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        高壓直流智能母線在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用The Application of HVDC Intelligent Bus in Data Center

        2016-04-27 00:07:09張文利斯利劉芳ZHANGWenliSILiLIUFang
        智能建筑與智慧城市 2016年2期
        關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)中心

        張文利,斯利,劉芳ZHANG Wen-li, SI Li, LIU Fang

        (江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司)(Jiangsu Post and Telecommunications Planning and Design Institute Co., Ltd.)

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        高壓直流智能母線在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用
        The Application of HVDC Intelligent Bus in Data Center

        張文利,斯利,劉芳
        ZHANG Wen-li, SI Li, LIU Fang

        (江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司)(Jiangsu Post and Telecommunications Planning and Design Institute Co., Ltd.)

        【摘要】對(duì)數(shù)據(jù)中心高壓直流的供配電方案進(jìn)行研究,提出一種安全高效的解決方案——高壓直流智能母線供配電方案,并同時(shí)對(duì)高壓直流智能母線的概念、性質(zhì)、發(fā)展前景等問題進(jìn)行了闡述。

        【 Abstract】 Researching on the design of power supply and distribution at the data center’s HVDC.Put forward a kind of safe and effective new solution - HVDC intelligent bus-powered systems, and at the same time, making elaborate explanation on the conception characteristics prospects of the HVDC intelligent bus.

        【Keywords】data center; HVDC; intelligent bus; efficient utilization

        1 引言

        現(xiàn)代社會(huì)中,信息的傳遞離不開電,而在信息高速存儲(chǔ)傳遞的數(shù)據(jù)中心,電源安全可靠地運(yùn)行必定是數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重中之重。隨著數(shù)據(jù)中心交流不間斷電源容量的不斷增加,UPS的應(yīng)用也越來越廣泛,然而許多事故都與UPS系統(tǒng)有關(guān),所以使用這種系統(tǒng)越多,存在的安全隱患就越多。最根本的方法就是采用高壓直流供電系統(tǒng)取代UPS供電系統(tǒng),實(shí)踐表明,這種供配電方案比UPS系統(tǒng)具有更安全、更可靠、更高效的優(yōu)點(diǎn)。隨著高壓直流供電系統(tǒng)的大量使用,電纜的輸電方式在性能、安全性、可擴(kuò)展性等方面均出現(xiàn)短板,尋找一種更加優(yōu)化的輸電方案迫在眉睫。在傳統(tǒng)的供配電中,交流母線的使用是安全高效的,若把母線的概念應(yīng)用到直流供電系統(tǒng)中,必定可以取代電纜的輸電方式,成為直流供電系統(tǒng)中最具發(fā)展力的輸電方式。

        2 高壓直流供電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

        2.1應(yīng)用實(shí)例已經(jīng)證明其應(yīng)用的可行性

        高壓直流系統(tǒng)代替交流UPS 系統(tǒng)為使用交流的負(fù)載供電盡管在國(guó)內(nèi)應(yīng)用還很少,但是國(guó)外早有多次會(huì)議對(duì)高壓直流細(xì)節(jié)問題進(jìn)行商討,其中包括電壓等級(jí)的確定、接點(diǎn)/連接器和其他硬件的研發(fā)、安全和接地問題等。在國(guó)內(nèi),中國(guó)電信鹽城分公司的成功應(yīng)用實(shí)例,也為這項(xiàng)技術(shù)的更大范圍推廣起到了很好的示范作用。人們之所以越來越重視這項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用,直流系統(tǒng)的安全可靠性就是充足的理由。

        2.2通信發(fā)展無疑需要高壓直流供電系統(tǒng)

        建設(shè)節(jié)能環(huán)保的綠色數(shù)據(jù)中心是現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心建設(shè)的新方向,選擇直接使用高壓直流的服務(wù)器產(chǎn)品,以提高效率、降低能耗、減少機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的制冷消耗,符合節(jié)能環(huán)保的新方向、新理念和新政策,所以高壓直流供電系統(tǒng)的應(yīng)用是數(shù)據(jù)中心發(fā)展的必然趨勢(shì)。

        3 高壓直流智能母線的內(nèi)容

        3.1概念和性質(zhì)

