摘  要：隨著各行各(gè)業信息化的普(pǔ)及和提高，數據(jù)中(zhōng)心機(jī)房(fáng)的(dí)地(dì)位(wèi)和(hé)作(zuò)用也(yě)越來越重要。作(zuò)為(wéi)信(xìn)息集中(zhōng)，處(chǔ)理，管(guǎn)理(lǐ)中心(xīn)的(dí)數(shù)據中(zhōng)心機房如何(hé)才(cái)能(néng)可靠地工作呢(ní)？可靠的供配電係(xì)統(tǒng)是(shì)*的因素。
關鍵詞(cí)：數據中(zhōng)心(xīn)機房；不(bù)間(jiān)斷電源(yuán)（UPS）；電源(yuán)列頭櫃
1數(shù)據中心機房(fáng)供配電係統(tǒng)的內(nèi)容(róng)，負荷分類及供(gōng)電可靠性的實現(xiàn)
1.1供(gōng)配(pèi)電係(xì)統的內容，負荷分類(lèi)
        本(běn)工(gōng)程(chéng)為省(shěng)級(jí)銀行(háng)的信(xìn)息(xī)中心機房，供配電係統(tǒng)的(dí)內容有照明(míng)用電(diàn)，空調用電，計(jì)
算機係(xì)統(tǒng)用(yòng)電及防(fáng)範(fàn)係統用(yòng)電(diàn)等。其(qí)中計(jì)算機係統和(hé)安防係(xì)統用電屬(shǔ)一(yī)級負荷中(zhōng)的(dí)重(zhòng)要(yào)負荷，所以(yǐ)機房的空調(tiáo)用電(diàn)屬一級負(fù)荷；機(jī)房照明(míng)由於其重要性也(yě)屬一(yī)類(lèi)負荷的照明（並設備用(yòng)照(zhào)明）。
1.2計算機係統(tǒng)供(gōng)電可(kě)靠性(xìng)的實現(xiàn)，如(rú)下圖(tú)。

