0引言

隨著信息技術的發展和社會信息化水平的提高，各個行業愈加依賴于信息系統，這對信息系統安全、穩定性的運行有較高的要求。與此同時，各行業對計算及相關資源的需求依然保持持續增加的趨勢，計算設備和資源數量仍需要保持快速的增長速度，以滿足大數據、5G、人工智能和云計算等新興技術發展需要。因此，在數據中心的建設過程中，限于有限的資源，提高單機柜裝機的功率密度，使數據中心單位面積產生更大的價值是很有必要的。然而，單機柜功率的提高，勢必會造成供電、空調等系統的壓力，比如在傳統配電模式供電系統中，配電線路的載流量需要大幅度提高才能滿足高功率密度機柜的用電需求，這就使得配電支、干線的電力電纜線徑增加，特別是對于A級數據中心，由于2N架構的需要，更是使得兩倍載流量計算線徑的電纜方能滿足要求。再加上供電回路數量較多，這無疑加大了工程施工、運維檢查、事故檢修以及后期改造的難度。此外，較多的電纜堆積，會對機房氣流造成一定影響，不利于IT設備的散熱。因此，打破傳統配電模式，驅動新型數據中心配電方式的變革勢在必行。

1數據中心傳統的IT設備配電模式

1.1傳統配電模式簡介

在數據中心中傳統的配電模式中，IT機房采用列頭柜從總配受電，然后通過不同的開關回路，用電纜經地板下的電纜橋架分配給各個機柜，是典型的放射式供配電系統。列頭柜的配電模式特點是各負荷獨立受電，當單臺設備發生故障時，其影響范圍只局限于本身，而不會影響到其他回路，能夠滿足國家現行設計規范對重要用電負荷的相關技術要求。此外，在A級數據中心，還采用2N架構，即兩臺引自不同電源的列頭柜分別給同一列機柜供電，以達到一路電源故障時，另一路仍可支持所有設備正常運行的目的。

1.2傳統配電模式存在的問題

在早些時候，由于相關技術不夠成熟，數據中心建設和規劃過程中并未考慮到高功率密度的單機柜需求，傳統的列頭柜配電模式足以支撐1~3kW單機柜功率密度的需求。但隨著信息科技的快速發展，業務量大幅度提升，支撐數據存儲與計算的數據中心面臨著巨大壓力，提升單機柜密度是業內更傾向采取的措施，畢竟對于數據中心來說，提升利用效率需要的造價，遠低于擴大建筑面積產生的成本。

2小母線配電模式及其優勢

2.1小母線配電模式簡介

小母線配電模式，就是利用高載流量的母線槽取代傳統的列頭柜+線纜的配電模式，直接由母線本體的插接口接出供電回路至服務器機柜。如圖1所示，在IT機房內，通過在機柜上方安裝小母線，然后從母線的插接口引出分支回路連接至機柜的配電模塊，無需占據地板下方空間。同時，該產品支持熱插拔，即插即用的靈活供配電方式，可以實現在帶電狀況下、在任何地方快速安裝使用，無論是安裝或檢修維護，均可提升工作效率。

3安科瑞精密配電及監控系統解決方案

3.1概述

隨著數據中心的迅猛發展，數據中心的能耗問題也越來越突出，有關數據中心的能源管理和供配電設計已經成為熱門問題，有效可靠的數據中心配電系統方案，是提高數據中心電能使用效率，降低設備能耗的有效方式。要實現數據中心的節能，首先需要監測每個用電負載，而數據中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中心集中監控要求的多回路監控裝置。

3.2應用場所

適用于運營商、金融、政府、互聯網、企業等數據中心

3.3系統結構

1)交流

2)直流

3.4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;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;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。

3.5系統硬件配置

4安科瑞智能母線監控解決方案

4.1概述

數據中心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，受到很多數據中心的青睞，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。

4.2應用場所

適用于運營商、金融、政府、互聯網、企業等數據中心

4.3系統硬件配置

5結論

可靠性、可維護性、經濟性、可擴展性和節能環保是電力數據建設和運維的幾大關鍵要素，供配電系統更是數據中心基礎設施中的關鍵環節。隨著電網IT信息系統快速發展，數據中心低壓配電應采用具備更高可用性、更高安全性和靈活性的配電結構進行支撐。本文通過對全母線方案和傳統電纜配電方案的定性和定量對比分析可以看出，全母線配電方案具有更高的靈活性，同時其具有施工周期短、使用壽命長、可重復利用等特點，增加了機房的利用率和收益，投資回收期較短，因此隨著今后技術逐步成熟、成本進一步降低，可考慮逐步推廣使用。

審核編輯：湯梓紅