0引言

      隨著雲計算(suàn)，大(dà)數據(jù)，人(rén)工(gōng)智(zhì)能領域的(dí)快(kuài)速(sù)發(fā)展，我國數(shù)據(jù)中心行業(yè)也(yě)進入了快速發展階(jiē)段，而數據中(zhōng)心也(yě)正朝著(zhuó)大(dà)型化(huà)，高密(mì)度，綠色環(huán)保，模塊(kuài)化方向發(fā)展。為適(shì)應(yīng)數據中心行(háng)業(yè)的(dí)迅猛(měng)發(fā)展(zhǎn)，滿足數(shù)據中(zhōng)心高效運(yùn)營(yíng)的需求，對數(shù)據(jù)中(zhōng)心(xīn)末(mò)端供配電係(xì)統(tǒng)在經濟(jì)型(xíng)，持續(xù)性，靈(líng)活(huó)性(xìng)，可(kě)靠(kào)性上提(tí)出了挑戰(zhàn)。數(shù)據中心末端(duān)母(mǔ)綫係(xì)統(tǒng)逐步演(yǎn)變為末(mò)端供配(pèi)電的主流產(chǎn)品。能(néng)夠(gòu)極大地規(guī)避(bì)了強電列(liè)頭櫃(guì)加(jiā)電(diàn)纜早期數據中心(xīn)末端供(gōng)配(pèi)電形(xíng)式(shì)的不(bù)足，實現了模(mó)塊化，硬連接，可重(zhòng)復(fù)利(lì)用(yòng)保(bǎo)護投資(zī)，供(gōng)配(pèi)電設(shè)計分(fēn)離的新型高安(ān)全性(xìng)末端(duān)供配電(diàn)目(mù)的。數(shù)據(jù)中心末端母綫係統已(yǐ)經成為(wéi)解決數(shù)據中(zhōng)心(xīn)內(nèi)供(gōng)配電發(fā)展的一種(zhǒng)新(xīn)方(fāng)式。

       關(guān)鍵詞：數據中(zhōng)心；末端母(mǔ)綫係(xì)統(tǒng)；供(gōng)配電；穩定(dìng)性

1數據(jù)中(zhōng)心末端(duān)母綫(xiàn)介(jiè)紹

    數(shù)據(jù)中末端母綫(xiàn)是指0.69KV，800A以(yǐ)下(xià)應(yīng)用(yòng)於(yú)數據中心內(nèi)部的末端(duān)供(gōng)配(pèi)電係統(tǒng)，應(yīng)用(yòng)電(diàn)纜或密(mì)集型(xíng)母(mǔ)排(pái)自(zì)上級(jí)配(pèi)電櫃出綫(xiàn)測饋入(rù)供電(diàn)始端單元，通(tōng)過母綫(xiàn)導體實現(xiàn)供電(diàn)，再由(yóu)配電單(dān)元(yuán)饋電至(zhì)機(jī)櫃測(cè)用電(diàn)設備。

    1.1數(shù)據(jù)中心末(mò)端配電結構(gòu)

     傳統數(shù)據中心根(gēn)據(jù)負(fù)荷容(róng)量(liáng)選(xuǎn)用35KV或10KV作為進綫，根據(jù)不(bù)同等(děng)級配置(zhì)單路(lù)或(huò)者雙路(lù)變壓器及(jí)UPS，為IT設(shè)備(bèi)供(gōng)電，而(ér)製冷和輔(fǔ)助(zhù)設備(bèi)一(yī)般會(huì)有(yǒu)單獨(dú)的配電回路。UPS配(pèi)電後端(duān)的設(shè)備，稱之(zhī)為(wéi)數據(jù)中心末端配(pèi)電。

      傳統末端配(pèi)電設備包括：列頭櫃，精(jīng)密配電(diàn)櫃(guì)，PDU等(děng)。隨(suí)著數據中心(xīn)進(jìn)一步(bù)發(fā)展(zhǎn)，對大功率(shuài)，高(gāo)可(kě)靠(kào)，模塊化的(dí)需(xū)求(qiú)日(rì)益加(jiā)劇，機房末端母(mǔ)綫(xiàn)產(chǎn)品，逐(zhú)漸成(chéng)為一種替(tì)代列頭櫃(guì)的優(yōu)勢(shì)方案，為更(gēng)多(duō)客(kè)戶所接受(shòu)。

