數(shù)據(jù)中心末端母線特指0.69KV,800A 以下應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的末端供配電系統(tǒng),應(yīng)用電纜或密集型母排自上級(jí)配電柜出線側(cè)饋入供電始端(箱)單元,通過(guò)母線導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)供電,再由配電單元饋電至機(jī)柜側(cè)用電設(shè)備。
數(shù)據(jù)中心末端母線也可稱為小母線,這是因?yàn)榘凑肇?fù)荷容量分母線分為大母線和小母線(末端母線)。傳統(tǒng)密集型母線其電流在1600-6300A 之間,也叫大母線。所謂小母線即是指其電流小,小母線電流在100-800A 之間。故把機(jī)房末端母線也稱之為小母線。另外還有照明母線,其電流小于100A。
機(jī)房末端母線的主要參數(shù)
額定電流:機(jī)房母線分為交流和直流,交流額定電流一般分為160A,250A,400A,630A,800A 五個(gè)等級(jí),有些廠家根據(jù)自身情況會(huì)有細(xì)分,有廠家達(dá)到800A 以上。直流母線電流等級(jí)分為400A,800A,1250A 部分項(xiàng)目要求大于1250A。
額定電壓:機(jī)房母線交流額定電壓為400V,直流額定電壓要求400V,滿足直流336V 和240V。
額定峰值耐受電流:在規(guī)定的使用和性能條件下,開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備在合閘位置能夠承載的額定短時(shí)耐受電流第一個(gè)大半波的電流峰值。額定峰值耐受電流應(yīng)該等于2.5 倍額定短時(shí)耐受電流。不同額定電流等級(jí)有不同要求。
額定短路電流:指系統(tǒng)在發(fā)生短路時(shí)所需承受的最大電流。不同電流等級(jí)做不同耐受等級(jí)要求。不同額定電流等級(jí)有不同要求。
外殼防護(hù)等級(jí): IP 防護(hù)等級(jí)系統(tǒng)是由IEC 所起草,將電器依其防塵防濕氣之特性加以分級(jí)。機(jī)房?jī)?nèi)平時(shí)母排運(yùn)行溫度再50-70K,殼體溫度30K,高于凝露點(diǎn)15-20 度,不會(huì)發(fā)生凝露現(xiàn)象。機(jī)房?jī)?nèi)溫濕度都會(huì)進(jìn)行控制,水路系統(tǒng)均布置在機(jī)房靜電地板下方,所以架空母線無(wú)需高IP 防護(hù)等級(jí)的設(shè)置,虛擬主機(jī),一般IP40 基本可以滿足,電氣安全和便捷操作的需求。
溫升:機(jī)房母線不同于動(dòng)力母線,在機(jī)房?jī)?nèi)40%以上的能耗用于制冷,所以對(duì)于機(jī)房母線應(yīng)該執(zhí)行不一樣的溫升標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)標(biāo)采用的溫升為70k 以下,不能完全滿足機(jī)房使用要求。而業(yè)內(nèi)大多母線廠家由于成本因素均執(zhí)行70k 標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)房母線對(duì)于直線段,連接器,外殼,銅排均有不一樣的溫升要求,需要和動(dòng)力母線進(jìn)行明確區(qū)分。
末端母線與傳統(tǒng)配電列頭柜比較
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心根據(jù)不同負(fù)荷容量選用35kV 或者10kV 作為進(jìn)線,根據(jù)不同等級(jí)配置單路或者雙路變壓器及UPS,為IT 設(shè)備供電,而制冷和輔助設(shè)備一般會(huì)有單獨(dú)的配電回路。UPS 配電后端的設(shè)備,我們稱之為數(shù)據(jù)中心末端配電。
傳統(tǒng)的列頭柜,采用電纜進(jìn)行出線,出線配置1P 或2P 空開(kāi),每一個(gè)出線回路鏈接一根電纜到一臺(tái)機(jī)柜,再通過(guò)工業(yè)連接器或者直接連接到PDU 的端子排上,為服務(wù)器進(jìn)行供電。列頭柜在設(shè)計(jì)中往往會(huì)配置一些備用回路,以備日后增容或者維修,可是一旦列頭柜方案落地實(shí)施后,再進(jìn)行調(diào)整和更改會(huì)變得非常麻煩,甚至需要停機(jī)進(jìn)行作業(yè)。采用電纜出線,如果雙路配電的方案,會(huì)有大量的電纜需要部署,后期維護(hù)、增加、減少機(jī)柜、調(diào)整機(jī)柜布局、增加機(jī)柜容量難度很大。
機(jī)房末端母線系統(tǒng)方案很好解決了上述問(wèn)題,特別是對(duì)于大容量、高壓直流的配電方案和面對(duì)機(jī)柜使用客戶需要經(jīng)常變化配置的機(jī)房應(yīng)用中具有更大的優(yōu)勢(shì)。
末端母線配電的工作形式可以分為雙路熱備份和一主一備的冷備份方式。目前采用的主流方案是雙路熱備份的配電方案。
雙路熱備份
采用兩路母線供電,兩路母線分別來(lái)自不同的UPS 和變壓器。平時(shí)各占50%負(fù)荷,一旦一路失電需要一路帶100%的負(fù)荷。此種方式可以在發(fā)生斷電故障時(shí)候進(jìn)行快速切換,是目前比較常用的一種母線配電形式。
一主一備(冷備份)
采用兩路母線供電,兩路母線分別來(lái)自不同的UPS 和變壓器。分為主備回路,平時(shí)主回路承載100%負(fù)荷容量,備用回路不帶電,主回路失電后,備用回路自動(dòng)切換。此種配電形式比較直觀,一路設(shè)備相對(duì)線路損耗較少。但是主路負(fù)荷即是全部負(fù)荷,對(duì)設(shè)備要求比較高,對(duì)母線溫升需要進(jìn)行特殊規(guī)范,需要比雙路熱備份要求更低才不會(huì)由于母線溫升導(dǎo)致對(duì)機(jī)房環(huán)境產(chǎn)生影響。冷備份的方案適合對(duì)供電可靠性要求相對(duì)較低的場(chǎng)景。
由于母線結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,部署更加快捷,虛擬主機(jī),模塊設(shè)計(jì)更容易實(shí)施和調(diào)整,所以越來(lái)越
多的微模塊方案也采用末端母線配電形式。常見(jiàn)的方案有一下兩種: