摘要：針對數據中心終端供電列頭柜和電力電纜的不足，結合實際情況，采用終端智能母線系統的新終端供電方式，有效提高數據中心終端供電形式和容量的靈活性和可靠性，為安全、經濟、綠色、智能數據中心的建設提供支持。

關鍵詞：智能母線、智能母線系統、數據中心、終端供電

引言

通過現代通信網絡監控技術，數據中心終端智能母線實時監控母線溫升、電能運行參數等數據，對采集到的實時數據進行分析、處理和存儲，上傳至數據中心ECC監控中心，發出報警信息，通過音頻和可視化界面對話窗口通知運營管理人員，及時排查故障。

與傳統的配電列頭柜和電力電纜相比，數據中心終端智能母線供電系統具有更大的優勢。配電列頭柜和電力電纜的終端配電方式是通過UPS輸出配電柜將電力電纜引入列頭柜，通過主路斷路器控制開關控制各分路斷路器開關，最后到IT設備機柜PDU插頭供電。如果配電列頭柜電能參數監控單元出現故障，相應配電列頭柜攜帶的機柜將失去監控，存在單點隱患。如果服務器在此期間停機，將無法及時有效處理，造成嚴重后果。

1智能母線系統架構、特點

數據中心終端供電智能母線架構圖如圖1所示。

圖1數據中心終端供電智能母線架構圖

母線優點：軌道主體結構簡單明了，安全性高；插箱旋轉插件，帶電插件，安裝快捷；母線干線隨處可插入插箱，靈活性強；雙零線結構，更好地應對諧波效應；全電參數智能檢測模塊單元，確保終端供電系統可靠、安全、智能。

插件箱單元特點：旋轉插件，無專用工具；磷銅卷口彈性插腳；可任意安裝1P/2P/3P開關；可實現一拖一或一拖多設置（單極開關單柜、三極開關三柜）；配備電壓、電流等電能參數監測模塊。

2配電列頭柜與智能母線末端供電對比

數據中心末端供配電系統平面圖如圖2所示。

數據中心終端供配電系統平面圖2

數據中心末端配電列頭柜采用放射式供配電系統，UPS總輸出配電柜直接放射敷設至配電列頭柜和IT設備柜。其優點是各負荷之間獨立供電。如果發生系統故障，切斷故障電路，縮小停電范圍，不影響其他電路，wan全滿足國家相應規范對IT設備重要負荷的用電技術要求。缺點是分支線路多，有色金屬導體消耗大，施工安裝工藝復雜，系統可擴展性差，不能滿足不同業務的用電容量要求。分期實施時，終端電力電纜需要一次敷設到位，系統靈活性差。此外，在傳統配電列頭柜和電力電纜形式的供配電系統中，配電列頭柜需要占用數據中心的空間資源。

數據中心配電列頭柜電力電纜拓撲圖如圖3所示。缺點:電纜地板下鋪設周期長，難度大，后期維護管理困難；列頭柜空間有限，后期變化靈活性差；電纜鋪設密集，容易聚集溫升，存在火災隱患；電纜架空地板下鋪設影響制冷效果；列頭柜占據機柜位置，造成土地成本浪費。

圖3數據中心配電列頭柜拓撲圖

數據中心智能母線供配電系統采用樹干供配電系統，UPS總輸出配電柜與IT設備柜之間采用兩條干線（智能母線）連接。其優點是有色金屬導體消耗相對較少，安裝施工快捷方便，即插即用，系統擴展靈活，可滿足不同租賃用戶的個性化業務電容量，易于擴展和變更。與電力電纜相比，智能母線具有更高的可靠性、更長的工程生命周期和可重復使用性。缺點是智能母線主干線故障，影響范圍大，但母線主干線故障概率很低。

數據中心終端配電智能母線拓撲圖如圖4所示。優點:取消配電列頭柜，節約占地面積，爭取更多盈利機柜；開關控制和數據采集分布在始端箱和插件箱中，避免相互影響；避免架空地板下敷設強電，主動加熱少，制冷負擔小，有效降低數據中心能耗和PUE值；安裝方便快捷，工期大大縮短；插件箱模塊化，隨時調整分支數量和容量；內部是銅排輸電，安全性能更高。

圖4數據中心終端配電智能母線拓撲圖

3 B級數據中心IT設備終端配電設計

B級數據中心配電架構系統圖如圖5所示。

B級數據中心配電架構系統圖5

B級數據中心終端配電系統圖、電氣監控系統圖分別如圖6所示、圖7所示。

B級數據中心終端配電系統圖6

B級數據中心電氣監控系統圖7

其中，每個機柜IT設備的功耗考慮為4KW，機房配電系統使用的電纜為低煙無鹵電力電纜，從電源頭柜到設備機柜使用的電纜為低煙無鹵電力電纜。機房設備柜采用雙回路供電方式，每個機柜配備2個PDU模塊。雙回路供電系統從2N雙總線UPS輸出柜到機柜采用母線（UPS到天花板智能母線采用電力電纜轉接），母線到機柜采用插入箱+電力電纜，母線進口箱設置斷路器、監控、防雷模塊，插入箱具有開關、遠程監控電流、功率等參數監控功能，相應的監控參數上傳到數據中心ECC監控中心。

數據中心終端配電采用智能母線配電技術，供電容量靈活，可滿足不同承租人的個性化業務需求，施工安裝方便靈活，部署簡單快捷。為有效節約數據中心空間資源，取消終端強電列頭柜，原配電列頭柜位置可增加一套IT設備柜。一般情況下，每40個左右的IT設備柜配備2套配電列頭柜。取消配電列頭柜，可增加IT設備機柜數量的2/40左右。以主機房400個IT機柜為例，原需20個列頭柜。使用智能母線后，可設置420個IT設備機柜。對于對外租賃的數據中心，每個機柜的租賃費每年8萬元，經濟效益可提高160萬元，可有效提高數據中心的空間利用率和經濟性；采用智能母線系統，機柜上方接線，可減少架空地板下電線的火災安全隱患，便于后期維護。這為數據中心的安全運行提供了有力的保障，大大提高了供電運行的可靠性和運行管理的自動化水平。

4安科瑞智能小母線解決方案

安科瑞智能母線監控產品分為溝通和DC母線監控兩類，包括開始箱監控模塊、插入箱監控模塊和觸摸屏。此外，還可與母線槽連接器紅外溫度測量模塊配合，監測母線槽的運行溫度，確保母線槽的配電安全。

4.1系統結構

AMB母線監控系統架構

4.2系統功能

主菜單；實時監控；基本參數界面；諧波數據；需量閾值；電能查詢；電能查詢；

4.3配置方案

5結語

本文介紹了數據中心終端配電智能母線系統和配電列頭柜供配電系統的技術性能，進一步明確了終端智能母線系統的優勢，分析了配電列頭柜電力電纜方案和智能母線系統配電方案。更靈活、更安全、更可靠的智能母線系統將更適合新基礎設施數據中心行業的發展需求。

參考文獻:

[1]數據中心設計規范. GB50174-2017[S]．

[2]李玉昇．數據中心供電系統規劃與發展[J].電氣應用，2020(11):4-7

[3]邵帥飛，鄭曉茜.數據中心末端供電智能母線系統設計應用[J].現代建筑電氣.2022.03.

[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊，2022.05版.

[5]數據中心綜合解決方案.2022.02版.