                                                                            圖(tú) 1 機房配電工(gōng)房係統

                                                                                   圖 2 機房(fáng)配(pèi)電工(gōng)房(fáng)係(xì)統
       作為機房重要的配電係(xì)統，計算機係統和安防係(xì)統采(cǎi)用(yòng) UPS 配(pèi)電係統來(lái)完成傳(chuán)統(tǒng)的配(pèi)電(diàn)功能(néng)。機(jī)房的(dí)機(jī)櫃較(jiào)多(duō)，供(gōng)電容量(liáng)較大(dà)，再根據甲(jiǎ)方對供(gōng)電可(kě)靠(kào)性(xìng)的高要求(qiú)，采用兩套(tào)UPS 配(pèi)電係(xì)統(tǒng)來供電。如圖(tú) 1，平時(shí)的工作電(diàn)源(yuán)采用市(shì)電(diàn)，備用電(diàn)源(yuán)引(yǐn)自發電(diàn)機(jī)房供電回(huí)路(lù)，經過(guò)雙(shuāng)電源(yuán)切(qiē)換裝置（ATSE1）後(hòu)進(jìn)入(rù)UPS的輸入(rù)配(pèi)電(diàn)櫃(guì)，再經(jīng)過 UPS(包括主(zhǔ)機和電池)，至(zhì)輸出配(pèi)電櫃輸(shū)出配電櫃采用放(fàng)射(shè)式(shì)供(gōng)電為電源(yuán)列頭(tóu)櫃（指放在(zài)計算(suàn)機櫃頭(tóu)部(bù)的用於分(fēn)配電(diàn)能的機(jī)櫃，俗稱列頭(tóu)櫃，起到(dào)配(pèi)電，監控(kòng)，測(cè)量，保(bǎo)護，告警(jǐng)等(děng)功(gōng)能），安防(fáng)用電和計算機維(wéi)修電源(yuán)等(děng)供電。為防止計(jì)算機係統受雷電流的(dí)破壞，在(zài) ATSE 後接入浪(làng)湧(yǒng)保(bǎo)護器(qì)；為進行(háng) UPS 的維(wéi)護(hù)檢修(xiū)時(shí)不(bù)影響計算機係統的正(zhèng)常(cháng)供電(diàn)，ATSE1(2)應(yīng)為(wéi)具有(yǒu)旁路(lù)功能(néng)的(dí)轉換開關(guān)。
       需(xū)要(yào)指出(chū)的(dí)是(shì)，為加強(qiáng)供(gōng)電(diàn)的(dí)可(kě)靠(kào)性(xìng)，我(wǒ)們把四(sì)台(tái)電源(yuán)列(liè)頭櫃(guì)，維(wéi)修電源，安(ān)防用電的(dí)工作和(hé)備用(yòng)電源(yuán)平均(jūn)分配(pèi)到(dào)兩套(tào) UPS 的配電回(huí)路，即(jí)采用“N+1”型(xíng)冗餘(yú)並機方(fāng)案(àn)。這(zhè)樣(yàng)，如(rú)果一台 UPS 配(pèi)電(diàn)係(xì)統(tǒng)出(chū)現(xiàn)問題，在並(bìng)機信號的(dí)調(tiáo)控下(xià)，此台(tái) UPS 將(jiāng)會(huì)“自動脫(tuō)機”，由另 N 套(tào) UPS 係統能給(gěi)所(suǒ)有的(dí)負載供電(diàn)。
      采用“N+1”型冗(rǒng)餘並(bìng)機方案，供(gōng)電(diàn)可靠性(xìng)已經(jīng)很高(gāo)，可實(shí)際使(shǐ)用中(zhōng)仍存(cún)在從(cóng) UPS 輸出(chū)端到用電(diàn)設備(bèi)輸入(rù)端(duān)的綫(xiàn)路故障，如斷(duàn)路(lù)器跳(tiào)閘或不慎短(duǎn)路(lù)等(děng)。有(yǒu)效的方法是配(pèi)置 UPS“雙(shuāng)總(zǒng)綫(xiàn)輸出係統(tǒng)”。如(rú)圖 1，圖(tú) 2，每台 UPS 的負載(zǎi)，如(rú)電源列(liè)頭(tóu)櫃，維(wéi)修用電等均(jūn)會(huì)在另一台UPS 有備用回路。當(dāng)一路(lù)電源出現故障時，電(diàn)源列頭櫃會通過(guò)負載(zǎi)自(zì)動(dòng)切換開關（LTS），維(wéi)修(xiū)用電設備會通過靜(jìng)態切換開(kāi)關（STS）來切換到備(bèi)用回路(lù)以繼續(xù)正常(cháng)工作(zuò)。
1.3空調用電和照(zhào)明(míng)用電(diàn)
       機房空(kōng)調用電(diàn)和(hé)機(jī)房照明(míng)用電作為(wéi)一(yī)級負荷(hé)，取(qǔ)自(zì)另一(yī)個市電(diàn)和(hé)發電機雙(shuāng)電(diàn)源切換箱的(dí)出(chū)綫回路(lù)。機房(fáng)的一(yī)般區(qū)域照度值不小於 500lx,輔(fǔ)助機房(fáng)區照度值不小於 300lx,顯色指數(shù) Ra 值(zhí)不(bù)小於 80。機房照(zhào)明燈具自帶(dài)蓄電(diàn)池(chí)，市(shì)電斷(duàn)電後持續(xù)供(gōng)電時(shí)間 180min，這(zhè)樣(yàng)就(jiù)可(kě)以(yǐ)滿足發(fā)生火災時的(dí)備(bèi)用照明(míng)的要求(qiú)。
2 UPS配(pèi)電係統功率(shuài)的確定(dìng)
2.1 UPS 配(pèi)電係統功(gōng)率(shuài)計算
      UPS 配(pèi)電係統的主要負荷為電(diàn)源(yuán)列頭櫃，故(gù)列頭櫃(guì)的(dí)功(gōng)率決定(dìng)著(zhuó) UPS 主(zhǔ)機的(dí)供電容量(liáng)，如圖 3。

