母線在大型電子信息系統機房的運用范文

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摘要：結合某電子信息系統機房配電設計，對比放射式列頭柜布線方式與樹干式插接母線配電。得出結論：在大型電子信息系統機房內采用樹干式插接母線能夠提供更多的服務器機柜空間，且施工工藝簡單，可靠性高。

關鍵詞：電子信息系統機房；配電干線；放射式；樹干式；電源列頭柜；施工工藝；經濟性；可靠性

0引言

我國早期的電子信息系統機房，為成行排列的機柜提供電源配線管理的設備（一般位于一列機柜的端頭）都少不了一個列頭柜，電源管理占據一個機柜位置，減少了安裝服務器設備的機柜數量。為合理利用機房，提供更多的服務器安裝空間，母線的應用逐漸得到關注。母線采用樹干式供電方式、積木式安裝、智能化管理，在大型電子信息系統機房中有著獨特優勢。

1兩種供電方式的對比分析

1.1放射式列頭柜布線方式

傳統放射式電纜供電方式的特點是每個負荷由一單獨線路供電，中間無連接點，理論上可靠性高，但由于工藝要求高、施工時間長、施工難度大，系統可靠性很大程度上與施工人員的素質和工藝水平相關，所以供電安全性存在一定的不可控因素。典型的放射式電纜接線常用于小型機房點對點連接，其中電纜兩端連接點都是現場施工連接，與電纜材質和開關型號以及壓接扭矩息息相關。常見的由于施工人員施工不規范導致的故障包括接頭松動、標識標牌脫落、標識順序與現場不匹配等。

1.2樹干式插接母線配電新型

樹干式母線供電方式由主干母線、插接箱、機柜端母線始端箱及測量單元、分支母線、機柜末端插接箱及多功能表采集智能終端組成，其特點是各段母線之間有多個連接點，理論上可靠性比整條電纜的可靠性低，但由于其對母線的溫升、電流、電壓、功率等參數進行監控，可實現主動式配電智能管理。

1.3經濟性

對比載流量和介質相同，母線比電纜價格要高。以1000A母線為例，當電纜載流量要達到1000A，需要采用兩組相同4+1模式、截面積240mm2電纜并聯使用，電纜截面積越大，搬運越困難，施工進度越緩慢；線槽受電纜敷設拉力影響，容易引起變形，在大型電子信息系統機房中，敷設距離最遠處大于100m也是常態。同時由于摩擦容易刮傷電纜外皮防護層，施工成本遠高于母線安裝成本，人力投入也高。

2工程案例分析

以某商業銀行B級機房為例，如圖1所示。主機房凈面積293.36m2。原設計為96個機柜，6個配電電源列頭柜，每個電源列頭柜由配電室A、B兩路各引入一條WDZA-4×120+1×70mm2電纜：a.電源列頭柜JAP-A1和JAP-B1分別引出90個回路，其中16個備用回路，分支回路電纜WDZA-3×6mm2分別連接I、J、K列機柜內兩個智能PDU插座，共37個機柜。b.JAP-A2和JAP-B2電源列頭柜分別引出80個回路，其中14個回路作為備用，分支引出電纜WDZA-3×6mm2分別連接E、F、G、H列機柜內的兩個智能PDU插座，共33個機柜。c.JAP-A3和JAP-B3列頭柜分別引出70個回路，其中16個回路作為備用，分支引出電纜WDZA-3×6mm2分別連接A、B、C、D列PDU插座，共26個機柜。從電纜敷設原則來看，先敷設大電纜，后敷設小電纜；先敷設長電纜，后敷設短電纜等。以往機房建設中一般采用開放式橋架，有利于電纜散熱，因此要求敷設水準高：既要避免交叉，又要整齊劃一；既要橫平豎直，又要符合拐彎半徑，這在實際工作當中很難實現。大電纜敷設，人力物力投入多，施工工藝繁瑣、復雜，當建筑物有風管和框架結構梁等阻礙時，橋架還要上升或下降。大電纜也要根據橋架起伏緊貼綁扎，電源列頭柜輸出分支回路較多，接線工藝同樣復雜，既要統一排序，又要有標識標牌，即使很熟練的老工人，也很難做到排線一致有序。

