淺談中低壓母線槽測溫系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心機房的應(yīng)用研究

安科瑞 陳聰

摘要：基于大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)中心機房更新擴建常態(tài)化,母線槽將逐漸代替電纜成為機柜配電的主流。

關(guān)鍵詞：母線槽;電纜:大數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)中心機房

1 引言

各類媒體預(yù)測大數(shù)據(jù)將成為中心建設(shè)的設(shè)計理念。

針對數(shù)據(jù)中心機房采用的是傳統(tǒng)的電纜作為“50”米的配電線。這“50”米的電纜給人的直觀感覺就是占用大量空間，比較雜亂,不便于管理；除此之外傳統(tǒng)電纜配電的還有如下問題:1安裝鋪設(shè)復(fù)雜，工期長,存在安全隱患:2)地板下布線,會占用風(fēng)道空間,增加能量損失:3)多條電纜并行,線路損耗大,增加運營成本;4)末端配電擴展困難,系統(tǒng)靈活性降低等。

2 中低壓母線槽介紹

中低壓母線槽是供電系統(tǒng)中負(fù)責(zé)傳輸電能的一種設(shè)備,它一般與取電箱配合使用分配電能。50年代由前蘇聯(lián)引進(jìn)我國，90年代末開始在我國快速發(fā)展，2010年左右我國的市場規(guī)模已超過百億。中低壓母線槽按照使用場合一般分為交流母線槽,直流母線槽,耐火母線槽和防水母線槽,目前常見的應(yīng)用是交流母線槽;結(jié)構(gòu)主要有密集絕緣型和空氣絕緣型(目前市場占有*主要以前者為主),外殼目前主要以鋼或鋁合金居多,導(dǎo)體有銅導(dǎo)體和鋁導(dǎo)體。目前我國對中低壓母線槽的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是GB7251.2-2006.歐洲標(biāo)準(zhǔn)是61439-2:2012.美國標(biāo)準(zhǔn)為UL857，日本標(biāo)準(zhǔn)是JSC8364。通常情況下中低壓母線槽按照電流一般分關(guān)低電流母線槽20A-40A(照明母線)中電流母線槽100A-800A)和高電流母線槽800A-6300A);配合使用的取電箱有金屬箱體或者塑料箱體兩種,箱體中一般都裝有相應(yīng)的斷路器。相比于傳統(tǒng)的電纜而言,母線槽具有載流量大,防護(hù)等級高,分配電能方便快捷,安全可靠等優(yōu)點。由于中低壓母線槽在配電方面的優(yōu)勢目前廠泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域的輸配電，如高層商用及住宅樓宇,大型商場,現(xiàn)代廠房等。

近些年隨著數(shù)據(jù)中心機房機柜的配電,對此將從以下幾方面對電纜及母線槽在機房機柜的配電進(jìn)行對比:

1:節(jié)省布線空間:目前市場上常見的密集型母線槽采用內(nèi)部導(dǎo)體各相整體包覆高性能絕緣材料(一般絕緣等級達(dá)B級，使用壽命50年左右)后。再利用金屬外殼將其包裹成“三明治”主體結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)電纜相比較這種緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計及金屬快速的散熱能力可以使導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量以傳導(dǎo)的方式迅速將傳至外殼,然后向外對流散熱,因此相比較于傳統(tǒng)的電纜同等截面積的母線槽導(dǎo)體可以運載更大的電流。

除此之外,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心機房配電是電纜放射式方案,各機柜由列頭柜供電，如果采用母線槽配電方案則無需列頭柜母線槽可以直接由配電柜引出從而節(jié)省列頭柜空間因此采用母線槽配電相當(dāng)是在同樣的機房空間可以放置更多的機柜。

2:布線簡單節(jié)省布線時間:數(shù)據(jù)中心的電纜布線位于架空地板下通道，局促的空間無疑也加大了布線的難度:同時常見的電纜布線現(xiàn)場較繁雜難以管理,存在安全隱患。相比較電纜而言,母線槽屬于集中式配電即使在機柜位置沒有確定的情況下,也可以先直接安裝母線槽,母線槽安裝相對來說比較簡單每列機柜安裝一到兩條即可，只需要簡單的吊架及扳手，對安裝工人也沒有太高的技能要求,在安裝過程中也不涉及確認(rèn)檢查每段電纜橋架接地情況，通過與施工方及工人了解一般情況下采用母線槽方案可以比電纜方案節(jié)省50%左右的安裝時間。

