摘 要：末端配電母線槽是一種新型的數(shù)據(jù)中心配電解決方案，本文針對(duì)額定電流、額定沖擊耐受電壓、額定短時(shí)耐受電流三個(gè)點(diǎn)技術(shù)參數(shù)展開(kāi)探討，分析了母線槽依據(jù)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，指出了技術(shù)參數(shù)的選擇依據(jù)，并舉例說(shuō)明選擇方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心；末端配電；母線槽

0. 引言

由于人工智能、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等新興技術(shù)的迅速發(fā)展，越來(lái)越多的領(lǐng)域開(kāi)始進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，各級(jí)政府加大了智能交通和智慧城市的建設(shè)力度，一批數(shù)據(jù)中心提上了建設(shè)日程。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)一般采用列頭柜＋電纜的方式,成本較高，靈活性較低。當(dāng)前，以數(shù)據(jù)中心末端配電母線槽為主干形成的新型配電系統(tǒng)，具有經(jīng)濟(jì)性好、靈活性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已成為解決數(shù)據(jù)中心內(nèi)機(jī)房供配電發(fā)展的一種新方式。作為一種新型設(shè)施，數(shù)據(jù)中心末端配電母線槽*點(diǎn)技術(shù)參數(shù)的選取對(duì)于產(chǎn)品性能和產(chǎn)品質(zhì)量的體現(xiàn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

數(shù)據(jù)中心末端配電母線槽是一種具有特殊用途的母線槽，需要通過(guò)CCC認(rèn)證才可以銷售，該產(chǎn)品應(yīng)該符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7251.6—2015的規(guī)定要求，其*點(diǎn)技術(shù)參數(shù)需要依據(jù)產(chǎn)品特征、使用環(huán)境，再根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)條款選取，使其能夠充分體現(xiàn)出產(chǎn)品性能。本文針對(duì)數(shù)據(jù)中心末端配電母線槽的*點(diǎn)技術(shù)參數(shù)展開(kāi)探討，分析GB/T7251.6—2015的相應(yīng)條款對(duì)產(chǎn)品的約束，指出技術(shù)參數(shù)選擇的依據(jù)，并以一款400A的數(shù)據(jù)中心末端配電母線槽為例說(shuō)明*點(diǎn)技術(shù)參數(shù)的選擇方法。

1.結(jié)構(gòu)分類

母線槽是指導(dǎo)體系統(tǒng)形成的封閉成套設(shè)備，一般由絕緣材料、殼體、導(dǎo)體材料組成。從結(jié)構(gòu)上看，數(shù)據(jù)中心末端配電母線槽可分為滑軌式和直列式。

所謂滑軌式，是指采用環(huán)繞方式布置導(dǎo)體，在中間形成連續(xù)的空間通道，在底部開(kāi)槽，這種結(jié)構(gòu)可以支持在任意點(diǎn)位插接取電。滑軌式母線槽的插接箱在母線槽的下方安裝，可以做到即插即用。滑軌式母線槽為模塊化結(jié)構(gòu)，支持分步實(shí)施、擴(kuò)展和重構(gòu)，支持器件的分項(xiàng)采購(gòu)和部署。

所謂直列式，是指采用上下并列平行方式來(lái)布置導(dǎo)體，左右兩側(cè)可密集或間隔布置插孔，從而接入分支回路。直列式母線槽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，但由于其插接箱是固定的，無(wú)法根據(jù)需求靈活移動(dòng)，而且插接箱在左右水平方向安裝，插接口的數(shù)量有限，不方便擴(kuò)容。另外，直列式母線槽的插接箱占用較大空間，既不易更換，也不方便維護(hù)。因此，直列式母線槽適合一次性固定配置的部署。

2.額定電流

額定電流是非常重要的技術(shù)參數(shù)，它是由制造商宣稱的電流值，在一定的條件下通以額定電流時(shí)，母線槽各部件的溫升不能超過(guò)規(guī)定的限值。

額定電流與使用條件有密切的關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，上述的一定條件是指母線槽工作的正常使用條件或特殊使用條件，結(jié)合GB/T7251.6—2015和GB/T7251.1—2013,正常使用條件主要包括周圍空氣溫度，濕度條件，它們均包括戶內(nèi)和戶外兩種情況，數(shù)據(jù)中心末端配電一般安裝在戶內(nèi)；污染等級(jí)，數(shù)據(jù)中心內(nèi)的污染等級(jí)一般為1級(jí)或2級(jí)；海拔高度，一般不超過(guò)2000m;特殊使用條件主要包括溫度、氣壓的急劇變化；空氣、煙霧、塵埃等嚴(yán)重污染；強(qiáng)電磁場(chǎng)等等。數(shù)據(jù)中心使用的末端配電母線槽一般不適用特殊使用條件。