                                                      圖 3
       本(běn)工(gōng)程以服(fú)務(wù)器機(jī)櫃居(jū)多(duō)，故平均每個(gè)機(jī)櫃取值約 4kW 左(zuǒ)右(yòu)。一(yī)列機(jī)櫃(guì) 15 個(gè)，共(gòng)有 4 列。安防(fáng)係統用(yòng)電和(hé)維修(xiū)電源功率均為 10kW 左右，UPS 的(dí)功(gōng)率因數(shù)取(qǔ) COS¢=0.8 需用係數(shù) Kx=0.9。於(yú)是有每(měi)套 UPS 主機的總功率：Kx*（4kW*15*2+10kW）=117kW，117/ COS¢=146.3kVA。這(zhè)樣(yàng)，每(měi)套(tào) UPS 配電係統我(wǒ)們可以選(xuǎn)用(yòng)容量(liáng)為 80 kVA 的(dí)兩(liǎng)台(tái) UPS 主機並機供(gōng)電（內(nèi)置(zhì)同(tóng)步(bù)功(gōng)能）。兩套(tào) UPS 配(pèi)電(diàn)係統共有4台 80kVA 的主機(jī)。每台主(zhǔ)機需(xū)要電池(chí)櫃(guì)若(ruò)幹(gān)，所(suǒ)以(yǐ)對於輸入/輸出(chū)配電櫃，UPS 主(zhǔ)機，電池(chí)櫃的放置需要(yào)占用(yòng)機房(fáng)的不少麵(miàn)積。這個(gè)在(zài)此暫不詳(xiáng)細(xì)討(tǎo)論(lùn)。
2.2 UPS 配電容量的(dí)擴充(chōng)
        因(yīn)本工(gōng)程為機房改(gǎi)造(zào)，供(gōng)電負荷均比較明(míng)確。對於一(yī)般新建機房工程，考(kǎo)慮(lǜ)到網絡(luò)設備的快速(sù)發展，運算(suàn)速(sù)度(dù)越(yuè)來(lái)越快，單位體積(jī)的耗電(diàn)量(liáng)越來(lái)越(yuè)大，以及其他(tā)弱(ruò)電設備(bèi)的用(yòng)電，為(wéi)滿(mǎn)足 3~5 年的發展(zhǎn)需(xū)要，應(yīng)充分考慮到機(jī)房的擴(kuò)容問題，即(jí)UPS的(dí)配電容(róng)量(liáng)應(yīng)有一定的擴充。
3機房的防(fáng)雷(léi)接(jiē)地(dì)係統(tǒng)
3.1機房的等(děng)電位連接
        現(xiàn)行(háng)國標計算(suàn)機(jī)房(fáng)采(cǎi)用聯(lián)合接(jiē)地方式(shì)，接地(dì)電阻<=1 歐(ōu)。機(jī)房內(nèi)設(shè)等(děng)電位聯結板，機房(fáng)內各弱電設備機殼，弱(ruò)電綫(xiàn)路(lù)橋(qiáo)架，保(bǎo)護(hù)套管及(jí)綫(xiàn)纜(lǎn)金(jīn)屬外(wài)皮等(děng)均(jūn)與等電位端子(zǐ)聯(lián)結板(bǎn)就近連(lián)接。具(jù)體做法(fǎ)如下：采用 30mm*3mm 的(dí)銅帶（等(děng)電(diàn)位連(lián)接(jiē)帶）沿(yán)機房(fáng)四邊(biān)牆(qiáng)綫敷(fū)設(shè)，並(bìng)將活動(dòng)地板金(jīn)屬(shǔ)支撐(chēng)管腳做多點重復接(jiē)地(dì)焊(hàn)接，金屬門窗，天(tiān)花龍骨，各(gè)弱(ruò)電(diàn)設(shè)備(bèi)機殼(ké)，弱電綫(xiàn)路(lù)橋架，保護套管(guǎn)及綫(xiàn)纜金屬外皮(pí)等等(děng)也與機(jī)房的(dí)等(děng)電(diàn)位連接(jiē)帶(dài)采(cǎi)用(yòng) M 型(xíng)等電(diàn)位連接。