3:節(jié)能節(jié)省運營成本:根據(jù)Gartner對數(shù)據(jù)中心管理者關(guān)心的任務(wù)之一。相比較電纜單線型配電方式,母線槽配電方式是總線型配電,基于李子雷在“總線型低壓配電母線功率損耗分析在理想狀況下母線槽配電方案的功率損耗僅為電纜的一半因此從節(jié)能及運營角度上來講,母線槽是一種更經(jīng)濟(jì)環(huán)保的配電方案。

4:方便更新及擴建:在這個數(shù)據(jù)爆炸式增長的年代。數(shù)據(jù)中心機房的擴建及更新將成為常態(tài),與電纜不同的是母線槽可以在各種距離上分布有取電箱的插接口,在無需斷電的情況下只需將取電箱接在插接口即可直接給新增的機柜供電:由于使用的母線槽是由若干段由接頭連接起來的母線段構(gòu)成。在擴建的過程中只需將使用中的母線段終端封去掉接上接頭即可與新增的母線段快捷安全地連接起來使用。

5:安全方便監(jiān)測快速找到斷點便于管理:目前各大母線槽供應(yīng)商及系統(tǒng)集成商在對數(shù)據(jù)機房機柜電力損耗的監(jiān)測各式各樣,但是一種更容易接受的方式是在母線槽取電箱中安裝斷路器監(jiān)測設(shè)備及信號采集系統(tǒng)，從而方便的監(jiān)控每一個機柜的工作狀態(tài),一旦有異常,可以方便的找出異常點。

6:使用壽命長可回收再次利用:目前市場上應(yīng)用的密集型母線槽絕緣層的設(shè)計使用壽命為50年當(dāng)達(dá)到使用壽命后只需回收絕緣材料，銅或者鋁導(dǎo)體無需加工可以再次回收利用;同時基于項目需要可以在母線使用壽命內(nèi)方便的組裝拆卸到其他項目中針對傳統(tǒng)電纜在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的母線槽生產(chǎn)商主要以歐美的一些企業(yè)為主，如美國的Starline,法國的Schneider。德國的Siemens等同時國內(nèi)的一些母線槽生產(chǎn)商也積極的在進(jìn)入該領(lǐng)域的配電方案。

3 安科瑞電力設(shè)備測溫技術(shù)介紹

電力設(shè)備常用的溫度測量方法包括接觸式測溫和非接觸式測溫，近幾年來，國內(nèi)外多家大公司以及科研機構(gòu)開發(fā)了一系列的溫度測量裝置。

安科瑞智能母線監(jiān)控產(chǎn)品分為交流和直流母線監(jiān)控兩類，包括始端箱監(jiān)測模塊、插接箱監(jiān)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(jiān)測母線槽的運行溫度，確保母線槽配電安全。

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.2系統(tǒng)功能

2.2.1主菜單

用戶登錄進(jìn)入主菜單頁面，主菜單上顯示有數(shù)據(jù)采集、報警查詢、參數(shù)設(shè)置和幫助四個板塊，點擊任意板塊可進(jìn)入對應(yīng)界面進(jìn)行數(shù)據(jù)查看及參數(shù)、功能編輯。

2.2.2實時監(jiān)測

在主頁點擊數(shù)據(jù)采集按鈕后，進(jìn)入系統(tǒng)圖界面，系統(tǒng)實時顯示每一路的三相總電壓及各個插接箱、始端箱的電壓情況。

2.2.3 基本參數(shù)界面

顯示電壓、電流、功率、電能等電參數(shù)數(shù)據(jù)，在設(shè)備地址旁邊的輸入框輸入本箱子對應(yīng)的儀表地址，即可實現(xiàn)對箱子中儀表數(shù)據(jù)的采集。

2.2.4 諧波數(shù)據(jù)

系統(tǒng)通過智能小母線監(jiān)控系統(tǒng)，采集諧波參數(shù)，分析各回路是否存在諧波，并分析諧波次數(shù)，通過點擊“箭頭”可以左右切換各個插接箱、始端箱的2-63次諧波數(shù)據(jù)。

2.2.5 需量閾值

顯示電壓、電流、功率的需量閾值及發(fā)生時間，根據(jù)數(shù)據(jù)分析，調(diào)整數(shù)據(jù)中心機房的用電負(fù)荷，根據(jù)實際用電情況調(diào)整變壓器容量，或者通過人為干預(yù)，降低需量閾值，保障供電連續(xù)性和穩(wěn)定性。

2.2.6 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(jù)選擇不同時間查詢電能值。通過時間對比，區(qū)域?qū)Ρ?，分析出合適的用電方案，節(jié)能降耗，降低PUE值。

2.3 配置方案

3 結(jié)論

在大數(shù)據(jù)時代中，數(shù)據(jù)的爆炸式增長及IT技術(shù)的快速更新對數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用更加便捷。

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