孟洋

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 2018011

摘  要：智能小母線是目數(shù)據(jù)中心機(jī)房末端配電的一種形式，在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中，相對(duì)于傳統(tǒng)列頭柜形式，有其勢(shì)。在當(dāng)今數(shù)據(jù)中心趨于裝配式、模塊化、預(yù)制化的形勢(shì)下，智能小母線的普及應(yīng)用無(wú)疑是一種趨勢(shì)。本文通過(guò)對(duì)智能小母線的架構(gòu)、容量規(guī)格、組件、監(jiān)控方式、安裝方式等的介紹，詳細(xì)分析了智能小母線在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用及其勢(shì)。

關(guān)鍵詞：智能小母線；組件；容量規(guī)格；安裝方式；智能監(jiān)控；數(shù)據(jù)中心；勢(shì)

1何為智能小母線

智能小母線是目數(shù)據(jù)中心機(jī)房末端配電的一種形式。十年，內(nèi)數(shù)據(jù)中心機(jī)房機(jī)柜

的配電均采用列頭柜的形式，即采用放置于一列IT機(jī)柜端部的配電機(jī)柜，作為一列或若干列IT機(jī)柜的電源分配與保護(hù)的終端配電柜。列頭柜通常以主斷路器從端UPS柜受電，再依靠多個(gè)微型輸出斷路器以放射式與各個(gè)IT機(jī)柜的PDU連接，從而構(gòu)成數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)的終端供配電系統(tǒng)。

近五年來(lái)，在數(shù)據(jù)中心趨于裝配式、模塊化、預(yù)制化的形勢(shì)下，智能小母線系統(tǒng)逐漸被

應(yīng)用于機(jī)房的末端配電中。智能小母線系統(tǒng)通過(guò)始端箱接受端UPS來(lái)電，以具有金屬外殼的母排系統(tǒng)組成輸電干線，采用即插式插接箱給各個(gè)機(jī)柜內(nèi)的PDU分配電。始端箱和插接箱內(nèi)設(shè)置電力監(jiān)測(cè)模塊，并具有通訊至動(dòng)環(huán)監(jiān)控中心功能。

2小母線的分類、組成及規(guī)格選型 

2.1小母線的分類

智能小母線可分為滑動(dòng)小母線和固定小母線?；瑒?dòng)小母線的接插箱可以根據(jù)機(jī)柜位置和

使用需要在母線上隨意滑動(dòng)，固定小母線的接插箱一旦接插到母線上則不能隨意滑動(dòng)位置。

2.2小母線的組成

智能小母線主要由下列組件組成：始端箱、插接箱、母線段、拐彎母線段（T型、直角）、母線連接配件（連接耦合器）、末端蓋（箱）、pvc蓋板、監(jiān)控模塊、安裝工具。始端箱是給母線供電的裝置，一端與電源進(jìn)線的大母線對(duì)接，另一端與末端小母線連接。接插箱則是接插在小母線上進(jìn)行分線出線的母線分支插接箱，也稱為終端箱，通過(guò)接插電纜及工業(yè)連接器即可與IT機(jī)柜內(nèi)的PDU連接，為IT設(shè)備供電。

2.3小母線的組成

智能小母線在數(shù)據(jù)中心常用的容量主要有：100A、160A、225A、250A、400A，直線段的成品長(zhǎng)度有1米、1.5米、2米、3米，針對(duì)非直線路徑，還通常配有外彎段、內(nèi)彎段、T型件等滿足拐彎需要。

3小母線的安裝方式

小母線的安裝方式大致分為機(jī)柜上安裝及機(jī)柜下安裝兩種方式。機(jī)柜上安裝又分為柜

頂支架安裝、吊桿安裝、天花嵌入式安裝等，天花嵌入安裝通常用在與后部煙沖機(jī)柜一起使用，嵌在天花內(nèi)。機(jī)柜下安裝即為地板下安裝，采用支架支于地面上。除此之外，還有集裝箱及模塊化機(jī)房的安裝方式。

接插箱的安裝則非常便捷，一般準(zhǔn)備、插入、旋轉(zhuǎn)、鎖定四部搞定?；瑒?dòng)型小母線的接插箱可以根據(jù)機(jī)柜位置和使用需要在小母線上隨意滑動(dòng)。

4小母線的監(jiān)控方式 

智能小母線的始端箱和插接箱內(nèi)設(shè)置電力監(jiān)測(cè)模塊，接于數(shù)據(jù)中心動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，便于監(jiān)控中心對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)電力監(jiān)控。智能小母線的始端箱和插接箱內(nèi)分別設(shè)置智能電量?jī)x，通過(guò)RS485總線手拉手環(huán)形連接至一個(gè)主控模塊，主控模塊箱上口有RS485、TCP/IP接口用于接入動(dòng)環(huán)系統(tǒng)。

5小母線系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)列頭柜的比較

5.1小母線具有高的靈活性

傳統(tǒng)的配電方式為 典型的放射式供配電系統(tǒng)，今后新增或機(jī)柜擴(kuò)容變提升功率時(shí)需

要重新排放電纜。而小母線配電系統(tǒng)是典型的樹(shù)干式供配電系統(tǒng)，總配電柜至各機(jī)柜之間采

用一條干線覆蓋，再依靠分接單元配電至各機(jī)柜PDU。初期建設(shè)時(shí)，僅需將母線槽安裝到所有機(jī)柜位上方，包括遠(yuǎn)期規(guī)劃的機(jī)柜位，可以依據(jù)用戶的進(jìn)駐實(shí)現(xiàn)即需即安裝的部署。個(gè)別機(jī)柜增加輸出容量或者回路數(shù)量無(wú)需對(duì)母線槽做出變，僅需增加或者變插接箱即可，可帶電插拔，適合IT業(yè)務(wù)不確定性發(fā)展擴(kuò)容的需求。

