傳統的數據中心配電架構
在傳統的配電系統傍邊,數據中心的主進線先至配電柜(配電柜一般額定功率為50~500kW),配電柜一般配有大型電力變壓器用以轉換電壓或改進電力質量。然后,配電柜將主進線分派成必然數量的分支電路(一般額定功率為1.5~15kW)為IT設備配電。每臺IT機柜利用一條或多條分支電路。IT機柜的布線凡是要求利用硬管或軟管,一般陳設在高架地板之下。
在傳統的配電系統推出之時數據中心內僅有數量很是少的大型IT設備。當時,除了對IT設備舉辦重要進級時執行打算宕機外,很少會對此舉辦改觀。
面對的挑戰
當下,數據中心用電方面已然產生了龐大變革,出格是面對著功率密度升高、獨立IT 設備數量不絕增加、需要在現有IT設施陳設的基本上添減設備等困難,而這些困難給傳統的配電系統帶來了很大的挑戰。較之已往數據中心內寥寥數個大型IT設備,現代數據中心內大概裝有上千臺帶有獨立電源線的插接設備,這就需要更多的電源插座。
在數據中心生命周期內,機柜內的IT設備改換頻繁,經常需要變動功率或在機柜處增減插座。由于功率需求的變革,處于運作中的數據中心時常要在不滋擾四周IT負載的環境下添加電路。單元機柜功率密度顯著提高,單元機柜內部的支電路數量也相應增多,大量電線導管充塞地板下的通風空間,會導致氣流阻塞,也加大了變動布線的難度。分支電路斷路器毗連的IT設備數量經常遠不但一臺,這就很難估算分支電路尺寸或判定是否臨界過載。現代數據中心普遍安裝雙路供電系統,必需確保所有電路負載均不高出50%.
然而,今朝尚沒有任何步伐對其舉辦監控或籌劃。固然人們已經普遍意識到了這些問題,市場上也呈現了各類相應的產物,但由于仍利用了傳統的配電架構,導致一些新建的數據中心處于以下困境:數據中心操縱員不得不帶電改換電路(熱功課);操縱員無法判定哪些電路臨界過載,或當一條電路斷電時哪些電路大概過載;地板下的供冷空間被大量的纜線阻塞,淘汰了現代IT設備的通風量;配電柜的占地面積過大,對地板承重本領要求過高;由于沒有足夠的分支電路,配有大型變壓器的配電柜無法獲得充實操作;配有大型變壓器的配電柜發生大量廢熱,必需對其制冷,導致數據中心效率低落。
優化配電架構以應對數據中心成長需求
優化方針
通過優化,可打造高效、可擴展、可從頭設置的數據中心配電架構,其具備以下特征:可在運行的系統中安詳新增或改觀電路;無需在地板下敷設纜線;可對所有的電路功率舉辦監控;可長途監控所有斷路器狀態;可隨時對IT區域或相關配電區域舉辦陳設;IT機柜僅通過一根線纜滿意所有功率需求;IT人員可自行改換利用IT機柜上的插座型號;可對每條支電路的容量及冗余舉辦打點;無需利用過量的銅線;效率高。
大型數據中心場景
對付較大的數據中心,在安裝一組機柜時,小型的模塊化配電柜也會被同時安裝,并插接上方的母線槽。差異于傳統斷路器面板的導線線頭事先未顛末處理懲罰,模塊化配電柜利用的是安裝有預先端接防電擊斷路器模塊的背板。模塊化配電柜內起初并未安裝分支電路模塊。從模塊化配電柜到IT機柜的電源電路均利用軟線纜毗連,美國網站空間 香港網頁寄存,這些線纜需在現場插接到模塊化配電柜的正面,以滿意每臺機柜的差異需要。IT機柜的分支電蹊徑纜為預先端接,同時配有可插接模塊化配電柜防電擊背板的斷路器模塊。對付需要利用專門分支電路的設備而言,譬喻大大都的刀片處事器,一根配電柜線纜內含有1~3個分支電路,這些線路直接插接刀片處事器,無需特別機柜級配電柜(好比配電盤)。當機柜內的設備舉辦殽雜陳設時,可利用提供額定電流且可改換插座的機柜式配電柜。在該系統中,新增IT機柜行配備有配電柜以及所有配套分支電路電線、條形機柜插座,可在1h內安裝完成,無需任何切線或端接操縱。
小型數據中心場景
300kW 以下的小型數據中心可回收簡化架構,其構成元件及事情道理與大型數據中心溝通。對付只答允利用一到兩個配電柜的小型數據中心,用傳統導管及電線將模塊化配電柜直接毗連至要害母線的要領往往越發經濟。小型數據中心也可以采納一種更為簡化的方案,即將模塊化配電柜直接集成于UPS系統,組成一個可安頓于IT房間并與IT機柜排成一行的緊湊陳設方案。這樣便可省去操作主母線布線環節,同時也無需特別籌備電源安放空間。至于很小的數據中心或形狀犯科則的數據中心,回收小型模塊化配電單位則極為適合。
改革、進級應用場景