3樹干式母線配電技術的應用發展

隨著科學技術的發展進步，新技術、新工藝、新產品不斷地創新，放射式電纜敷設，雖然供電可靠性比樹干式高，但存在工藝要求高、施工難度大、不易擴展等諸多弊端。通過電氣科研人員不斷對樹干式母線系統配電安全的研究，無論是搭接還是插接方式，母線接頭的穩定性都有很大的提高，結合定期維護保養和儀器設備對母線接頭溫升、電流進行監控，可以盡可能減小事故發生的概率。

4工程案例的應用

將放射式電源列頭柜布線改為樹干式插接母線配電，如圖2所示，由兩條主動脈水平配電干線母線從配電房UPS系統引來。每列機柜端頭母線設插接端口，由插接箱（如圖3所示）引出WDZA－YJVR-4×50+1×25mm2電纜，連接始端箱，之后由始端箱引至空心小母線（主要原因是空心母線有利于做大插接端面，保持良好的接觸面）。在空心小母線上，采用末端機柜插接箱引出至機柜PDU智能插座，在始端箱設備和末端機柜插接箱都設智能電量儀監測；同樣還在末端機柜插接箱里設三級SPD。SPD的選擇，根據GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》第4.3.8條第4款要求：在低壓電源線路引入的總配電箱、配電柜處應裝設I級試驗電涌保護器（測試波形為10/350μs，相關參數要求沖擊電流Iimp≥12.5kA；試驗電涌保護器電壓保護水平Up≤2.5kV）；同時根據GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》第6.4.6條及第6.4.7條，通過相關公式計算出電梯機房、網絡機房、消防控制室等弱電機房配電箱要求安裝試驗電涌保護器電壓保護水平Up≤1.25kV。這樣設計的目標，就是為了省去電源列頭柜，以利于服務器的擴展，更好地利用電子信息系統機房的資源，如精密空調、動環監控等。經修正，可以減少6個電源列頭柜，與之相反能增加6個機柜。

5母線配電技術的發展趨勢

隨著城市化進程的加快，土地出讓金和建筑成本逐年提高，從而導致機房建設成本水漲船高。據文獻記載，目前全球90%以上電子信息系統機房采用電纜作為最后50m配電線［2］。由于電纜連接的一些局限性：不易擴展、施工難度大等，雖然早期投資比母線較便宜，但隨著IT技術的快速發展，摩爾定律不斷突破，大規模電子信息系統機房和超大規模電子信息系統機房不斷地更新換代，電纜連接供電難以適合新的需求。母線可擴展性、重復利用性、全生命周期長、防電磁干擾、積木式搭接方式等優點，適合大規模電子信息系統機房和超大規模電子信息系統機房建設，更加合理地省去電源列頭柜，為電子信息系統機房的信息拓展提供了強有力的保障。

6結語

樹干式插接母線配電雖然還未大范圍普及，但在大規模電子信息系統機房和超大規模電子信息系統機房建設中，其應用開始逐年增加，也是發展趨勢所需。大規模電子信息系統機房和超大規模電子信息系統機房如采用傳統放射式列頭柜布線方式，會更加復雜，不利于工程管理和運行維護。隨著電子信息系統機房的發展及母線設計的不斷完善，筆者認為，未來母線配電方式在大型電子信息系統機房的應用將會成為一種主流。

參考文獻：

［1］中國電子工程設計院.GB50174-2008電子信息系統機房設計規范［S］.北京：中國計劃出版社，2009.

［2］楊萌蕾.中低壓母線槽在數據中心機房的應用研究［J］.電子制作，2015（3）：23-24.

［3］機械工業部設計研究院.GB50057－2010建筑物防雷設計規范［S］.北京：中國計劃出版社，2011.

［4］中國建筑東北設計研究院.JGJ16-2008民用建筑電氣設計規范［S］.北京：中國建筑工業出版社，2008.

［5］楊占元.母線槽的行業現狀及發展［J］.電氣工業，2003（4）：8-11.

［6］中國電力工程顧問集團西南電力設計院.GB50217-2007電力工程電纜設計規范［S］.北京：中國計劃出版社，2008.

［7］東北電力設計院.DL/T5222-2005導體和電器選擇設計技術規定［S］.北京：中國電力出版社，2005.

［8］中國航空規劃設計研究總院有限公司.工業與民用供配電設計手冊［M］.4版.北京：中國電力出版社，2016.

［9］張廣明.數據中心UPS供電系統的設計與應用［M］.北京：人民郵電出版社，2008.

作者：1.段衛文；2.趙旋宇；3.李家琪 單位：1.深圳市達特照明股份有限公司，2.中國南方電網電力調度控制中心，3.國網江西省電力公司永新縣供電分公司