      機房(fáng)末(mò)端母(mǔ)綫(xiàn)係統方案(àn)很好地解決了傳(chuán)統列頭(tóu)櫃施工(gōng)困難(nán)，增容困難(nán)，壽命(mìng)短(duǎn)等問題，特(tè)備(bèi)是對(duì)於(yú)大容(róng)量(liáng)，高(gāo)壓(yā)直流的(dí)配電(diàn)方案(àn)和麵對機(jī)櫃使用(yòng)客(kè)戶需(xū)要(yào)經(jīng)常變化配置(zhì)的(dí)機(jī)房應(yīng)用(yòng)中(zhōng)具有更大的優勢(shì)。

      1.2末端母綫(xiàn)供(gōng)電(diàn)模(mó)式

      末(mò)端(duān)母(mǔ)綫配電的(dí)工(gōng)作(zuò)形(xíng)式(shì)可以(yǐ)分(fēn)為雙路(lù)熱備份和一主一備(bèi)的(dí)冷備(bèi)份(fèn)方(fāng)式，目前采用(yòng)的主流方(fāng)案(àn)是雙路熱備份的(dí)配電方(fāng)案。

1.2.1雙路熱(rè)備份

       采(cǎi)用(yòng)兩路(lù)母綫(xiàn)供電，兩路(lù)母綫(xiàn)分別來自不同的UPS和變壓(yā)器(qì)。平時各(gè)占50%負(fù)荷(hé)，一(yī)旦一路(lù)失(shī)電需(xū)要(yào)一路帶100%的(dí)負荷(hé)。此種方(fāng)式可以(yǐ)在發生斷電故障時(shí)候進行快(kuài)速(sù)切(qiē)換，是(shì)目前比較(jiào)常(cháng)用(yòng)的一種母綫配(pèi)電(diàn)形(xíng)式。

1.2.2一主(zhǔ)一(yī)備（冷備份(fèn)）

      采用(yòng)兩路(lù)母(mǔ)綫供電，兩路母綫分別來自不(bù)同的UPS和變(biàn)壓器。分為(wéi)主備回(huí)路，平(píng)時(shí)主回(huí)路承(chéng)載100%負荷容量(liáng)，備(bèi)用(yòng)回路(lù)不(bù)帶電(diàn)，主回路(lù)失(shī)電後(hòu)，備用回路自動切換。此種(zhǒng)配(pèi)電形式(shì)比較(jiào)直(zhí)觀，一路設(shè)備相對(duì)綫(xiàn)路(lù)損耗(hào)比較少(shǎo)。但是(shì)主(zhǔ)路負(fù)荷即(jí)是全部負荷，對(duì)設備(bèi)要求(qiú)比較(jiào)高(gāo)，對(duì)母(mǔ)綫(xiàn)溫升需(xū)要(yào)進行特(tè)殊規(guī)範，需要比雙(shuāng)路熱(rè)備(bèi)份要(yào)求(qiú)更(gēng)低才(cái)不會由於母綫溫升導致對己方(fāng)環(huán)境(jìng)產生(shēng)影(yǐng)響。冷備(bèi)份的方(fāng)案適合對供電可靠(kào)性(xìng)要求(qiú)比(bǐ)相(xiāng)對比較低的場景(jǐng)。

    1.3母綫部署方案

1.3.1吊杆(gān)安裝(zhuāng)

      母綫(xiàn)傳統(tǒng)部(bù)署方式，吊杆安裝，母綫的安(ān)裝路(lù)徑需要提(tí)前(qián)設計，以(yǐ)避(bì)開弱(ruò)電和其他管道，一(yī)般母(mǔ)綫(xiàn)的部署(shǔ)需要在弱(ruò)點和橋架之前(qián)。另外，對於(yú)層高受限，天花板不(bù)具備(bèi)吊(diào)裝(zhuāng)環境的(dí)情(qíng)況(kuàng)，則需(xū)要(yào)考慮其(qí)他方(fāng)式。

