简析中低压母线槽测温系统应用在数据中心机房中

徐悦

江苏安科瑞微电网研究院有限公司 江苏江阴 214432

摘要：在大数据时代数据中心机房更新扩建常态化的基础上，母线槽将逐步取代电缆，成为机柜配电的主流。

1 引言

各种媒体预测，大数据将成为中心建设的设计理念。
    数据中心机房采用传统电缆作为“50米”配电线。这种“50米”电缆给人的直观感觉是占用了大量的空间，比较凌乱，不方便管理；此外，传统电缆配电还存在以下问题:

1）安装铺设复杂，工期长，存在安全隐患；

2)地板下布线会占用风道空间，增加能量损失；

3)多根电缆并行，线路损耗大，增加运营成本；

4)终端配电难以扩展，系统灵活性降低。+Acrelxuyue

2 中低压母线槽介绍

    在供电系统中，中低压母线槽是一种负责传输电能的设备，一般与取电箱配合使用分配电能。20世纪50年代，前苏联引进我国，90年代末开始在我国快速发展，2010年左右，我国市场规模已超过100亿。根据使用场合，中低压母线槽一般分为交流母线槽、DC母线槽、耐火母线槽和防水母线槽。目前常用的应用是交流母线槽；结构主要包括密集绝缘型和空气绝缘型（目前主要以前者为主）。目前，外壳主要为钢或铝合金，导体包括铜导体和铝导体。目前，GB7251.2-2006是我国中低压母线槽的执行标准。欧洲标准为61439-2:美国的标准是UL857，日本的标准是JSC8364。一般情况下，中低压母线槽按电流一般分为20A-40A(照明母线)中电流母线槽100A-800A)和高电流母线槽800A-6300A。;配合使用的取电箱有金属箱或塑料箱两种，箱内一般都配有相应的断路器。与传统电缆相比，母线槽具有载流大、防护等级高、配电方便快捷、安全可靠等优点。由于中低压母线槽在配电方面的优势，目前工厂广泛应用于高层商业和住宅建筑、大型商场、现代工厂等各个领域的输配电。+Acrelxuyue

近些年随着数据中心机房机柜的配电,对此将从以下几方面对电缆及母线槽在机房机柜的配电进行对比:

1）:节省布线空间：目前市场上常见的密集型母线槽采用高性能绝缘材料（一般绝缘等级为B，使用寿命约50年）。然后用金属外壳包裹成“三明治”的主体结构。与传统电缆相比，这种紧凑的结构设计和金属的快速散热能力可以使导体产生的热量迅速传递到外壳，然后对流散热，因此与传统电缆相比，相同截面积的母线槽导体可以携带更大的电流。
    此外，传统的数据中心机房配电是电缆放射方案，每个机柜由机柜供电。如果采用母线槽配电方案，可以直接从配电柜引出，节省机柜空间。因此，使用母线槽配电相当于在同一个机房空间放置更多的机柜。
2）:布线简单节省布线时间:数据中心的电缆布线位于架空地板下通道，局促的空间无疑增加了布线的难度:同时，常见的电缆布线场地复杂，难以管理，存在安全隐患。与电缆相比，母线槽属于集中配电。即使机柜位置不确定，也可以先直接安装母线槽。母线槽的安装相对简单。每个机柜可以安装一两个，只需要简单的吊架和扳手，对安装人员没有太高的技能要求。在安装过程中，不涉及确认和检查每个电缆桥架的接地情况。通过与施工方和工人了解，母线槽方案可以比电缆方案节省50%左右的安装时间。
3）:节能节约运营成本：根据Gartner关心数据中理的任务之一。与电缆单线配电方式相比，母线槽配电方式为总线配电。基于李子雷“总线低压配电母线功率损耗分析”，理想情况下母线槽配电方案的功率损耗仅为电缆的一半。因此，从节能和运行的角度来看，母线槽是一种更经济、更环保的配电方案。
4）:便于更新和扩展:在这个数据爆炸式增长的时代。数据中心机房的扩建和更新将成为常态。与电缆不同的是，母线槽可以在各种距离分布带取电箱的插接口。在不断电的情况下，只需将取电箱连接到插接口，即可直接给新增机柜供电:因为使用的母线槽由几个由接头连接的母线段组成。在扩展过程中，只需将使用中的母线段终端封闭，连接到接头上，即可与新的母线段快速安全连接使用。
5）:安全方便监控，快速找到断点，便于管理:目前各大母线槽供应商和系统集成商都在监控数据机房机柜的功耗，但更容易接受的方法是在母线槽取电箱中安装断路器监控设备和信号采集系统，方便监控各机柜的工作状态。一旦出现异常，就可以轻松找出异常点。
6）:使用寿命长，可回收利用:目前市场上使用的密集型母线槽绝缘层的设计使用寿命为50年。达到使用寿命后，只需回收绝缘材料，铜或铝导体无需加工即可回收利用；同时，根据项目需要，可以在母线使用寿命内轻松组装拆卸到其他项目。数据中心领域传统电缆的母线槽厂商主要是欧美的一些企业，比如美国的Starline和法国的Starline。与此同时，一些国内母线槽厂商也在积极进入这一领域的配电方案。

