包括兩種方式，即軌道滑觸式母線槽配電方案和固定母線槽配電方案。前者可以在軌道式母線槽中設置滑觸導軌，使插接箱能夠在母線中移動，以滿足機柜的位置擺放需要。后者則屬于固定的，采用母線槽直線段標準化設計的插接接口，可以促使機柜擺放隨時變化，具體還需要結合實際情況選擇。

　　智能母線槽配電的解決方案需要根據母線容量對機房配電進行分類。其中，各級配電圖包括以下內容：（1）主配電區，將高電流母線作為配電載體，實現整個機房的負載配電。（2）干線配電區，如果是較大的數據*心，由不間斷電源輸出至不同的次級配電柜。（3）終端配電區，由不間斷電源輸出柜、次級配電柜傳遞到不同的機柜，通過中電留母線配電。

　　3.4配電方案

　　在整個智能母線槽配電方案中，使用2N的雙母線結構。機柜由兩個母線中的插接箱供電，由干線到終端IT設備，需借助內置在插接箱里的斷路器完成保護工作。同時還要增加監控、電量檢測等，從而構成科學合理的電源管理系統。

　　3.4.1安裝母線槽

　　母線槽的安裝比較簡單，工序不復雜。只需要采用工業連接器的插接箱，便可以進行使用。針對地板下面的安裝，可預留550mm的高度；機柜上面的安裝，則要預留1000mm的高度空間，以滿足母線安裝需要。針對母線和數據電纜的距離，不作其他要求。

　　3.4.2采用能效管理系統

　　數據*心智能母線槽配電方案的使用，除包括以母線槽干線為重點的配電部分外，還包括電能的動態監管管理。且能進行遠程監管，及時發現問題、解決問題，還可在母線智能插接箱建立斷路器達到保護的目的。同時對負載系數、和諧含量，將監測到數據匯集至邏輯控制器，借助此邏輯控制器開放通訊協議接口，與電池關聯系統進行一定的連接。借助電池關聯系統，查看數據*心機房的真實狀況，提高檢修工作效率。

　　3.5配備應急電源

　　在采用配電新模式時，數據*心機房也要配備應急電源，如柴油發電機組。由于數據*心機房的規模較大，因此需要選擇安全性高、輸出電源容量高、帶非線性負載能力強、不占空間的大功率燃氣輪機發電機組。應急電源的配置更要滿足數據*心對供電穩定性的要求。例如，在數據*心配置兩路單獨的應急電源，每路自備應急電源的供電容量都要滿足各級負荷的需要，這些負荷包括不間斷電源系統、機房空調、機房照明、蓄電池、其他設備等。若市電電源較穩定，則需采用一部分移動式的發電機組作為應急電源的構成，從而滿足供電系統設計的要求。

　　4采用數據*心機房機柜配電新模式的成效

　　4.1節能增效

　　采用智能母線槽配電方案，能夠減少生命周期成本和降低空間占用率。與電纜相比，至少減少了30%的線路損耗。而且此配電方案還能有效提高電源的利用率，從而實現節能增效的目標。

　　4.2靈活擴容

　　智能母線槽配電方案可以根據機柜數量和位置進行調整。同時可以全面監控整個運行系統，減輕工作量，安裝和維護也無需花費太多時間。方案中的不同單元都屬于模塊定制，能隨時擴容。一旦產生三相不平衡的現象，可及時調整相應的插接箱內部接線，十分靈活方便。

　　4.3節約占地面積

　　智能母線槽配電不需要使用配電列頭柜，可節約占地面積。此地面空間可被用于擺放IT機柜，從而降低機柜容積比，提高機房內部地面空間的利用率。如某企業的機房面積為3300m2，機柜數量為155個，每個機柜的容積比達到21.4，能達到節約占地面積的目的。

　　4.4滿足各種設備的供電需求

　　智能母線槽配電方案*大地減少了敷設線纜橋架和搭接線纜的數量，其可以被設置在地板下方、機柜上方。且供電架構十分靈活，除了能使整個機房更加干凈整潔，還能對機柜進行擴充，且便于開展維修工作，有效減少工作人員工作量。配電架構十分簡單可靠，可按照機柜功率和用電需要調整插接箱配置，從而滿足不同設備的供電需求。

　　4.5減少數據*心的建設成本

　　數據*心的配置經過模塊化的建設后，先設置機柜內部、地板下方的母線槽，再按照機柜的設計設置母線插接箱。不但簡化了線纜的施工工序，而且還不會產生配電施工方面的問題，傳統數據*心的機電工程也轉變為預制產品拼接。因此，模塊化的數據*心可以縮短施工時間，減少整個項目建設的成本。

　　4.6促使智能配電更加*效

　　采用智能配電模式，不但能使數據*心機房的配置更加*效，而且實現了動態化管理。工作人員可在線控制IT邏輯架構、物理架構、信息系統，保證數據*心機房機柜配電的安全性和可靠性。此外，由于采用了智能化的手段，還能實現提前預警，將預警信息與應用架構相結合，可以快速發現數據*心機房機柜配電系統的問題和故障，及時進行處理，降低更大故障問題出現的概率。

　　5安科瑞精密配電及監控系統解決方案

　　5.1概述

　　隨著數據*心的迅猛發展，數據*心的能耗問題也越來越突出，有關數據*心的能源管理和供配電設計已經成為熱門問題，*效可靠的數據*心配電系統方案，是提高數據*心電能使用效率，降低設備能耗的有效方式。要實現數據*心的節能，首先需要監測每個用電負載，而數據*心負載回路非常的多，傳統的測量儀表無法滿足成本、體積、安裝、施工等多方面的要求，因此需要采用適用于數據*心集中監控要求的多回路監控裝置。

　　5.2應用場所

　　適用于運營商、金融、*、互聯網、企業等數據*心

　　5.3系統結構

　　1）交流

5.4系統功能

　　1）主頁

　　開機進入主頁，包含進線參數、開關狀態、出線參數、報警查詢等功能，按按鈕可進入各功能界面查看。

2）進線參數監測

　　監測主路的三相電壓、電流、系統頻率；各項及總的有功功率，無功功率，視在功率，功率因數，有功電能、無功電能；電流、電壓不平衡度；電流、電壓諧波含量；*大需量。

3）出線參數監測

　　分支回路的電壓、電流、有功功率、有功電能、功率因數額定電流設置、各相電流值；

　　負載百分比；*大需量。

4）開關狀態

　　左側一列為主路開關狀態，主路跳閘SD狀態、主路防雷開關狀態、主路防雷故障點狀態，默認為無源檢測點，分閘為綠色，合閘為紅色。主路右側的皆為支路開關狀態；默認為有源檢測點，合閘為紅色，分閘為綠色。

5）報警查詢

　　當前報警界面可查看實時報警和歷史報警；開關量動作告警；任意數據的定時存儲；進線過電流2段閥值越限告警，可任意設定告警值；進線過壓、欠壓、缺相、過頻率、低頻率越限告警;聲光告警功能。

5.5系統硬件配置

　　6安科瑞智能母線監控解決方案

　　6.1概述

　　數據*心IT服務器配電傳統采用精密配電柜，占用空間較大，配電線纜多，新增設備不便，為了節省面積，智能小母線方案由于不占用機房面積、可按需靈活插拔，受到很多數據*心的青睞，被越來越多的應用。

　　安科瑞智能母線監控產品分為交流和直流母線監控兩類，包括始端箱監測模塊、插接箱監測模塊以及觸摸屏，另外還可以搭配母線槽連接器紅外測溫模塊用于監測母線槽的運行溫度，確保母線槽配電安全。通過標準網線手拉手簡單組網，可以實現任意插接箱檢修或更換時不影響其他在線運行的插接箱的數據上傳通訊。

　　6.2應用場所

　　適用于運營商、金融、互聯網、企業等數據*心

　　6.3系統結構

6.4系統功能

　　實時監測

　　在主頁點擊數據采集按鈕后，進入系統圖界面：此界面顯示了每個箱子的電壓。

基本參數界面

　　顯示電壓、電流、功率、電能等電參數數據，在設備地址旁邊的輸入框輸入本箱子對應的儀表地址，即可實現對箱子中儀表數據的采集。

諧波數據

　　通過點擊“箭頭"來左右切換2-63次諧波數據。

*大需量

　　顯示電壓、電流、功率的*大需量的數值及發生時間。

電能查詢

　　電能情況可以查詢上12月份的每個月用電量、上一年總用電量、本年已用電量、根據選擇不同時間查詢電能值。

6.5系統硬件配置

　　7結束語

　　隨著企業數據量和信息量的增加，數據*心的建設也越來越重要。想要科學利用這些數據，先需要建設數據*心機房，提高整個數據*心的等級。在滿足日常供電的基礎上，監控其中的風險和故障，并隨時掌握整個機房的運營狀況，如能耗、安全性、穩定性、潛在風險等，以此滿足使用需要。

　　參考文獻：

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　　［3］夏清平，數據*心機房機柜配電新模式探討

　　［4］安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022年05版