数据中心末端配电技术迭代面临的挑战和解决方案

随着大数据、云计算、5G等新兴技术的不断发展，企业数字化进程快速推进，对数据中心建设的需求也与日俱增。而最接近IT负荷的数据中心末端配电领域已然成为数据中心基础设施中的关键环节。伴随着数据中心机柜容量的不断提升，如何在既确保安全、可靠，又能快速完成有限空间内的高密机柜部署，同时还要满足日后易用、易维护等要求，这对数据中心的业主和设备供应商来说，既是需要攻坚的难题，也是当下面临的全新挑战。

近日，就数据中心末端配电技术迭代面临的难题、数据中心末端配电发展的最新趋势等问题采访了突破电气副总裁姚燕家。

一、配置需求各异多种架构应对得宜

众所周知，数据中心的用途不同、规模不同，建设时架构也会有区别。在配电方面，不同的数据中心也应按需部署不同的配电架构。传统数据中心根据不同负荷容量选用35KV或10KV作为进线，根据不同等级配置单路或双路变压器及UPS为IT设备供电，而制冷及相应辅助设备一般会有一套单独回路供电，在UPS配电后端的设备，也就是末端配电设备，通常包括列头配电柜、小母线、机架配电单元（RackPDUs）、各种工业连接器及电源线等多种设备。

图1突破电气数据中心末端配电领域的全方位解决方案

随着数据中心不断发展，对末端配电设备的要求也越来越高，传统末端配电设备，如列头柜，虽然在部署时会预留一部分备用回路以供投产后扩容或维修，但是列头配电柜方案一旦投产使用后，再进行调整或整改需要断电停机才能进行电气操作。而对于金融、医疗等宕机时间要求极高的行业来说，宕机等于停产，显然传统列头配电柜已经不太符合部分数据中心的需求。

图2数据中心传统的列配电头柜与机柜小母线的架构对比示意

据姚燕家介绍，现阶段，对于需要一次性部署服务器或是方案固定的数据中心，一般仍会选用传统列头配电柜或固定式小母线进行配电设置。但如果是需要分批次部署服务器的数据中心，或后期需要进行末端负荷调整的数据中心，在建设初期就需要预留出“白空间”以供日后扩容使用，这时使用全点位、滑轨式的智能弹性母线解决方案就要优于传统的列头配电柜或固定母线方案。

图3突破电气智能弹性母线解决方案

二、双管齐下解决各类需求

随着数据中心技术不断的发展，机房密度不断提高，对机柜容量要求也越来越高，从最初的2－3kW，再到现在5－8kW，甚至15－20kW。预计到2023年机柜容量会达到28－53KW。与此同时，一体化、模块化的数据中心也逐渐成为业内主流。而末端配电设备行业面临挑战也同样充满机遇。

为了应对数据中心的最新发展趋势，早在2018年突破电气便推出了历时2年自主研发的全新智能弹性母线TOPLINE－G系列。姚燕家表示，突破智能弹性母线采用创新型的软连接结构设计，具备高灵活性、高智能化、高可靠性、低温升、低能耗等优势。这款产品专门为数据中心设计，可实现母线整体温升控制在40k以下。

突破电气在布局智能弹性母线的同时，与腾讯合作打造了新一代固定式机房小母线——TOPLINE－Q系列。姚燕家表示：“该产品考虑到客户的方案比较固定、统一，机房一次性部署完成，使用固定式母线，在提高母线的可靠性及安装效率的同时，可以节省空间，便于维护。”

突破电气无论在智能弹性母线方面，还是在固定母线方面，深入研究客户痛点，打造了一系列数据中心领域明星级产品。

三、智能化优势

数字化、智能化是数据中心末端配电行业进步的热点需要，对于智能PDU产品，姚燕家表示：“现阶段国内不到20％的客户选择智能PDU产品，突破智能系列的产品经历6代产品研发，已经实现全电量监测、分位控制监测、多点温湿度检测控制、烟感和漏水监测，技术成熟，安全可靠，相信随着数据中心的进一步精细化管理，未来智能市场将会迎来爆发增长。”

突破智能智能表计采用ARM顶级芯片，实现了0．5％的电流、电压计量精度；单台操作毫秒级反应速度；工作温度范围在－5℃～＋65℃。依托智能PDU核心功能直接打造智能机柜、精确控制机柜每台服务器的电气参数，对机柜内的微环境进行全方位监控，并提供最精准的PUE实时监测数据，避免出现幽灵服务器。

图5突破电气智能PDU产品

展望下阶段发展姚燕家认为，随着数据中心不断发展，数据中心对机柜的容量需求将会越来越大，整体功率需求也将会越来越高，提升整体功率的同时，能耗反而要降低。对数据中心配电设备的精准度、效能、可靠性等方面的要求将变得越来越严格，更多新技术也会促进产品创新速度，加速末端配电设备的更新迭代，各企业要做好应对颠覆创新的挑战。

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