高压直流智能母线在数据中心的应用The Application of HVDC Intelligent Bus in Data Center

2016-04-27张文利斯利刘芳ZHANGWenliSILiLIUFang

智能建筑与智慧城市 2016年2期

关键词：数据中心

张文利，斯利，刘芳ZHANG Wen-li, SI Li, LIU Fang

（江苏省邮电规划设计院有限责任公司）(Jiangsu Post and Telecommunications Planning and Design Institute Co., Ltd.)

高压直流智能母线在数据中心的应用
The Application of HVDC Intelligent Bus in Data Center

张文利，斯利，刘芳
ZHANG Wen-li, SI Li, LIU Fang

（江苏省邮电规划设计院有限责任公司）(Jiangsu Post and Telecommunications Planning and Design Institute Co., Ltd.)

【摘要】对数据中心高压直流的供配电方案进行研究，提出一种安全高效的解决方案——高压直流智能母线供配电方案，并同时对高压直流智能母线的概念、性质、发展前景等问题进行了阐述。

【 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

现代社会中，信息的传递离不开电，而在信息高速存储传递的数据中心，电源安全可靠地运行必定是数据中心基础设施建设的重中之重。随着数据中心交流不间断电源容量的不断增加，UPS的应用也越来越广泛，然而许多事故都与UPS系统有关，所以使用这种系统越多，存在的安全隐患就越多。最根本的方法就是采用高压直流供电系统取代UPS供电系统，实践表明，这种供配电方案比UPS系统具有更安全、更可靠、更高效的优点。随着高压直流供电系统的大量使用，电缆的输电方式在性能、安全性、可扩展性等方面均出现短板，寻找一种更加优化的输电方案迫在眉睫。在传统的供配电中，交流母线的使用是安全高效的，若把母线的概念应用到直流供电系统中，必定可以取代电缆的输电方式，成为直流供电系统中最具发展力的输电方式。

2　高压直流供电系统的发展趋势

2.1应用实例已经证明其应用的可行性

高压直流系统代替交流UPS 系统为使用交流的负载供电尽管在国内应用还很少，但是国外早有多次会议对高压直流细节问题进行商讨，其中包括电压等级的确定、接点/连接器和其他硬件的研发、安全和接地问题等。在国内，中国电信盐城分公司的成功应用实例，也为这项技术的更大范围推广起到了很好的示范作用。人们之所以越来越重视这项新技术的应用，直流系统的安全可靠性就是充足的理由。

2.2通信发展无疑需要高压直流供电系统

建设节能环保的绿色数据中心是现代数据中心建设的新方向，选择直接使用高压直流的服务器产品，以提高效率、降低能耗、减少机房空调系统的制冷消耗，符合节能环保的新方向、新理念和新政策，所以高压直流供电系统的应用是数据中心发展的必然趋势。

3　高压直流智能母线的内容

3.1概念和性质

母线用高导电率的铜、铝制材料制成，载流量很大而且集肤效应小；另外用金属槽作为外壳，所以具有不燃烧，安全可靠性高的优点。除此之外，母线比传统的配电电缆使用寿命要长，母线的供配电无需专门的列头柜进行配电，减少供配电占用面积，提高空间使用效率。

直流母线排用于解决数据中心微模块系统直流馈线问题。传统数据中心直流馈线有专门的直流列头柜用于布局各个直流分路，这使得数据中心必须留出一定的面积给列头柜布置，从而减少了整体空间的使用效率。利用直流母线排方案可以直接节省略直流列头柜而提高空间使用效率。

3.2特点

采用高压直流智能母线，具备以下非常明显的技术优势。

1) 高性能。母线采用高密度的铜排或者铝排制成，集肤效应和电阻小，电流密度和载流量大，在使用的时候不需要降容。

2) 高安全可靠性。母线槽由金属封闭外壳制成，它能够保护高压直流智能母线免受外界损伤，母线槽的金属封闭外壳还可以作为整体接地，这种接地非常安全可靠。

3) 线路更加优化。某些分支回路可以通过母线槽进行合并，并且通过插接箱使之成为一个大的母线槽。这样可以优化线路，简化电气系统，得到较多股线低的电流值。因此整体上节约了工程的造价，并且维护方便。

4) 扩展性好。母线由多段组成，系统的扩展可通过增加或者改变母线段数来实现，重新利用率高。

5) 安装简单方便。高压直流智能母线由多段母线组成，每一段母线体积较小且重量较轻。因此，安装时所需施工人数少且安装快速便捷。

3.3性能比较

高压直流智能母线与传统电缆的比较见表1。

4　结束语

目前，高压直流智能母线的研发及应用还处于初期阶段，尽管如此，我们应当看到高压直流智能母线在生产应用中的优势，以及所带来的社会效益和经济效益。随着高压直流供电系统的日益普及，电缆的使用已经不能满足性能、安全、维护等方面的需求，高压直流智能母线的出现满足了高压直流供电系统在输电方面的要求。高压直流智能母线的日益普及是大势所趋。

总之，高压直流智能母线作为国内IDC数据中心高压直流供电系统的一种全新应用，仍需在未来的IDC数据中心规划设计中积极探索，积累经验，不断完善成熟，为IDC数据中心的节能、能耗监控和运维做出更多贡献。