1.3.2解(jiě)耦(ǒu)合(hé)安裝

      微(wēi)模(mó)塊安(ān)裝的母綫(xiàn)方(fāng)案(àn)，往往需(xū)要(yào)整體與(yǔ)環(huán)境(jìng)解耦(ǒu)合(hé)，不依賴於環(huán)境部署(shǔ)，母綫(xiàn)直接在機櫃後上部(bù)用(yòng)支(zhī)架(jià)架(jià)設。這種方(fāng)式可以減少縱(zòng)向(xiàng)架(jià)設(shè)空(kōng)間。解(jiě)耦合(hé)方案(àn)中還(huán)有兩(liǎng)種(zhǒng)形式，一種是(shì)支(zhī)架(jià)吊裝方(fāng)案(àn)，一種是(shì)托舉架空方(fāng)案(àn)。

1.3.3分(fēn)層(céng)架設

      分層架設，為(wéi)了(liǎo)對雙路母綫進行(háng)維(wéi)護和(hé)操(cāo)作(zuò)，母(mǔ)綫可(kě)進(jìn)行分(fēn)層架(jià)設設計，對於(yú)一些(xiē)固定安(ān)裝(zhuāng)的(dí)母(mǔ)綫方案，由於產品(pǐn)的插接箱在側麵，更多(duō)采用雙層(céng)架(jià)設的(dí)方(fāng)案，可(kě)以(yǐ)減(jiǎn)小末端母綫安(ān)裝的空間(jiān)需求(qiú)，也為弱點光纖橋架等留(liú)出了更(gēng)大的(dí)部(bù)署空間。騰訊(xùn)T-Block方案采(cǎi)用的就是這種(zhǒng)架設方(fāng)式(shì)。

2機(jī)房母綫的(dí)組成(chéng)

      2.1始(shǐ)端箱

      作為機房母綫的(dí)進綫端口，和(hé)母(mǔ)綫(xiàn)智能(néng)化插(chā)接(jiē)箱所(suǒ)有(yǒu)信號的(dí)收(shōu)集(jí)端(duān)口(kǒu)。始端(duān)箱以按(àn)照客戶(hù)要(yào)求上進(jìn)或者(zhě)側(cè)進，可以(yǐ)根(gēn)據(jù)客(kè)戶(hù)具體需(xū)求配置塑殼斷(duàn)路器(qì)和(hé)浪(làng)湧(yǒng)保護器(qì)。對(duì)於同側布置(zhì)的(dí)始端箱，需要(yào)考慮後期如何方便(biàn)維護，可以(yǐ)錯開或(huò)者(zhě)上(shàng)下兩(liǎng)層(céng)布置，也(yě)可以將(jiāng)始端箱(xiāng)櫃(guì)門開在側(cè)麵方便(biàn)維(wéi)護。始端箱進綫口需用電(diàn)纜(lǎn)法蘭進行絕緣保(bǎo)護，始端箱內銅排布(bù)置(zhì)應滿(mǎn)足絕緣(yuán)和爬(pá)電距離要求(qiú)。上進(jìn)或側進綫(左進綫(xiàn)或右進綫)需(xū)要提前考慮，采(cǎi)用不同(tóng)結構(gòu)的(dí)產(chǎn)品(pǐn)。始端箱電(diàn)流(liú)一(yī)般(bān)在(zài)160A-630A之(zhī)間(jiān)。

      2.2插(chā)接(jiē)箱

      滑(huá)軌(guǐ)式(shì)母綫的(dí)配電單元多采(cǎi)用(yòng)插接(jiē)箱(xiāng)形式，插接(jiē)箱負(fù)責機房母綫(xiàn)的出(chū)綫(xiàn)，目(mù)前大(dà)多數標準要(yào)求可(kě)以(yǐ)滿(mǎn)足(zú)100A出(chū)綫，實際(jì)使(shǐ)用(yòng)中(zhōng)32A居多。一般一個(gè)插接箱3路出(chū)綫(xiàn)，分(fēn)別分(fēn)配到3台(tái)機櫃，每(měi)個回(huí)路(lù)采用1P斷(duàn)路器(qì)，取(qǔ)自母(mǔ)綫上A，B，C三相電(diàn)源(yuán)，可(kě)以保(bǎo)證三相配電平(píng)衡。插接箱(xiāng)分為單(dān)相(xiāng)和三相配(pèi)置(zhì)，具(jù)體配置(zhì)和客戶負載容(róng)量(liáng)相(xiāng)關。插接箱可(kě)以配(pèi)置(zhì)智能表(biǎo)計(jì)，采用(yòng)485接口(kǒu)，串(chuàn)聯連(lián)接(jiē)，測(cè)量(liáng)整條(tiáo)母綫(xiàn)所(suǒ)有出綫(xiàn)的(dí)電氣(qì)參量(liáng)。采(cǎi)用(yòng)集中(zhōng)在(zài)始端(duān)箱或(huò)者(zhě)一(yī)塊(kuài)HMI屏幕上顯(xiǎn)示，方便後(hòu)期(qī)的集(jí)中管理和(hé)操作。