5.2小母線增加了機(jī)房的利用率和收益

傳統(tǒng)列頭柜的方式每個(gè)列頭柜占據(jù)了一個(gè)IT機(jī)柜位。按每20個(gè)IT機(jī)柜配置1臺(tái)強(qiáng)電列頭柜計(jì)算，一個(gè)1000機(jī)柜的數(shù)據(jù)中心則需要50個(gè)列頭柜，采用智能小母線后，這50個(gè)列頭柜均可省去，用于安裝50個(gè)IT機(jī)柜，大大提高了機(jī)房的利用率。每個(gè)機(jī)柜租賃費(fèi)按6萬(wàn)元/年計(jì)算，則可增加收益300萬(wàn)元。

5.3小母線系統(tǒng)投入快，施工周期短

智能小母線系統(tǒng)安裝部署快速，無(wú)須鋪設(shè)大量電纜，IT機(jī)柜 PDU工業(yè)插頭可直接插入到母線插接箱中，相序自動(dòng)對(duì)應(yīng)，無(wú)復(fù)雜接線工作。而傳統(tǒng)列頭柜加線纜模式，需要完成配電柜就位、電纜橋架安裝、電纜裁剪鋪設(shè)、電纜對(duì)接等多個(gè)煩瑣工序。小母線系統(tǒng)的安裝工期相比列頭柜系統(tǒng)能縮短3～4倍左右，節(jié)約大量的施工時(shí)間和人工投入。

5.4小母線使用壽命長(zhǎng)，可重復(fù)利用

智能小母線使用壽命可達(dá)到20～25年以上，由于采用模塊化拼裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可多次拆

卸、移位使用。而傳統(tǒng)的配電列頭柜加電纜的使用周期為8～10年左右，且一旦擴(kuò)容或搬遷，

列頭柜和線纜無(wú)重復(fù)利用的可能。因此，智能小母線系統(tǒng)的使用周期比列頭柜系統(tǒng)要長(zhǎng)2～3倍以上，而且可以多次重復(fù)使用，降低了長(zhǎng)期應(yīng)用費(fèi)用。

6安科瑞ANDPF精密列頭柜介紹

6.1產(chǎn)品介紹

隨著數(shù)據(jù)中心的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)中心能耗問(wèn)題也越來(lái)越突出，可靠的數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)方案，是提高數(shù)據(jù)中心電能使用效率，降低設(shè)備能耗的有效方式。

AMC系列數(shù)據(jù)中心精密配電系統(tǒng)是針對(duì)數(shù)據(jù)機(jī)房末端設(shè)計(jì)的，能夠綜合采集所有能源數(shù)據(jù)的智能系統(tǒng)，為交直流電源配電柜提供準(zhǔn)確的電參量信息，并可通過(guò)通訊將數(shù)據(jù)上傳到動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)機(jī)房的實(shí)時(shí)監(jiān)控和有效管理，為實(shí)現(xiàn)全面綠色IDC提供可靠保證。

6.2安科瑞精密配電產(chǎn)品解決方案

1）交流系統(tǒng)

功能要求

遙測(cè)：輸入分路的三相電壓、三相電流、頻率、有功功率、有功電度；

遙信：輸入分路的過(guò)壓/欠壓，缺相，過(guò)流，頻率過(guò)高/過(guò)低，輸入分路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，具備電流、功率需用量分析和統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電壓、電流、頻率等參數(shù)的越限報(bào)警功能。

功能要求

遙測(cè)：輸入分路的電壓、電流、功率、電度；

遙信：輸入分路的過(guò)壓/欠壓，輸入分路的熔絲狀態(tài)，具備電流、功率需用量分析和統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電壓、電流、功率等參數(shù)的越限報(bào)警功能。

6.3產(chǎn)品選型

表1 精密列頭柜產(chǎn)品選型表

7安科瑞智能小母線監(jiān)控系統(tǒng)介紹

7.1產(chǎn)品介紹

針對(duì)數(shù)據(jù)中心智能小母線的監(jiān)控要求,安科瑞推出了AMB系列小母線監(jiān)控解決方案，該方案包括采集模塊、配套附件、監(jiān)控系統(tǒng),能對(duì)母線運(yùn)行過(guò)程中的各種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)生故障則進(jìn)行告警，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

AMB檢測(cè)單元是針對(duì)數(shù)據(jù)中心智能小母線插接箱/始端箱的監(jiān)控要求新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，該檢測(cè)單元安裝固定在插接箱/始端箱內(nèi)部，插接箱/始端箱采用特別的方式與母線連通，它集成全部電力參數(shù)的測(cè)量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、頻率、功率因數(shù))以及電能監(jiān)測(cè)和考核管理。同時(shí)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控母線接口溫度，配合2路Rs45通訊接口（1進(jìn)1出）或LORA無(wú)線通訊，采用MODBUS-RTU協(xié)議可以方便可靠的將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至主控箱和后臺(tái)系統(tǒng)，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

7.2產(chǎn)品選型

安科瑞智能母線測(cè)控儀表選型如表2，

表2 安科瑞智能母線測(cè)控儀表選型表

注：AMB100用于始端箱、AMB110用于插接箱、A-交流系統(tǒng)、D-直流系統(tǒng)可選配AMB10顯示器，顯示器只循環(huán)顯示電壓、電流參數(shù)。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 堯素貞.智能小母線在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用[J].百科論壇,2020（06):1311.

[2] 張大紅.數(shù)據(jù)中心小母線與列頭柜供配電系統(tǒng)的綜合比較[J].現(xiàn)代建筑電氣，2019（10）：22-25.