淺談數據中心列頭柜的設計與應用

安科瑞 師晴晴

江蘇安科瑞電器制造有限公司   江蘇江陰   214405

摘要：隨著云計算、虛擬化信息技術的快速發展，互聯網、移動互聯網、物聯網也得到了快速發展，海量數據爆發，作為數據中心的載體，列頭柜的需求也在不斷增大。本文對列頭柜的組成與設計進行了闡述與研究，簡要介紹了列頭柜在數據中心的運用，并提出了一些革新建議，以實例對列頭柜的設計進行了分析。

關鍵詞： 數據中心  列頭柜   設計 應用

引言：數據中心數量和規模迅速增長，其能源消耗和運營成本問題日益突出，面對日益增長的能源消耗，綠色數據中心越來越受到人們的關注，各種常見的節能減排和能效提升的技術手段也得到了普遍的應用。配電質量更高、更靈活和管理更便利的智能配電柜產品應運而生，安科瑞列頭柜便是其中之一。   

1.列頭柜的設計及功能

1.1列頭柜

列頭柜是一個或多個低壓開關設備和與之相關的控制、測量、信號、保護、調節等設備，由制造廠家負責完成所有內部的電氣和機械的連接，用結構部件完整地組裝在一起的一種組合體，列頭柜有交流和直流兩種，它有以下幾個作用：

a、接收，配電系統分為多級配電，每一級的列頭柜的輸入都是對電能的接收作用；

b、分配，當列頭柜接收電能后，將其分配至下一級；

c、監測與顯示，監控配電電能使用及分配功能；

d、保護，合理配置保護器件，保證電能的性；

1.2列頭柜一次原理圖

1.3列頭柜的設計組成

如上圖列頭柜，包含機柜、輸入輸出斷路器，電量監控儀表、指示燈、互感器及防雷器等，那么結合前面列頭柜的作用我們知道一臺列頭柜主要組成部分如下：

a、輸入部分：一般采用塑殼或者熔斷器(一般應用于直流配電)；

b、輸出部分：一般采用微斷或熔斷器(有時客戶會要求輸出接至接線端子)；

c、監控部分：AMC16系列數據中心能耗監控裝置（配套AKH-0.66-D 50A/10mA互感器）；

d、保護部分：防雷及保護裝置；

備注：顯示屏一般放置于門板或者內面板位置；

1.4列頭柜的功能

a、能夠采集更多的電氣數據

除了通過AMC16系列采集裝置采集總配電回路的電壓、電流以外，還能進一步采集諸如有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、電壓、電流、頻率、電壓和電流諧波總失真度、需量、大需量、電能、斷路器開關通斷狀態和電流狀態、接地和防雷設備狀況等數據。還可以根據客戶需求增加采集列頭柜柜內的溫度、收集列頭柜的故障預警信息。采集數據的顯示可以通過AMC16系列采集裝置和安科瑞觸摸屏進行本地顯示，也可以通過RS485和以太網接口遠程發送到監控系統。

b、具有方便的分回路維護功能

由于很多數據中心要求IT設備7*24小時運行，因此對列頭柜提出了特殊的要求，如在維修更換微型斷路器時，不能斷開上游的進線斷路器，避免影響并聯在匯流排上的其他回路，即要求列頭柜采用的電氣元器件能夠支持熱維護。為此，安科瑞列頭柜采用ABB公司推出的SmissLine終端配電母排系統，借助該系統，可方便維護人員直接帶電插拔空載元器件，從而方便、快速、地添加、更改列頭柜柜內配置，這意味著維護人員可以享受更大的靈活性，節省安裝、維護的時間和成本，提高性。

c、具有較的本地顯示屏，并對設備故障進行預警。

列頭柜擁有本地顯示功能，通過觸摸屏內部按鈕查詢采集到的數據，可根據內部設定的參數，對數據進行分析，發現異常及時進行聲光報警。安科瑞列頭柜提供設備故障的預警信號，能夠提高管理的效率，在顯示采集的數據以外，將故障日志信息存放至本地控制系統，以便于用戶維修時檢查。

1.5列頭柜的常規配置方案

a、常規交流列頭柜的配置方案

b、常規直流列頭柜的配置方案

1.6列頭柜的設計效果

為了達到遠程管理的目的，在配電監測方案中，運用ACREL6000系統用戶可以通過數據中心后臺管理系統對兩者進行遠程訪問，實現電參數值、開關狀態、功率等數據的實時監控，為方便客戶操作和瀏覽，列頭柜安裝有彩色觸摸屏，用戶可以直接在觸摸屏上進行相關參數的設計及觀察，效果如下圖。

2.列頭柜在中國電信數據中心項目中的應用

根據客戶要求，項目中分交流AC380V、DC-48V、DC240V三種電壓等級，精度要求較高，要求互感器精度達到0.5，采集裝置進出線電壓、電流精度0.5，有功功率和無功功率精度1，我司針對客戶要求將采集裝置特殊定制，達到了客戶的要求，并在使用中得到了客戶的認可。

同時，為保證整體效果的美觀，列頭柜柜內所有一次線均采用銅排連接。柜體采用前后門網孔的設計，既美觀又達到散熱的效果。下圖為該項目產品圖片：

3.結束語

基于HMI的配電柜監控系統利用計算機、計量保護裝置和總線技術，對中低壓配電系統的實時數據、開關狀態及遠程控制進行了集中管理，智能配電作為一個新型的用電方式，節能是其核心部分。安科瑞列頭柜以可靠有效的方式，計算每個用電負載的用電量，為數據中心的節能提供有效的依據，為客戶創造良好的經濟效益。

參考文獻

【1】安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2015.07版