霍爾電流傳感器在數(shù)據(jù)中心的應用

安科瑞 陳聰

摘要：數(shù)據(jù)中心供電電源質(zhì)量的好壞直接影響到IT設備的安全運行，因此對數(shù)據(jù)中心直流列頭柜電源進出線實行監(jiān)測非常重要，而通過霍爾電流傳感器可以采集主進線電流、多路支路直流電流和漏電流。

關鍵詞：數(shù)據(jù)中心；直流列頭柜；霍爾電流傳感器

0.概述

直流列頭柜是一款針對數(shù)據(jù)中心機房能源末端，綜合采集所有能源數(shù)據(jù)的智能配電柜。為終端能源監(jiān)測系統(tǒng)提供高精度測量數(shù)據(jù)，通過顯示單元，實時反映電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，并通過 RS485 通訊將數(shù)據(jù)上傳至后臺環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，以達到對整個配電系統(tǒng)的實時監(jiān)控和運行質(zhì)量的管理。幫助用戶優(yōu)化網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中心，加強能耗管理，提高服務器機架運行效率。其主要運用于電信、金融、政府 IT 等數(shù)據(jù)中心或工業(yè)企業(yè)等重要客戶，為網(wǎng)絡服務器等重要設備提供電力分配，配電回路保護、計量、管理于計算機接地等服務。

1.霍爾電流傳感器助力數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗

直流列頭柜采用多回路監(jiān)控裝置，它既可以通過測量進線電流、電壓、功率、電能參數(shù)等，還可以同時監(jiān)測出多路支路電流、漏電流、電壓、功率、電能參數(shù)等。同時可顯示累積的電能和增量電能，監(jiān)測了系統(tǒng)運行的各項參數(shù)，并通過 HMI 綜合顯示，降低了對配電柜空間的占用，提高了配電柜的容積率。

霍爾電流傳感器可以采集主進線電流、多路支路直流電流及漏電流?；魻栯娏鱾鞲衅鲗⒁淮蝹?cè)直流電流轉(zhuǎn)化為模擬量信號輸出給多回路監(jiān)控裝置，多回路監(jiān)控裝置對模擬量信號進行采樣，計算出測量電流大小。直流列頭柜一次系統(tǒng)圖和實物圖分別如圖1、圖2所示。

圖1 直流列頭柜一次系統(tǒng)圖

圖2 直流列頭柜實物圖

2.霍爾電流傳感器 

霍爾電流傳感器主要適用于交流、直流、脈沖等復雜信號的隔離轉(zhuǎn)換，通過霍爾效應原理使變換后的信號能夠直接被AD、DSP、PLC、二次儀表等各種采集裝置直接采集，廣泛應用于電流監(jiān)控及電池應用、逆變電源及太陽能電源管理系統(tǒng)、直流屏及直流馬達驅(qū)動、電鍍、焊接應用、變頻器，UPS伺服控制等系統(tǒng)電流信號采集和反饋控制，具有響應時間快，電流測量范圍寬精度高，過載能力強，線性好，抗干擾的能力強等優(yōu)點。

直流漏電流傳感器

直流漏電流傳感器是一種利用磁通門原理（Flux gate）將被測直流電流轉(zhuǎn)換成與該電流成比例輸出的直流電流或電壓信號的測量模塊，原副邊之間高度絕緣。通常輸出標準的直流DC 4-20mA、 DC0-5V、DC0-10V等信號，此標準信號可以被多種采集設備采集，如PLC、RTU、DAS卡等，用于多種電流監(jiān)控的場合。漏電流傳感器環(huán)繞安裝在直流回路的正負出線上，當裝置運行時，實時檢測各支路傳感器輸出的信號，當支路絕緣情況正常時，流過傳感器的電流大小相等，方向相反，其輸出信號為零；當支路有接地時，漏電流傳感器有差流流過，傳感器的輸出不為零。因此通過檢測各支路傳感器的輸出信號，就可以判斷直流系統(tǒng)接地支路。該原理選線精度高，不受線路分布電容的影響。

3.結(jié)束語  

2020年，數(shù)據(jù)中心建設被正式列入新基建戰(zhàn)略。近幾年越來越受到國家重視，數(shù)據(jù)中心是新基建有序運行的基礎保障，被視為“新基建的基礎設施"。

在“十四五"規(guī)劃和2035年遠景目標綱要，第十一章中明確指出，“加快構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系，強化算力統(tǒng)籌智能調(diào)度，建設若干國家樞紐節(jié)點和大數(shù)據(jù)中心集群"。

裝有安科瑞霍爾電流傳感器的直流列頭柜已經(jīng)在多個數(shù)據(jù)中心正式投運，對數(shù)據(jù)中心各配電設備和用電設備的電力運行參數(shù)進行采集，實現(xiàn)多回路在線監(jiān)測以及故障報警，滿足絕大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的需求。

參考文獻

[1] 企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.6