淺談數據中心末端列頭柜配電方式以及監控產品

江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

摘 要：著云服務、互聯網、大數據等信息技術的迅猛發展，現代數據中心正朝著大型化、高密度、綠色環保方向發展 ；云計算、電子商務、電子政務、電子金融、網絡游戲、云存儲等網絡服務相繼出現，使得當今社會變成云時代、大數據的信息化新時代，數據中心成為信息化的重要載體，承擔著對電子信息的傳輸、運算、存儲等功能。

關鍵詞：數據中心 末端配電 列頭柜

1、概述

為了適應當今網絡服務的快速發展，以及第三方托管型數據中心的興起，除了建設充足、穩定、經濟、可靠的數據中心外，還應追求它的高效、綠色、低能耗。“高效"體現在應以最小的投資換取最大的收益，比如采用高壓直流供電來代替傳統的交流供電 ；再比如數據中心的管理人員會根據服務器的使用情況，重新劃定高密區及低密區，以便達到最佳的制冷效果。“綠色"則體現在數據中心應盡可能多地采用一些可二次回收再利用的產品。“靈活"體現在數據中心內的產品應該盡可能地做到熱插拔、標準化、模塊化、集成化、即插即用，將工程化的工作變成產品化的服務，即可快速地安裝部署，又可減少人為施工帶來的失誤，還可在更換服務器的時候快速做出響應。

2、數據中心末端配電的界定

如圖 1 所示，機房內末端配電的范圍應該從 UPS 的配電柜引出至機柜內的 PDU 止，這一段上的電流在 800A 以下，主要供電對象為 IT 設備，A 級數據中心一般采用 A、B 雙路系統進行供電。

3、數據中心采用傳統配電方式分析

3.1機房傳統配電方式

機房配電系統一般采用雙路市電接入，經低壓配電柜分別接入兩組 UPS 設備，UPS 配電柜再分配到各個列頭柜，經列頭柜后接入各機柜 PDU，最后接入 IT 設備（見圖 2）。

機房傳統配電方式采用電纜從 UPS 出線柜至機房內的每個列頭柜的方式 ；經列頭柜配電后，再采用電纜接至各機柜PDU 的方式。列頭柜是一列機柜設備最頂端的一個機柜，主要功能是對這一列機柜的交流或者直流負載提供電源，起到配電、監控、測量、保護、告警等作用。配電列頭柜的內部主要由 5 根母排（L1、L2、L3、N、PE）以及斷路器組成，從前端的 UPS 配電柜引出的電纜首先會通過機柜內的塑殼斷路器 ( MCB ) ，之后從塑殼斷路器上引出 3 根相線接入 3 根母排。母排壓接導線后接入每個斷路器，再與 N 排及 PE 排引出的導線匯成 1 根電纜為機柜供電。

3.2機房傳統配電監控模式

配電列頭柜的監控方式是通過 CT、PT 及各種輔助觸點測量出每一路的電壓、電流，之后通過計算機主板內自帶的公式算法演算出各種電參量 ；再通過 RS485 等通信線與機柜上的人機交互界面進行傳輸，之后人機顯示器再通過 RS485等通訊線將各列頭柜的監控信息統一收集后上傳至網關 ；最終用戶從主控室或移動式電子設備上讀取數據。

采用列頭柜加電纜的傳統配電方式有以下優點 ：

1）技術成熟，適用于事先已確定容量的機柜配電 ；

2）采用放射式結構，可減小故障的影響范圍 ；

3）集中監控，便于運維人員在現場獲取數據 ；

4）當“零地"電壓不滿足 IT 設備使用要求時，可在配電列頭柜中安裝隔離變壓器，降低“零地"電壓。

4、安科瑞針傳統列頭柜推出的解決方案

安科瑞公司AMC16Z系列精密配電監控裝置是專門針對于數據中心服務器電源管理設計的測量裝置。該裝置設計小巧，能夠對A+B兩路進線和192路出線的全電參量參數、輸入輸出開關及防雷器狀態等實時監測，所有測量通道的告警閾值均可單獨設定，出線越限事件立即觸發系統聲光告警，并且可以搭配絕緣檢測模塊，可以檢測直流系統母線及支路的絕緣狀態進行在線實時的監測與管理，在傳統儀表的體積上實現了監控回路的高度集成。

4.1產品型號

（1）模塊特點

①主路模塊和分路模塊支持A/B雙路電參量數據檢測，另外模塊之間配套定制通訊與電源線，模塊配套接口，實現插拔鏈接，方便施工。

②分路模塊支分路模塊支持插拔安裝，接口進行防呆處理，防止方向插反，對比傳統接線方式，極大的優化了施工的便捷性和準確性。

③互感器支持35MM導軌安裝，接口進行防呆處理，防止方向插反，對比傳統接線方式，極大的優化了施工的便捷性和準確性。

（2）組網方案：

主機模塊AMC16Z-ZA有3個RS485口，分別連接從機、觸摸屏系統、動環監控系統。

(3) 就地顯示屏特色

5. 結語

安科瑞電氣股份有限公司長期對數據中心行業進行全面的內外部環境分析，對國家政策、行業未來發展趨勢進行行業熱點分析，預測未來的行業發展方向，同時完善自身行業的各種應用解決方案，分析不同客戶需求，滿足不同客戶的應用需求。

參考文獻

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【2】中國建筑標準設計研究院 . 電子信息系統機房工程設計與安裝. 北京 ：中國計劃出版社，2009.

【3】鐘景華，曹播，丁麒鋼 . 新一代綠色數據中心的規劃與設計. 北京 ：電子工業出版社，2012.

【4】安科瑞數據中心IDC配電監控解決方案.2020.11版.

【5】安科瑞企業微電網設計應用手冊.2020.06版.