淺談智能母線在數據中心的運用分析及產品選型

更新時間：2023-12-11

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胡冠楠

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：隨著信息技術的發展袁傳統的數據中心的發展袁以期為相關工作人員提供參考。

關鍵詞：智能；母線；數據中心

0引言

數據中心的經濟效益。

1傳統數據中心末端供電存在的弊端

傳統的數據中心大型化、模塊化、低碳節能的發展需要。傳統列頭柜供電模式存在的弊端主要包括以下4個方面。

1.1占用大量機房空間

傳統的數據中心機房空間更加擁擠，無法安裝更多機柜。

圖1 列頭柜供電模式流程

1.2施工難度大

列頭柜供電模式需要敷設大量電纜，并且每條電纜回路都需要獨立敷設。由于每條電纜需要現場制作電纜頭，施工程序煩瑣，要求施工人員具備較高的技術水平。另外，電纜回路多，需要配備大量的橋架，不僅需要消耗大量電纜線路和橋架金屬材料，而且會大幅增加施工人員的工作量。

1.3擴容靈活性差

列頭柜需要根據數據中心的設計進行獨立配置，在投入使用后就無法對其進行擴容升級。同時，由于其電纜橋架較多，在進行改造時需要拆除大量部件，改造難度較大，無法重復使用電纜，擴容改造靈活性差。

1.4檢修維護困難

由于列頭柜的電路回路多，且電纜大多敷設在數據中心的穩定運行。

2智能母線技術的內涵

智能母線供電模式主要是利用不間斷電源（uninterruptible power supply,UPS）進行持續供電。UPS是一種含有儲能裝置的電源，可以為部分對電源穩定性要求較高的設備提供不間斷的電源。智能母線可以減少敷設電纜或配電設備，用直接串接的方式將UPS與智能母線槽連接，為數據中心機房的每臺負荷設備供電，各組列機柜均可通過兩條母線槽進行供電，不再架設電纜橋架，整體布局較為簡單，便于管理維修。圖2為智能母線供電模式。

圖2 智能母線供電模式

3智能母線技術的優勢

3.1布線簡單，可靠性高

傳統的列頭柜供電模式是利用列頭柜一對一連接到每個機柜，需要布設較多的電纜，施工難度大。而智能母線供電模式簡化了數據中心擴容時無須變更原有的母線槽部署方案。圖3為智能母線構成。

圖3 智能母線構成

3.2供電方式靈活

數據中心各種設備部署規劃的有效性。

3.3配電監控功能更多

智能母線在應用后可建立智能監控體系監測各組插接箱，以獲取各線路的實際運行數據，包括電壓、電流、輸出功率、溫度等參數。在監控平臺內設計通信接口連接各組系統，通過回傳監控信息，便于管理者查看數據中心各處線路的運行狀態。圖4為智能母線的配電監控功能，圖5為智能母線監控系統結構。

圖4 智能母線的配電監控功能

圖5 智能母線監控系統結構

3.4節約機房空間

智能母線體積小，在數據中心的升級改造預留更大的空間。

3.5使用壽命較長

傳統列頭柜供電模式的使用壽命一般為10~15年，遠低于數據中心的運行穩定性。圖6為智能母線模塊。

圖6 智能母線模塊

3.6維修方便，升級改造成本低

智能母線可以提升數據中心的運行效率。

4智能母線運行方案

數據中心各設備、系統的供電需求。

智能母線由母線槽體、母線接頭（連接件和安裝工具）、插接箱、支撐件、始端箱、末端蓋等部件組成，各部件具有不同的功能。始端箱在智能母線的初始位置，用于連接UPS電源或電纜；連接件負責連接始端箱與母線槽體；支撐件用于吊裝智能母線槽體；末端蓋保持母線末端的封閉性，防止灰塵等進入槽體；插接箱用于小母線和列頭柜的連接。

在數據中心中，UPS主要作為IT設備的電源，而制冷、監控、消防等相關系統則由市電直接進行供電。

在安裝智能母線時，需要根據各個機柜的負荷情況合理地配置插接箱，以確保后續供電不會出現故障。若智能母線始端箱采用800A的UPS進行供電，母線應選用160A的規格，同時在對應機柜中安裝雙路電源分配單元，保障電路的正常運行。