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数据中心列头柜技术设计要求(下)

数据中心列头柜

(3)交直流列头柜

交直流列头柜是机房关键的物理设施,也是机房分层分列供电的主要组成部分,在制定总体技术方案和设备选型时应遵循近期建设规模与远期发展规划协调一致的原则,以满足未来数据业务发展的需要。

交直流列头柜的设计、安装必须符合国家技术政策与现行相关消防、安全、抗震、环保节能等标准规定。

1)交直流列头柜基本要求

交流列头柜技术要求适用于额定电压为380V、工作频率为50Hz的三相五线制交流低压电源设备。直流列头柜技术要求适用于直流-48V供电,范围-40--57V,工作地排和保护地排明确分开。

2)交直流列头柜环境条件与安装要求

□ 环境温度为0〜40T,24h内的平均温度不得高于35T;相对湿度W90%(20±5无时)。

□ 海拔高度W2000m。

□ 设备安装在室内无剧烈振动和冲击的地方,安装时与地面倾斜度不超过5。。

□ 工作环境应无导电爆炸尘埃、腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸汽。

□ 对输入电网的要求:频率变化W5%;电压波形正弦畸变率W5%,电压允许变动范围为额定电压值的85%〜110%。

□ 用户应根据实际情况选择机柜安装位置。需要预留空间保证机柜前后门能打开,保证足够的维修、接线操作空间。

3)交直流列头柜技术要求

□设备应由饭金等能承受一定的机械、电和热应力的材料构成,这些材料应具有防腐性能或进行适当的表面处理。

□ 在正常负荷条件下,频率在额定频率的98%〜102%范围内变化时,设备应能正常工作。

□ 设备内的电器元件应符合各自有关规定,并在正常使用条件下按规定能保持其电气间隙和爬电距离。

□ 外接导线端子:不论在正常工作还是在短路情况下,端子都应能与外接铜导线或铝导线可靠连接;接线用的有效空间应允许连接规定材料的外接导线。导线不允许承受减少其正常寿命的应力。

□ 当交流配电柜通入额定电流时,各电气元件和部件的温升不得超过表43的规定。

表43各电气元件和部件的温升

各电气元件和部件的温升

4)交直流列头柜电气性能

交直流列头柜电气性能如表44所示。

表   44交直流列头柜电气性能

交直流列头柜电气性能

交直流列头柜电气性能

5)交直流列头柜电源类型

①交流电源

□ 交流电源:输入38OV,输出380V或220Vo

□ 电流容量:交流分配列柜总电源电流容量配置及分路电源容量配置符合规范要求。

□ 总(主路)电源断路器的相线LI、L2、L3输出端的每一相端分别与分路模块的输入端连接,总(主路)电源的零线端(N端)直接与设备的零线端(N端)分配端子的输入端连接(共接在工作地铜排组件上)。

□ 分路电源模块(支路开关组件)由小容量的空气开关组成(分主备),左右排列,其输入端以纯铜排的形式,一端连接接线耳,对应到总(主路)电源断路器三相中的其中一个输出端,另一端则连通主路或备路内的全部空气开关的输入端。分路模块设有防脱落装置,防止开关面板脱落可能引起的开关失误动作。

□ 机柜设两个独立的零牌(工作地铜排组件),保证两路交流输入不会互相干扰。

□ 机柜的电源分配系统具备两级断路的保护功能,主路断路器为第一级保护,分路模块的空气开关为第二级保护;主路断路器的输入端配置的接线耳连接线缆;分路电源(L端)的输出端可根据实际容量配置。

□依电路选择导线颜色。交流三相五线制的颜色为——A相:黄色,B相:绿色,C相:红色,零线或中性线:淡蓝色,安全用的接地线:黄绿双色。

②直流电源

直流电源供电为48V,直流电源范围为40〜57V,工作地排和保护地排与交流电源明确分开。

6)交直流列头柜告警功能

□ 电源分配柜在过流、过压、欠压、熔丝断、开关断等时,应有相应的可闻可见告警信号。

□ 应具有重复性告警不阻塞功能,即原已发出的告警信号未消除而人为地关断了告警声信号期间,又产生新的告警信号时,电源柜会再次自动发出声光告警信号。

□ 监测功能:具备RS485通信接口,实现远程监控。电源分配柜告警系统可向上级监控中心发送告警数据,同时发出声光告警。其通信接口和通信协议应符合YDN023的有关规定。

□遥测:交流三相电压,总负载电流。

□  遥信:交流输出电压过压/欠压,分路空开通断开关故障。

7)交直流列头柜防雷功能

交直流列头柜具有防雷保护功能。

8)交直流列头柜接地要求

机柜应具有中性线装置和保护接地装置,保护接地装置与电源分配列柜的金属柜及柜门的接地螺钉之间应具有可靠的电气连接,其连接电阻值W0.1。。

电源分配柜接地端子具体要求如下:

□ 金属柜体上焊有不小于M8的铜质接地端子;

□ 保护接地端子不少于3个;

□ 具有电源工作地接线端子;

□ 具有电源的保护接地(PE)端子;

□ 各种接地端子在产品出厂时应互不连接,相互间是绝缘的,连接方法由工程设计决定。

9)交直流列头柜监测与告警

①基本要求

□ 交直流列头柜配置电流监测与告警装置,该装置应能提供智能通信接口及相应管理软件,以便机房集中监控管理。

□ 接口的具体监控内容至少应包括总输入电流、总输入电压、各分路电流、输入电源故障、分路开关状态、各分路电量计量(可选)以及电力质量情况(可选)。

□ 所有监控信息及告警数据应具备本地存储功能,历史数据在系统完全无电状况下应能继续保存。

②交直流列头柜电流监测功能

交直流列头柜能对每个回路的总输入电流以及每个输出分路电流进行监测,并以形象直观方式(如LCD、LED等)集中显示。显示值包括各网络机柜A路电流(功率)、B路电流(功率)、A+B总电流(功率)以及电度计量(可选)等。显示值精确到0.1A(O.OlkVA),刷新频率不低于1次/秒,其中用于电流测量的互感器、霍尔传感器或分流器精度应不低于2级。