        母線用高導(dǎo)電率的銅、鋁制材料制成,載流量很大而且集膚效應(yīng)小;另外用金屬槽作為外殼,所以具有不燃燒,安全可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。除此之外,母線比傳統(tǒng)的配電電纜使用壽命要長(zhǎng),母線的供配電無需專門的列頭柜進(jìn)行配電,減少供配電占用面積,提高空間使用效率。

        直流母線排用于解決數(shù)據(jù)中心微模塊系統(tǒng)直流饋線問題。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心直流饋線有專門的直流列頭柜用于布局各個(gè)直流分路,這使得數(shù)據(jù)中心必須留出一定的面積給列頭柜布置,從而減少了整體空間的使用效率。利用直流母線排方案可以直接節(jié)省略直流列頭柜而提高空間使用效率。

        3.2特點(diǎn)

        采用高壓直流智能母線,具備以下非常明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

        1) 高性能。母線采用高密度的銅排或者鋁排制成,集膚效應(yīng)和電阻小,電流密度和載流量大,在使用的時(shí)候不需要降容。

        2) 高安全可靠性。母線槽由金屬封閉外殼制成,它能夠保護(hù)高壓直流智能母線免受外界損傷,母線槽的金屬封閉外殼還可以作為整體接地,這種接地非常安全可靠。

        3) 線路更加優(yōu)化。某些分支回路可以通過母線槽進(jìn)行合并,并且通過插接箱使之成為一個(gè)大的母線槽。這樣可以優(yōu)化線路,簡(jiǎn)化電氣系統(tǒng),得到較多股線低的電流值。因此整體上節(jié)約了工程的造價(jià),并且維護(hù)方便。

        4) 擴(kuò)展性好。母線由多段組成,系統(tǒng)的擴(kuò)展可通過增加或者改變母線段數(shù)來實(shí)現(xiàn),重新利用率高。

        5) 安裝簡(jiǎn)單方便。高壓直流智能母線由多段母線組成,每一段母線體積較小且重量較輕。因此,安裝時(shí)所需施工人數(shù)少且安裝快速便捷。

        3.3性能比較

        高壓直流智能母線與傳統(tǒng)電纜的比較見表1。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        目前,高壓直流智能母線的研發(fā)及應(yīng)用還處于初期階段,盡管如此,我們應(yīng)當(dāng)看到高壓直流智能母線在生產(chǎn)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì),以及所帶來的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。隨著高壓直流供電系統(tǒng)的日益普及,電纜的使用已經(jīng)不能滿足性能、安全、維護(hù)等方面的需求,高壓直流智能母線的出現(xiàn)滿足了高壓直流供電系統(tǒng)在輸電方面的要求。高壓直流智能母線的日益普及是大勢(shì)所趨。

        總之,高壓直流智能母線作為國(guó)內(nèi)IDC數(shù)據(jù)中心高壓直流供電系統(tǒng)的一種全新應(yīng)用,仍需在未來的IDC數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設(shè)計(jì)中積極探索,積累經(jīng)驗(yàn),不斷完善成熟,為IDC數(shù)據(jù)中心的節(jié)能、能耗監(jiān)控和運(yùn)維做出更多貢獻(xiàn)。

        表1 高壓直流智能母線與傳統(tǒng)電纜的優(yōu)劣比較

        參考文獻(xiàn)

        [1] 李聚聰.淺談低壓母線槽在高層建筑中的選用[J].廣東科技,2008,(200):179-180.

        [2] 王平.2009.通信用高壓直流供電系統(tǒng)應(yīng)用探討[C]//中國(guó)通信電源與防雷論壇論文集,2009:43-45.

        [3] 王飛.高壓直流供電技術(shù)及應(yīng)用前景[J].廣東建材,2010 [4] 丁聰.分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)在IDC機(jī)房的應(yīng)用[J].中國(guó)新通信,2014,(4).

        [5] 劉振鑾.母線槽的選擇與安裝要點(diǎn)探討[J].科技與企業(yè),2012,(11).

        【關(guān)鍵詞 】數(shù)據(jù)中心;高壓直流;智能母線;高效利用

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