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浅谈数据中心机房末端配电技术与产品监控选型

文章更新时间：2023-02-24　点击量：158

摘要：数据中心机房终端配电的可靠性、稳定性和可维护性与IT设备的安全供电直接相关。数据中心的终端配电技术主要有两种，一种是头柜和电缆配电，另一种是智能小母线配电。介绍和讨论了两种配电技术，最后对两种配电方法进行了比较分析，得出了一些有益的结论。

关键词：数据中心；终端配电；列头柜；智能小母线；

一概述

数据中心是国家确定的七个“新基础设施"领域之一。数据中心在国民经济和社会发展中发挥着越来越重要的作用。数据中心已成为各行各业的关键基础设施，为经济转型升级提供了重要支持。

数据中心的前提是其供电系统应稳定、可靠、不间断。目前，高度重要的数据中心一般采用2N架构的UPS供电方式，以满足容错要求。供电系统包括高低压配电、备用发电机组、不间断电源、备用电池、精密配电等子系统。典型的数据中心供电系统如图1所示。

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图1典型数据中心2N供电系统图

从图1可以看出，最终的电气设备实现了全程双路由容错供电。

二末端配电

数据中心机房的终端配电一般是指从不间断电源输出柜到最终电气设备的配电部分，最终电气设备包括IT设备、电气设备和照明。数据中心的终端配电相似于电气设备，是整个供配电系统的关键环节，其安全性和可靠性非常重要。

传统的终端配电技术一般采用头柜和电缆配电，典型的配电系统如图2所示。

图2.png

图2数据中心典型配电系统图

注：系统图中的方框部分为终端配电部分。

三列头柜配电技术讨论

根据国家规范的要求，数据中心的基础设施应按容错系统配置。当数据中心的末端配电采用头柜和电缆配电时，有多种方案。以数据中心应用广泛的封闭冷通道为例，配电方案主要有以下四种方案。

1方案一：

方案如图3所示。

图3.png

图3头柜双柜配电方案

注：图中只显示了一列机柜的配电电缆，另一列机柜也是如此。

每个封闭的冷通道设置两个列头柜，分别位于每个列的头部。每个列头柜由不同的UPS系统引出，即2N双母线系统的UPS系统A引出，2N双母线系统的UPS系统B引出。

本供电方案的优点是实现全过程双回路供电，无单点故障点，供电结构清晰。缺点是IT机柜供电需要跨线引电，接线困难。

2方案二：

方案2机柜布置与方案1相同，如图3所示，但机柜内部配置与配电电缆敷设不同。具体方案是：每个封闭冷通道还设置两个机柜、机柜A和机柜B，但每个机柜内部分为A、B路由不同的UPS系统引出，即列头柜A和列头柜B中的A路由2N双母线系统的UPS系统A引出，列头柜A和列头柜B中的B路由2N双母线系统的UPS系统B引出。

3方案三：

方案三和方案二的区别在于IT机柜的取电方式不同，即IT机柜的两个PDU来自不同的列头柜，第一列IT机柜的PDU（A）来自列头柜A内的A路，PDU（B）来自列头柜B内的B路；第二列IT机柜PDU（A）来自列头柜B内的A路，PDU（B）来自列头柜A的B路；这种供电方式保证了IT机柜的供电是全程双路由，没有单点故障点，但接线复杂，现场接线容易出错，可能导致IT机柜由假双路电源供电。

4方案四：

方案四如图4所示。

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图4列头柜单柜供电方案

该方案的优点是只占用了一个机柜的位置，节省了宝贵的机房空间资源。缺点是电缆需要跨线敷设，当机柜需要维护、扩展、更换或位移时，所有后端IT机柜都会断电。

5列头柜配电方案对比：

比较以上四种头柜配电方案，如表1所示。

表1四种头柜配电方案对比

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综合以上四种列头柜配电方案的优缺点，建议采用配电方案1。

四安科瑞精密配电监控系统解决方案

1概述

随着数据中心的快速发展，数据中心的能耗问题日益突出。数据中心的能源管理和供配电设计已成为一个热门问题。高效可靠的数据中心配电系统方案是提高数据中心电能使用效率、降低设备能耗的有效途径。为了实现数据中心的节能，首先需要监控每个电源负荷，数据中心负荷电路很多，传统的测量仪器不能满足成本、体积、安装、施工等方面的要求，需要采用适合数据中心集中监控要求的多回路监控装置。

2应用场所

适用于运营商、金融、、互联网、企业等数据中心

3系统结构

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