隨著電力事務(wù)的發(fā)展和智能電網(wǎng)的升級(jí)，電力數(shù)據(jù)中心對(duì)供電體系的牢靠性和智能保護(hù)要求越來(lái)越高。數(shù)據(jù)中心機(jī)柜端配電規(guī)劃要滿意傳統(tǒng)機(jī)房的配電功用，還應(yīng)滿意長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)備擴(kuò)容要求；同時(shí)，還要盡或許削減設(shè)備擴(kuò)容對(duì)現(xiàn)在已運(yùn)行的設(shè)備產(chǎn)生影響。供電體系除滿意高牢靠性外，還應(yīng)該具有強(qiáng)大的監(jiān)控功用，機(jī)房運(yùn)維人員隨時(shí)可以了解機(jī)柜負(fù)載狀況、各配電分支回路的電氣狀況和不同負(fù)載機(jī)群的電量耗費(fèi)等。

當(dāng)前，數(shù)據(jù)機(jī)房的配電容量一般保持在必定的范圍內(nèi)，一般依照服務(wù)器機(jī)柜、刀片機(jī)柜、網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜、作業(yè)機(jī)柜、小型機(jī)機(jī)柜等，常規(guī)數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜負(fù)荷一般在3kW~8kW之間。根據(jù)各類設(shè)備功率不同，電氣銜接器接口標(biāo)準(zhǔn)也有所區(qū)別，這為供電基礎(chǔ)配套實(shí)施帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)落地式配電單元（列頭柜）已不能滿意越來(lái)越多的供電需求。

近年來(lái)，隨著數(shù)據(jù)中心靈敏性和多元化發(fā)展，一種更加靈敏的機(jī)柜端規(guī)劃計(jì)劃逐漸在電力機(jī)房中得到運(yùn)用，即母線槽配電體系。現(xiàn)在已有大量大型數(shù)據(jù)中心采購(gòu)母線槽規(guī)劃計(jì)劃，如Google、Facebook、阿里巴巴和騰訊等數(shù)據(jù)中心。母線槽在電力職業(yè)作為一種導(dǎo)線運(yùn)用現(xiàn)已有幾十年的歷史，可是關(guān)于電力數(shù)據(jù)中心運(yùn)用而言，則比較新穎，運(yùn)用事例不多。與傳統(tǒng)電纜方法比照，母線槽具有更加牢靠的安全性、接口電阻和溫升操控也更加優(yōu)勝。1母線槽結(jié)構(gòu)原理母線槽是由銅、鋁母線柱構(gòu)成一個(gè)關(guān)閉金屬設(shè)備，用來(lái)為分散體系各個(gè)元件分配較大功率。母線槽主要以銅或鋁作為導(dǎo)體、用非烯性絕緣支撐，然后封裝到金屬槽中。機(jī)房母線槽的額定電壓380V，適用于交流50Hz，額定電流250~6300A三相四線制或三相五線制供配電工程中，它具有容量大、裝拆簡(jiǎn)略、施工周期短等特色。

1.1分類及發(fā)展按用處分，母線槽一般分始端母線槽、直通母線槽、L型筆直彎通母線、Z型筆直偏置母線、T型筆直三通母線、X型筆直四通母線等，以及有關(guān)附件及緊固設(shè)備。按絕緣方法，分為空氣式、密布式和高強(qiáng)度三種插接母線槽。按其結(jié)構(gòu)及用處，可分為密布絕緣、空氣附加絕緣、空氣絕緣、耐火絕緣等；按其外殼資料分為鋼外殼、鋁合金外殼和鋼鋁混合外殼母線槽。母線槽的發(fā)展現(xiàn)已閱歷三代，第一代為空氣型母線槽、第二代為密布型母線槽、第三代為復(fù)合絕緣性母線槽，母線槽的技能發(fā)展日漸完善和成熟。

1.2優(yōu)點(diǎn)剖析，母線槽以銅排或鋁為導(dǎo)體，電流容量大且電氣功用、機(jī)械功用好。母線槽的外殼為金屬，具有不焚燒、安全牢靠性且運(yùn)用壽命長(zhǎng)等特色。與傳統(tǒng)電纜比較，管道或橋架所占方位較少，關(guān)于大型建筑物的施工和線纜排布十分有利。