其次，額定電流要受溫升的限制，一般通過(guò)溫升試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證和確定。溫升試驗(yàn)時(shí)，母線槽通以額定電流致使導(dǎo)體發(fā)熱，通過(guò)傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射等多種方式進(jìn)行熱交換，*后與周圍環(huán)境建立熱平衡。當(dāng)母線槽所有部件的溫度每小時(shí)變化不超過(guò)1K時(shí)，可以認(rèn)為母線槽處于近似的熱穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)母線槽溫度與環(huán)境溫度的差值稱為溫升，導(dǎo)體溫升不能超過(guò)70K的溫升限值。特別需要注意的是，母線槽水平安裝和垂直安裝時(shí)會(huì)得到較大差別的溫*值。

3.額定沖擊耐受電壓

額定沖擊耐受電壓Uimp是容易被忽略的*點(diǎn)技術(shù)參數(shù)，它是由制造商宣稱的以表征母線槽耐受瞬時(shí)過(guò)電壓的能力。額定沖擊耐受電壓Uimp的選擇與額定工作電壓和過(guò)電壓類別密切相關(guān)。額定工作電壓是母線槽制造商宣稱的電壓值，它與額定電流共同確定母線槽的使用參數(shù)，對(duì)多相電路來(lái)說(shuō)，指的是相間電壓。對(duì)于配電電路水平的母線槽來(lái)說(shuō)，過(guò)電壓類別為III。GB/T7251.6—2015在5.2.4條款中說(shuō)明，按照GB/T7251.1—2013的表G.1來(lái)選擇Uimp。

數(shù)據(jù)中心末端配電系統(tǒng)要求對(duì)瞬時(shí)過(guò)電壓具有較高的耐受能力，所以有很多制造商將母線槽的Uimp選為10kV,這給試驗(yàn)驗(yàn)證帶來(lái)挑戰(zhàn)。沖擊耐受電壓試驗(yàn)時(shí)，要求對(duì)母線槽的每個(gè)極施加5次1.2/50μs的沖擊電壓，試驗(yàn)過(guò)程中有擊穿放電則認(rèn)為不合格。較高的沖擊耐受電壓值，要求母線槽具有較大的電氣間隙值，具體要求見(jiàn)GB/T7251.1—2013的表1,這對(duì)設(shè)計(jì)提出更高的要求。經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)中心末端配電母線槽可以耐受10kV的沖擊電壓。

3. 安科瑞智能母線監(jiān)控解決方案

3.1概述

數(shù)據(jù)中心IT服務(wù)器配電傳統(tǒng)采用*密配電柜，占用空間較大，配電線纜多，新增設(shè)備不便，為了節(jié)省面積，智能小母線方案由于不占用機(jī)房面積、可按需靈活插拔，受到很多數(shù)據(jù)中心的青睞，被越來(lái)越多的應(yīng)用。

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(cè)模塊、插接箱監(jiān)測(cè)模塊以及觸摸屏，另外還可以搭配母線槽連接器紅外測(cè)溫模塊用于監(jiān)測(cè)母線槽的運(yùn)行溫度，確保母線槽配電安全。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線手拉手簡(jiǎn)單組網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)任意插接箱檢修或更換時(shí)不影響其他在線運(yùn)行的插接箱的數(shù)據(jù)上傳通訊。

3.2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于運(yùn)營(yíng)商、金融、政府、互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)等數(shù)據(jù)中心

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.4系統(tǒng)功能

（1）登錄界面

（2）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

4. 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一套非接觸式密集型母線槽測(cè)溫系統(tǒng)，其用于對(duì)小區(qū)內(nèi)與密集型母線槽插接箱內(nèi)的各母線的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警，并在遠(yuǎn)程客戶端界面上實(shí)時(shí)管理以及監(jiān)控。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包含了硬件電路設(shè)計(jì)和客戶端軟件設(shè)計(jì)。使用非接觸的測(cè)溫模塊，提高了測(cè)溫系統(tǒng)的安全性、準(zhǔn)確性，同時(shí)也不會(huì)影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行。采用 4G 數(shù)據(jù)傳輸模塊將溫度數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器，解決了安裝在不同位置的插接箱溫度數(shù)據(jù)的傳輸問(wèn)題，避免去重新布線傳輸數(shù)據(jù)，并且沒(méi)有距離限制，便于隨時(shí)添加、更改設(shè)備。另外由于所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比較簡(jiǎn)單，所以產(chǎn)生的流量費(fèi)用在可接受范圍內(nèi)。在客戶端上開(kāi)發(fā)的可視化軟件能夠快捷地查詢到所有的溫度數(shù)據(jù)，并且具有報(bào)警提示功能，能夠及時(shí)對(duì)溫度異常情況進(jìn)行處理。目前該系統(tǒng)已經(jīng)投入小區(qū)實(shí)際使用，從客戶端顯示的數(shù)據(jù)來(lái)看，各母線溫度變化趨勢(shì)十分平穩(wěn)。實(shí)踐表明此系統(tǒng)是實(shí)用、可行的，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)的功能，并且還具有很大的可拓展性。

審核編輯 黃宇