此網格型(xíng)等(děng)電位(wèi)連(lián)接帶(dài)與每個機櫃(guì)至(zhì)少有兩(liǎng)處焊接(jiē)，且兩條(tiáo)連接(jiē)帶長(cháng)度(dù)不(bù)同。機(jī)房的等(děng)電(diàn)位(wèi)連接(jiē)帶(dài)多(duō)點(diǎn)連接至(zhì)等(děng)電(diàn)位聯結(jié)板，聯(lián)結板再與樓(lóu)層(céng)電氣豎井(jǐng)的等電位端子聯結(jié)板用(yòng) BV-1×32mm2穿 SC20 管連接(jiē)。
3.2機房(fáng)的防雷
         低(dī)壓配(pèi)電(diàn)係(xì)統和(hé)電子(zǐ)信息(xī)係統容(róng)易(yì)受(shòu)到(dào)雷電(diàn)流(liú)的幹擾(rǎo)影響甚(shèn)至(zhì)損壞設備。所以(yǐ)在建(jiàn)築物(wù)的(dí)變配電(diàn)房低壓進綫(xiàn)櫃(guì)處設(shè)浪(làng)湧保護器，在(zài)機房(fáng)配電(diàn)櫃進綫(xiàn)處設(shè)二級浪湧(yǒng)保(bǎo)護(hù)器，在(zài)電(diàn)源列(liè)頭櫃內采(cǎi)用帶(dài)防雷(léi)功能的(dí)電源插座(zuò)，作為第三級保護(hù)。
4安科瑞ANDPF列頭櫃(guì)介紹(shào)
4.1產品介(jiè)紹(shào)
        隨(suí)著(zhuó)數(shù)據(jù)中心的迅猛發(fā)展(zhǎn)，數(shù)據(jù)中(zhōng)心能(néng)耗問題(tí)也越(yuè)來越(yuè)突出(chū)，可(kě)靠(kào)的數據中心配電係統方(fāng)案(àn)，是提(tí)高(gāo)數據中(zhōng)心電能(néng)使(shǐ)用(yòng)效率，降(jiàng)低設備(bèi)能耗(hào)的有(yǒu)效方式。AMC係(xì)列數(shù)據(jù)中(zhōng)心配(pèi)電係統是針(zhēn)對數據機(jī)房末端設(shè)計(jì)的，能夠(gòu)綜合采集(jí)所有(yǒu)能源數據(jù)的(dí)智(zhì)能(néng)係統，為交(jiāo)直流(liú)電源配電櫃提(tí)供準確(què)的(dí)電參(cān)量信(xìn)息，並(bìng)可(kě)通(tōng)過(guò)通訊(xùn)將數(shù)據上傳到(dào)動環監控(kòng)係(xì)統，實現對整(zhěng)個(gè)數據(jù)機房的(dí)實時(shí)監控和有(yǒu)效管理，為實現綠(lǜ)色(sè)IDC提供(gōng)可(kě)靠(kào)保(bǎo)證(zhèng)。
4.2安(ān)科瑞(ruì)配(pèi)電(diàn)產(chǎn)品解決方案
1）交流(liú)係統(tǒng)
功(gōng)能要(yào)求
遙(yáo)測：輸入(rù)分(fēn)路的三相電壓，三相電流，頻率，有功(gōng)功率，有功電(diàn)度(dù)；
遙(yáo)信(xìn)：輸入(rù)分路的過壓/欠(qiàn)壓(yā)，缺相，過流，頻率過(guò)高/過低(dī)，輸入分路(lù)的(dí)開關(guān)狀(zhuàng)態(tài)，具備電(diàn)流(liú)，功率需(xū)用量分析(xī)和統計，實現(xiàn)電壓，電流(liú)，頻(pín)率等(děng)參數的(dí)越(yuè)限(xiàn)報(bào)警(jǐng)功能。
配置(zhì)方案如(rú)圖4，

