安科瑞数据中心末端配电母线槽测温技术的应用

摘 要：末端配电母线槽是一种新型的数据中心配电解决方案，本文针对额定电流、额定冲击耐受电压、额定短时耐受电流三个点技术参数展开探讨，分析了母线槽依据的国家标准，指出了技术参数的选择依据，并举例说明选择方法。

关键词：数据中心；末端配电；母线槽

0. 引言

由于人工智能、大数据和云计算等新兴技术的迅速发展，越来越多的领域开始进行数字化转型，各级政府加大了智能交通和智慧城市的建设力度，一批数据中心提上了建设日程。传统的数据中心配电系统一般采用列头柜＋电缆的方式,成本较高，灵活性较低。当前，以数据中心末端配电母线槽为主干形成的新型配电系统，具有经济性好、灵活性强、可靠性高等优点，已成为解决数据中心内机房供配电发展的一种新方式。作为一种新型设施，数据中心末端配电母线槽*点技术参数的选取对于产品性能和产品质量的体现具有重要的现实意义。

数据中心末端配电母线槽是一种具有特殊用途的母线槽，需要通过CCC认证才可以销售，该产品应该符合国家标准GB/T7251.6—2015的规定要求，其*点技术参数需要依据产品特征、使用环境，再根据相应的标准条款选取，使其能够充分体现出产品性能。本文针对数据中心末端配电母线槽的*点技术参数展开探讨，分析GB/T7251.6—2015的相应条款对产品的约束，指出技术参数选择的依据，并以一款400A的数据中心末端配电母线槽为例说明*点技术参数的选择方法。

1.结构分类

母线槽是指导体系统形成的封闭成套设备，一般由绝缘材料、壳体、导体材料组成。从结构上看，数据中心末端配电母线槽可分为滑轨式和直列式。

所谓滑轨式，是指采用环绕方式布置导体，在中间形成连续的空间通道，在底部开槽，这种结构可以支持在任意点位插接取电。滑轨式母线槽的插接箱在母线槽的下方安装，可以做到即插即用。滑轨式母线槽为模块化结构，支持分步实施、扩展和重构，支持器件的分项采购和部署。

所谓直列式，是指采用上下并列平行方式来布置导体，左右两侧可密集或间隔布置插孔，从而接入分支回路。直列式母线槽结构简单，成本较低，但由于其插接箱是固定的，无法根据需求灵活移动，而且插接箱在左右水平方向安装，插接口的数量有限，不方便扩容。另外，直列式母线槽的插接箱占用较大空间，既不易更换，也不方便维护。因此，直列式母线槽适合一次性固定配置的部署。

2.额定电流

额定电流是非常重要的技术参数，它是由制造商宣称的电流值，在一定的条件下通以额定电流时，母线槽各部件的温升不能超过规定的限值。

额定电流与使用条件有密切的关系。一般来说，上述的一定条件是指母线槽工作的正常使用条件或特殊使用条件，结合GB/T7251.6—2015和GB/T7251.1—2013,正常使用条件主要包括周围空气温度，湿度条件，它们均包括户内和户外两种情况，数据中心末端配电一般安装在户内；污染等级，数据中心内的污染等级一般为1级或2级；海拔高度，一般不超过2000m;特殊使用条件主要包括温度、气压的急剧变化；空气、烟雾、尘埃等严重污染；强电磁场等等。数据中心使用的末端配电母线槽一般不适用特殊使用条件。

其次，额定电流要受温升的限制，一般通过温升试验来验证和确定。温升试验时，母线槽通以额定电流致使导体发热，通过传导、对流和辐射等多种方式进行热交换，*后与周围环境建立热平衡。当母线槽所有部件的温度每小时变化不超过1K时，可以认为母线槽处于近似的热稳定状态，此时母线槽温度与环境温度的差值称为温升，导体温升不能超过70K的温升限值。特别需要注意的是，母线槽水平安装和垂直安装时会得到较大差别的温*值。

3.额定冲击耐受电压

额定冲击耐受电压Uimp是容易被忽略的*点技术参数，它是由制造商宣称的以表征母线槽耐受瞬时过电压的能力。额定冲击耐受电压Uimp的选择与额定工作电压和过电压类别密切相关。额定工作电压是母线槽制造商宣称的电压值，它与额定电流共同确定母线槽的使用参数，对多相电路来说，指的是相间电压。对于配电电路水平的母线槽来说，过电压类别为III。GB/T7251.6—2015在5.2.4条款中说明，按照GB/T7251.1—2013的表G.1来选择Uimp。

数据中心末端配电系统要求对瞬时过电压具有较高的耐受能力，所以有很多制造商将母线槽的Uimp选为10kV,这给试验验证带来挑战。冲击耐受电压试验时，要求对母线槽的每个极施加5次1.2/50μs的冲击电压，试验过程中有击穿放电则认为不合格。较高的冲击耐受电压值，要求母线槽具有较大的电气间隙值，具体要求见GB/T7251.1—2013的表1,这对设计提出更高的要求。经过优化设计的数据中心末端配电母线槽可以耐受10kV的冲击电压。

3. 安科瑞智能母线监控解决方案

3.1概述

数据中心IT服务器配电传统采用*密配电柜，占用空间较大，配电线缆多，新增设备不便，为了节省面积，智能小母线方案由于不占用机房面积、可按需灵活插拔，受到很多数据中心的青睐，被越来越多的应用。

安科瑞智能母线监控产品分为交流和直流母线监控两类，包括始端箱监测模块、插接箱监测模块以及触摸屏，另外还可以搭配母线槽连接器红外测温模块用于监测母线槽的运行温度，确保母线槽配电安全。通过标准网线手拉手简单组网，可以实现任意插接箱检修或更换时不影响其他在线运行的插接箱的数据上传通讯。

3.2应用场所

适用于运营商、金融、政府、互联网、企业等数据中心

3.3系统结构

5.4系统功能

（1）登录界面

（2）实时监测

4. 结语

本文设计了一套非接触式密集型母线槽测温系统，其用于对小区内与密集型母线槽插接箱内的各母线的温度进行监测和预警，并在远程客户端界面上实时管理以及监控。系统的设计包含了硬件电路设计和客户端软件设计。使用非接触的测温模块，提高了测温系统的安全性、准确性，同时也不会影响电力系统的运行。采用 4G 数据传输模块将温度数据上传到服务器，解决了安装在不同位置的插接箱温度数据的传输问题，避免去重新布线传输数据，并且没有距离限制，便于随时添加、更改设备。另外由于所需传输的数据比较简单，所以产生的流量费用在可接受范围内。在客户端上开发的可视化软件能够快捷地查询到所有的温度数据，并且具有报警提示功能，能够及时对温度异常情况进行处理。目前该系统已经投入小区实际使用，从客户端显示的数据来看，各母线温度变化趋势十分平稳。实践表明此系统是实用、可行的，能够实现设计的功能，并且还具有很大的可拓展性。

审核编辑 黄宇