母線槽的主要特色如下：

（1） 容量大、壓降很小、短路負(fù)載才能強(qiáng)；

（2） 牢靠性高；

（3） 外形小且美觀、重量輕；

（4） 施工銜接便利，查看簡(jiǎn)略。

1.3缺陷剖析

母線槽作為一種新式的結(jié)尾供電技能，同樣存在以下不足之處：

（1）防護(hù)等級(jí)：現(xiàn)在職業(yè)干流品牌機(jī)房母線槽多選用空氣型母線，防護(hù)等級(jí)為IP40。裝置時(shí)需考慮到空調(diào)冷凝水防護(hù)問(wèn)題，如主機(jī)房地板下裝置空調(diào)水管，則不主張選用地板下裝置計(jì)劃；

（2）對(duì)機(jī)柜頂部空間要求相對(duì)較大，對(duì)凈高較小的機(jī)房，裝置條件或許存在限制；（3）智能監(jiān)控收集功用：機(jī)房母線槽對(duì)骨干和每個(gè)機(jī)柜結(jié)尾的用電參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控收集，需另外敷設(shè)通訊線纜，工序上比較精細(xì)列頭柜雜亂。

2機(jī)房專用的母線槽體系主要由六部分構(gòu)成：線槽主體、端部饋電模塊、線槽銜接模塊、接線盒、監(jiān)控模塊和通訊模塊。

2.1母線槽主體外殼提供線槽保護(hù)，提高熱安穩(wěn)性，滿意各種裝置方法，如豎直吊裝或者水平裝置，側(cè)邊可貼標(biāo)識(shí)。導(dǎo)電銅排是根據(jù)載流量需求挑選不同截面，外表鍍錫，增強(qiáng)抗腐蝕性并減小觸摸電阻的電解銅。外表的絕緣資料具有杰出的可短路電流才能。

2.2端部饋電模塊端部饋電模塊用于將電力接入母線槽體系。端部饋電模塊內(nèi)置斷路器、監(jiān)控模塊以及通訊模塊等，斷路器標(biāo)準(zhǔn)按每列負(fù)載需求裝備。

2.3線槽銜接模塊線槽銜接模塊用于端部饋電模塊與母線槽主體，線槽主體與主體之間，線槽主體與彎頭之間的銜接。

2.4銜接盒接線盒可以在母線槽主體上裝置，接線盒內(nèi)置操控空開(kāi)及給機(jī)柜供電的插座。現(xiàn)在職業(yè)上，接線盒在母線槽主體上裝置，大多數(shù)均支撐熱插拔方法，靈敏卡位固定，便利隨時(shí)為擴(kuò)容負(fù)載提供電氣銜接。接線盒在母線槽主體上具體裝置方位職業(yè)上基本由兩種規(guī)劃狀況，固定裝置和靈敏裝置，Schneider等供應(yīng)商選用固定式方位裝置，即母線槽主體上每隔600mm預(yù)留一個(gè)裝置孔位提供接線盒裝置。PDI、Startline等供應(yīng)商可在主體上任何方位裝置。對(duì)不同尺寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜擺放而言，無(wú)疑后者更加適合機(jī)房的規(guī)劃。2.5監(jiān)控模塊監(jiān)控模塊分為結(jié)尾及主控單元兩部分。結(jié)尾單元為機(jī)房母線槽通過(guò)在端部饋電模塊、接線盒等部件裝備智能化電量?jī)x等電氣收集模塊，可即時(shí)收集功率、電流、電壓等電氣數(shù)據(jù)。主控單元包含硬件主控單元和軟件管理渠道。機(jī)房母線槽規(guī)劃本文以某約300平米的電力機(jī)房為例，進(jìn)行母線槽計(jì)劃和傳統(tǒng)列頭柜計(jì)劃規(guī)劃比較。該區(qū)域可安置9列機(jī)柜，每個(gè)列頭柜對(duì)就近兩列機(jī)柜供電，每個(gè)機(jī)柜尺寸為800mm×1100mm。如圖2所示。

 

計(jì)劃1：每列機(jī)柜上方懸吊雙母線槽供電，每條母線槽上的接線盒裝置兩個(gè)空開(kāi)和兩個(gè)工業(yè)插座，分別為該列的雙面機(jī)柜供電，支撐即插拔方法，簡(jiǎn)易便利事務(wù)擴(kuò)容和功用延伸。

計(jì)劃2：假如選用傳統(tǒng)的精細(xì)列頭柜配電計(jì)劃，則需為兩列機(jī)柜裝備1個(gè)精細(xì)列頭柜，并向每面機(jī)柜提供雙電源供電。如圖3所示。

 