    电力设备常用的温度测量方法包括接触式温度测量和非接触式温度测量。近年来，国内外许多大公司和科研机构开发了一系列温度测量设备。
    安科瑞智能母线监控产品分为两类:交流和DC母线监控，包括始端箱监控模块、插入箱监控模块和触摸屏。此外，母线槽连接器的红外测温模块也可以用来监控母线槽的运行温度，保证母线槽的配电安全。

2.1系统结构+Acrelxuyue

2.2系统功能

2.2.1主菜单

    用户登录进入主菜单页面，主菜单上显示有数据采集、报警查询、参数设置和帮助四个板块，点击任意板块可进入对应界面进行数据查看及参数、功能编辑。

2.2.2实时监测

    在主页点击数据采集按钮后，进入系统图界面，系统实时显示每一路的三相总电压及各个插接箱、始端箱的电压情况。

2.2.3 基本参数界面

    显示电压、电流、功率、电能等电参数数据，在设备地址旁边的输入框输入本箱子对应的仪表地址，即可实现对箱子中仪表数据的采集。

2.2.4 谐波数据

    系统通过智能小母线监控系统，采集谐波参数，分析各回路是否存在谐波，并分析谐波次数，通过点击“箭头”可以左右切换各个插接箱、始端箱的2-63次谐波数据。

2.2.5 需量阈值

    显示电压、电流、功率的需量阈值及发生时间，根据数据分析，调整数据中心机房的用电负荷，根据实际用电情况调整变压器容量，或者通过人为干预，降低需量阈值，保障供电连续性和稳定性。

2.2.6 电能查询

    电能情况可以查询上12月份的每个月用电量、上一年总用电量、本年已用电量、根据选择不同时间查询电能值。通过时间对比，区域对比，分析出合适的用电方案，节能降耗，降低PUE值。

2.3 配置方案

3 结论

   在大数据时代中，数据的爆炸式增长及IT技术的快速更新对数据中心的应用更加便捷。

参考文献：

[1]纪凡，母线槽的选用[J]，科技信息，2013

[2]李子雷,王琳，总线型低压配电母线功率损耗分析[J].建筑电气2013(7): 49-52

[3]陈振生，周骁威．高电位电流母线异常温升在线实时诊断．江苏电器[J]，2003(3)：1-4

[4]安科瑞企业微电网设计与应用手市供水中的应用[J].中小企业管理与科技，2018（9）：152-153

作者简介：

叶根胜，男，江苏安科瑞微电网研究院有限公司，从事电气相关及智慧水务系统研发工作