      2.3直綫段

      作為機房(fáng)母(mǔ)綫，直綫段(duàn)承(chéng)擔(dān)了輸(shū)送(sòng)電(diàn)流(liú)的主(zhǔ)要任務，其母排(pái)應充分考慮到母綫(xiàn)運(yùn)行溫升。目(mù)前(qián)，機房母綫(xiàn)直綫(xiàn)段(duàn)結(jié)構大(dà)多采用空氣絕緣(yuán)，部(bù)分采用密集型母(mǔ)綫，少數廠家采(cǎi)用(yòng)固體絕(jué)緣。空氣絕(jué)緣母綫(xiàn)產品支持滑軌式(shì)結構(gòu)，多(duō)點位插接，更適用(yòng)於機房的情況(kuàng)。密(mì)集型母(mǔ)綫(xiàn)接近傳統動力母綫結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟實惠，但(dàn)是(shì)溫(wēn)升(shēng)較高。固(gù)體絕緣母綫(xiàn)可以(yǐ)做(zuò)的(dí)更(gēng)加小巧，但(dàn)是整體(tǐ)成(chéng)本較高。母(mǔ)綫(xiàn)的導(dǎo)體(tǐ)結構(gòu)目(mù)前市(shì)麵上(shàng)以U型和一字型(xíng)排(pái)較多。在結構(gòu)設計時，滑(huá)軌(guǐ)式母(mǔ)綫(xiàn)槽還(huán)需注意在插(chā)接箱布(bù)置時(shí)有更大(dà)的(dí)接(jiē)觸麵積(jī)，以(yǐ)便控製溫(wēn)升(shēng)。

3安科瑞智(zhì)能小母綫解決(jué)方案(àn)

圖(tú)1，母綫(xiàn)監控裝(zhuāng)置(zhì)技(jì)術參數

圖2，母綫監控裝置(zhì)實物圖片(piàn)

圖3，母(mǔ)綫監控(kòng)裝置通訊組(zǔ)網示意(yì)圖

圖4，母綫監(jiān)控裝置係統(tǒng)架構(gòu)圖(tú)

4結(jié)語

      使用(yòng)末端(duān)母綫係統，很大的提高資(zī)金(jīn)的(dí)回報率，分期(qī)投資，避免(miǎn)浪費，增(zēng)加了(liǎo)機(jī)房的有(yǒu)效(xiào)出租麵積，快速交(jiāo)付(fù)，增加(jiā)租金收(shōu)益(yì);減少(shǎo)發熱(rè)，降(jiàng)低機(jī)房(fáng)製冷量(liáng)。符合國際(jì)T-3，T-4機房的建設規(guī)範(fàn)。但是(shì)目(mù)前機(jī)房末端母綫還(huán)處於發展(zhǎn)初(chū)期，設備廠商(shāng)大多剛(gāng)剛進入(rù)市(shì)場，價(jià)格(gé)還(huán)高(gāo)於(yú)列(liè)頭(tóu)方(fāng)案(àn)30%左右(yòu)，所以(yǐ)直觀上(shàng)客戶還是感(gǎn)覺投資過(guò)高(gāo)。但(dàn)是隨(suí)著新型末(mò)端母綫的出(chū)現，技術的(dí)進步(bù)，市(shì)場(cháng)的(dí)不(bù)斷成(chéng)熟(shú)，末(mò)端母綫(xiàn)將會逐漸成為(wéi)機(jī)房(fáng)末(mò)端配電(diàn)的主流方(fāng)案。

【參(cān)考文獻(xiàn)】

[1]數據中心(xīn)新型末(mò)端母(mǔ)綫.開放(fàng)數據中心(xīn)標準推進委(wěi)員會.ODCC-2019-02001

[2]安(ān)科(kē)瑞企業(yè)微(wēi)電網設計(jì)與(yǔ)應用(yòng)手(shǒu)冊(cè).2022.5版(bǎn).