3母線槽主體裝備

每個(gè)機(jī)柜平均功率按終期需求6kW進(jìn)行計(jì)算，按平面安置，機(jī)房中每列最多為8面機(jī)柜，每一列機(jī)柜功率為P=8×6kW=48kW，長(zhǎng)時(shí)間最大作業(yè)電流I=48/（0.8×3×0.22）=90A。母線截面一般應(yīng)按最大長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)電流選取，在年均負(fù)荷較大且母線槽間隔較長(zhǎng)時(shí)，一般比按最大長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)電流挑選的母線槽截面要大些［7-8］。本事例為年均負(fù)荷大、且間隔較長(zhǎng)的狀況，結(jié)尾母線槽標(biāo)準(zhǔn)按160A裝備，即每一列機(jī)柜裝備2條160A母線槽，分別從主備供UPS電源接入

 

3.1端部配電模塊裝備

端部饋電模塊由每一列機(jī)柜對(duì)應(yīng)的主備供母線槽各裝備1個(gè)接入配電盒，與骨干母線槽的插接箱間選用電纜銜接。

3.2機(jī)柜端饋電盒裝備主備供結(jié)尾母線槽上裝置機(jī)柜端饋電盒，關(guān)于服務(wù)器機(jī)柜和存儲(chǔ)機(jī)柜裝備32A開(kāi)關(guān)，對(duì)作業(yè)站機(jī)柜和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜裝備16A開(kāi)關(guān)，通過(guò)工業(yè)銜接器與機(jī)柜上的PDU插排進(jìn)行銜接。

3.3智能監(jiān)控和通訊功用裝備監(jiān)控體系收集功用包含開(kāi)關(guān)狀況、電量、功率、功率因數(shù)、電壓等。通訊功用為通過(guò)結(jié)尾母線槽供電監(jiān)控渠道向機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控體系開(kāi)放接口并提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

3.4母線槽接地傳統(tǒng)的保護(hù)地線PE線放置在母線槽內(nèi)一側(cè)，而新式母線槽選用外殼做PE全體接地。在母線槽強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB7251.1的7.4條電擊防護(hù)的7.4.3.1.5條中規(guī)定，假如選用的措施可以確保電路有持久杰出的導(dǎo)電才能，并且載流容量足以接受成套設(shè)備中流過(guò)的接地毛病電流，那么組裝成套設(shè)備的各種金屬部件則被以為可以有用地確保保護(hù)電路的連續(xù)性。

4計(jì)劃比照

針對(duì)計(jì)劃1的母線槽技能和計(jì)劃2的傳統(tǒng)精細(xì)列頭柜計(jì)劃，其差異和優(yōu)缺陷比照剖析如下：

4.1技能比照

1）散熱性

機(jī)房母線槽不同于國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的密布型母線槽，選用開(kāi)放式規(guī)劃，載流銅排直接與空氣觸摸，運(yùn)用空氣傳導(dǎo)散熱，并通過(guò)嚴(yán)密觸摸的鋼制外殼，把熱量散發(fā)出去。另外，母線槽外部鋁殼除起到保護(hù)作用外，外表還通過(guò)陽(yáng)極化處理，可增強(qiáng)散熱才能；銅排外表鍍鎳，降低觸摸電阻，降低電壓降，削減損耗。傳統(tǒng)的列頭柜加電纜方法，電纜的絕緣資料既是絕緣資料，又是隔熱資料，在機(jī)柜數(shù)量眾多的狀況下，電纜會(huì)集合較多，較難散熱，因而電力電纜在橋架內(nèi)敷設(shè)時(shí)，為確保杰出散熱，一般最多允許敷設(shè)2層。因而母線槽的散熱功用和電纜

比較更加優(yōu)勝。

2） 可保護(hù)性

傳統(tǒng)的電纜方法，因其資料易磨損和易老化，且壽命較短等要素，需求定時(shí)進(jìn)行查看和保護(hù)，到運(yùn)用年限后還需更換。而母線槽為金屬架構(gòu)，保護(hù)簡(jiǎn)略，日常保護(hù)一般僅需丈量外殼和穿芯螺栓的溫升、進(jìn)線箱的接頭溫升等而已。

3） 過(guò)載才能

電纜所用的絕緣資料常期作業(yè)溫度一般為95~105℃，母線槽的過(guò)載才能大大高于電纜。另外，電纜的最大載流范圍為1000mm截面積，額定電流1600A，而母線槽額定電流最大能做到6300A。