                                                                        圖4 交(jiāo)流(liú)係統(tǒng)配置方(fāng)案(àn)
2）直(zhí)流係統
功(gōng)能(néng)要(yào)求(qiú)
遙(yáo)測：輸入分路(lù)的電壓(yā)，電流，功率(shuài)，電(diàn)度；
遙(yáo)信(xìn)：輸入分路(lù)的(dí)過(guò)壓(yā)/欠壓，輸入分路的(dí)熔(róng)絲狀態，具(jù)備電流(liú)，功率(shuài)需用(yòng)量分析和統(tǒng)計，實現(xiàn)電壓，電(diàn)流，功(gōng)率等參數(shù)的(dí)越限報警(jǐng)功(gōng)能。
配置(zhì)方(fāng)案如(rú)圖5，

                                                                              圖5 直流(liú)係統配置方案(àn)



4.3產品(pǐn)選型

                                                         表1 列(liè)頭櫃產(chǎn)品(pǐn)選(xuǎn)型表(biǎo)
5安(ān)科瑞智能小(xiǎo)母綫(xiàn)監(jiān)控係(xì)統介紹(shào)
5.1產品介紹(shào)
          針(zhēn)對數(shù)據中心(xīn)智能小(xiǎo)母綫(xiàn)的監控要求,安科瑞推(tuī)出(chū)了AMB係(xì)列(liè)小(xiǎo)母(mǔ)綫監控(kòng)解(jiě)決(jué)方案，該(gāi)方(fāng)案(àn)包括(kuò)采(cǎi)集模(mó)塊，配(pèi)套(tào)附件(jiàn)，監控係(xì)統(tǒng),能對母綫(xiàn)運行(háng)過程(chéng)中的(dí)各種參(cān)數進行監(jiān)控，發生(shēng)故障則進行告警(jǐng)，以保證(zhèng)係統穩定運行(háng)。
AMB檢測單元(yuán)是針(zhēn)對(duì)數據中心智(zhì)能(néng)小母綫插(chā)接(jiē)箱/始端箱(xiāng)的監控要求新設計的(dí)產(chǎn)品，該檢測(cè)單(dān)元安裝固定在插接箱/始(shǐ)端箱內部(bù)，插接箱/始端箱采(cǎi)用特(tè)別的(dí)方式與(yǔ)母(mǔ)綫(xiàn)連(lián)通(tōng)，它集(jí)成全(quán)部(bù)電力(lì)參(cān)數的測量(如單相或者三相的(dí)電(diàn)流(liú)，電(diàn)壓(yā)，有功功率，無功(gōng)功率，視在功率(shuài)，頻率(shuài)，功(gōng)率(shuài)因(yīn)數(shù))以及(jí)電能監(jiān)測和(hé)考核管(guǎn)理。同(tóng)時可以實時(shí)監(jiān)控母綫(xiàn)接口溫(wēn)度，配合2路(lù)Rs45通訊(xùn)接口（1進(jìn)1出(chū)）或(huò)LORA無綫(xiàn)通訊，采用(yòng)MODBUS-RTU協議(yì)可(kě)以(yǐ)方(fāng)便可靠(kào)的將監測數(shù)據(jù)上(shàng)傳(chuán)至主控箱和(hé)後(hòu)台係(xì)統(tǒng)，保證係統可靠運(yùn)行。
5.2產品(pǐn)選(xuǎn)型
安科(kē)瑞智(zhì)能母綫(xiàn)測(cè)控儀表(biǎo)選型(xíng)如(rú)表2，

                                                               表2 安科(kē)瑞智(zhì)能(néng)母(mǔ)綫(xiàn)測控儀表選型表(biǎo)
注：AMB100用(yòng)於(yú)始端箱，AMB110用(yòng)於(yú)插接箱，A-交(jiāo)流係(xì)統，D-直流(liú)係(xì)統可選(xuǎn)配AMB10顯(xiǎn)示器(qì)，顯示(shì)器(qì)隻(zhī)循環顯(xiǎn)示(shì)電壓(yā)，電流(liú)參數(shù)。
6結(jié)束語
          隨(suí)著網(wǎng)絡技(jì)術(shù)的(dí)發(fā)展(zhǎn)，計(jì)算機房信(xìn)息(xī)處理量日(rì)益變大，供(gōng)電係(xì)統的(dí)容量(liáng)和要(yào)求也比(bǐ)以有(yǒu)了很(hěn)大(dà)的(dí)提高。這樣，就(jiù)需(xū)要我(wǒ)們關注計算(suàn)機的動力來源(yuán)-配電(diàn)係統(tǒng)。要想(xiǎng)它能較(jiào)好(hǎo)的(dí)運行(háng)，管理人(rén)員(yuán)定期對它的(dí)保(bǎo)養(yǎng)，維護(hù)以及(jí)檢修也(yě)是(shì)*的(dí)。

【參考(kǎo)文(wén)獻(xiàn)】
[1]張成(chéng)泉(quán).《機房工程》[M].北京(jīng)：電(diàn)力出(chū)版(bǎn)社，2007.
[2]淩(líng)玲(líng).淺(qiǎn)析某銀(yín)行(háng)省(shěng)級(jí)分(fēn)行(háng)數(shù)據中(zhōng)心機(jī)房(fáng)改造的配電係(xì)統(tǒng)設計[J].城市建(jiàn)設理論研究(jiū)，2013（10）：63-66.
[3]安科瑞企(qǐ)業微(wēi)電(diàn)網(wǎng)設計(jì)與(yǔ)應(yīng)用手冊(cè).2020.06版.