4） 空間安置母線槽可節(jié)約配電柜或列頭柜占用的空間，可防止運(yùn)用電纜，從而削減布線的困難，以圖1為例，可節(jié)約6個(gè)列頭柜空間。

5） 規(guī)劃和裝置規(guī)劃簡(jiǎn)略，布局簡(jiǎn)略，裝置步驟簡(jiǎn)略，無(wú)需專業(yè)東西。

6） 擴(kuò)容和總擁有本錢（TCO）母線槽裝置后可根據(jù)需求重新裝備，可在規(guī)劃時(shí)預(yù)留容量，未來(lái)擴(kuò)容便利，總擁有本錢較低。

7）環(huán)保特性母線槽悉數(shù)資料都選用無(wú)毒阻燃資料，99%的資料可回收，環(huán)保特性較好，而電纜則有必定的污染性。

4.2出資比照

針對(duì)計(jì)劃1和計(jì)劃2不同機(jī)柜結(jié)尾配電計(jì)劃，兩者的出資造價(jià)比照如下，如附表1所示。

 

比照列頭柜，電纜，電纜橋架等全體費(fèi)用，母線槽規(guī)劃計(jì)劃的全體出資和傳統(tǒng)的列頭柜加電纜方法基本適當(dāng)，可是后期保護(hù)費(fèi)用比電纜要低，全體而言總擁有本錢TCO較低。

4.3機(jī)房母線槽適用性剖析

綜上所述，對(duì)機(jī)房母線槽技能選用應(yīng)考慮不同場(chǎng)景的適用性，剖析如下：

1） 對(duì)機(jī)柜安置密度要求高、安置機(jī)柜數(shù)量最大化狀況下，主張選用機(jī)房母線槽，可節(jié)約精細(xì)列頭柜占用空間。

2）對(duì)同一主機(jī)房區(qū)內(nèi)設(shè)備分期上架狀況，主張選用機(jī)房母線槽，既確保上架設(shè)備不同功率和接

口類型預(yù)備性，又可減低全體出資本錢。

3）對(duì)UPS室與主機(jī)房區(qū)間隔較遠(yuǎn)、且同時(shí)多個(gè)主機(jī)房區(qū)狀況下可選用“骨干關(guān)閉母線槽+機(jī)房母線槽”計(jì)劃，防止電纜橋架標(biāo)準(zhǔn)過(guò)大和降低電纜敷設(shè)施工本錢。對(duì)主機(jī)機(jī)房區(qū)接近UPS室，且主機(jī)房區(qū)單一狀況下，直接選用“骨干電纜+機(jī)房母線槽”計(jì)劃。

4）對(duì)機(jī)房?jī)舾呦拗啤⒌匕逑麓嬖诳照{(diào)水管狀況下，不主張選用機(jī)房母線槽。5定論母線槽技能從上世紀(jì)50年代發(fā)展至今，現(xiàn)已從一代空氣型到三代復(fù)合型發(fā)展，技能發(fā)展日臻完

善，在互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域現(xiàn)已有了杰出的運(yùn)用。母線槽具有靈敏性和擴(kuò)展性，同一母排上可根據(jù)不同機(jī)柜負(fù)載巨細(xì)不同而靈敏分配，即相似網(wǎng)絡(luò)帶寬同享方法一樣，功率負(fù)荷同享，如需擴(kuò)容、調(diào)整相（三相不平衡時(shí)），只需相應(yīng)調(diào)整對(duì)應(yīng)的插接箱。機(jī)房母線槽計(jì)劃是一種能有用削減電纜的運(yùn)用量的挑選方法，關(guān)于集中供電形式電力機(jī)房具有實(shí)際運(yùn)用意義。本文通過(guò)與傳統(tǒng)電纜和列頭柜方法，比照剖析母線槽的技能原理、技能特色、總出資費(fèi)用以及后期保護(hù)本錢等，母線槽具有杰出的供電體系牢靠性和本錢優(yōu)勢(shì)，值得推行運(yùn)用。母線槽具有安穩(wěn)牢靠、配電效能高、散熱好、電壓降低、耐機(jī)械沖擊和裝置簡(jiǎn)便等特色，是一種電力數(shù)據(jù)中心杰出的結(jié)尾供電方法。隨著智能電網(wǎng)、電力大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)事務(wù)發(fā)展，電力數(shù)據(jù)中心正在加速建設(shè)中，信任電力母線槽技能會(huì)得到廣發(fā)的運(yùn)用和推行。