③交直流列头柜告警功能

交直流列头柜能够根据监测电流值产生一级或两级过流(过载)告警,并以屏幕显示、指示灯和声音(可选)形式输出告警;若具有声音告警功能,则必须同时具有手动关闭告警音的功能。电流值恢复正常后,告警应能自动恢复。告警门限应能根据需要进行设置。

④交直流列头柜显示与操作

电流监测及告警显示屏可以安装在柜门上或柜内上方便观察操作处,告警指示灯应安装在柜门上或柜门上方柜体框架上。当无告警指示灯时,电流监测及告警显示屏宜安装在柜门上。

10)交直流列头柜配电的分级配合

从UPS输出电源,分配到列柜、网络机柜内设备分路的UPS全程输出回路上的各级断路器(熔断器),它们必须统一规划设计、正确安装、合理整定,保证各级过载和短路保护具有良好、可靠的选择性匹配特性。有条件的应尽可能选用同一品牌同一系列(或厂商推荐系列)的产品,并在厂商技术指导下选用。

11)交直流列头柜接地、电缆与母线

□ 交直流列头柜具有中性线排和保护接地排,两者应单独设置。

□ 保护接地装置与电源列柜的金属柜及内部各金属部件之间应具有可靠的电气连接,其连接电阻值W0.111。

□ 交直流列头柜内所有电缆均应符合YD/T1173的要求,各连接电缆的线径应满足设计载流量的要求。电缆和母线的绝缘层或外护套颜色应符合YD/T585的要求。

12)交直流列头柜电气防护性能

□ 绝缘电阻。交直流列头柜内各带电回路(该回路不直接接地)对地(或柜体)绝缘电阻应N10MO(500V兆欧表测量Imin后读数)。

□ 绝缘强度。电源列柜内各带电回路对地(或柜体)以及两个非电气连接的带电回路之间,应能承受2500V、50Hz正弦试验电压Imin,不出现击穿或飞弧现象,漏电流W10mA.

□ 防护等级。在正常使用条件下,交直流列头柜内电气部分防护等级应不低于IP2XO

(4)精密配电列头柜

1)精密配电柜工作原理和特点

①精密配电柜工作原理

在UPS输出配电柜后端,为每一个服务器机柜提供配电、安全管理、电量计量、主开关和每一个支路出线回路重要电参量数据采集和存储的功能。

②精密列头柜的特点

□ 精密列头柜能时时监控各输出分路的电流,并可设定各输出分路电流异常的预告警值;可预先发现故障或人为操作隐患,避免过载时,断路器切断电源,造成整个机柜设备断电;输出分路选用热插拔断路器,具备取电相位的调整能力,实现三相不平衡的灵活调整;也可在不断电的情况下,在线增加输出分路,进行开关更换。

□ 精密配电柜的优势在于一体化设计,它集市电输入柜、市电输出柜、UPS输入柜和UPS输出柜UPS旁路柜于一体,大大减少了系统整体的复杂性,节约了投资,在原厂完成组装调试,通过严格的系统测试,确保整个配电系统安全可靠。

2)精密配电柜技术指标要求

①精密配电柜产品配电性能要求

□为每一台服务器机柜提供灵活可靠的配电输出回路,出现回路采用可热插拔可调相的开关,回路开关10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A单极或者3极,可根据需求清单灵活配置。实现不断电的系统扩容、开关更换、重新配电方案的调整。

□每一台精密配电柜的配电柜标准回路可以达到72路,最多可达到120路(折算为单极)。

□安全防护功能打开前门可以进行全部主回路和支路开关的分合操作。打开二层防护门可进行出线电缆的连接和维护。

□开关和出线端子全部采用模数化标准化设计,选用卡簧端子或者无孔连接端子,开关出线到端子的导线要求标准化设计具有统一的尺寸和互换性。

□识别系统:二层防护门上有反映实际电气连接关系的模拟图。开关和接线端子有清晰的回路编号,回路编号与模拟盘中的编号一致。

□隔离变压器:H级绝缘,K因数=13。

②精密配电柜的安全管理功能

□ 要求对输入总开关的开关电流大小、电压大小、开关工作状态、故障状态进行监控,并提供两级告警,可设置阀值。

□ 对每一路输出开关的开关电流大小、电流百分比、开关工作状态进行监控,并提供两级告警,可设置阀值。

□ 频率检测、频率异常报警。

□ 零地电压检测、零地电压异常报警。

□ 主开关欠电压报警、过电压报警。

□ 电压和电流报警延时时间可以灵活调整。

③精密配电柜的供电质量监控功能

□ 要求对输入总开关的电流有效值、电压有效值、有功功率、无功功率、谐波功率、功率因数、有功电度、无功电度、频率、零地电压供电质量参数监控。

□ 对每一路输出开关的分合闸状态、电流有效值、电压有效值、有功功率、无功功率、谐波功率、有功电度、无功电度、功率因数等供电质量参数监控。

④精密配电柜的电量计量功能

□ 对输入总开关、每一路输出开关提供电量的计量,可以提供任何一路开关任何一段时间内的有功电度和无功电度。

⑤精密配电柜的监控通信功能

□ 要求提供一个RS232、一个RS485和一个SNMP网络监控接口,可以支持两个通信同时工作,分别为配电部门和IT部门提供监控通信功能,其中网络监控接口接受多个访问终端同时访问。

□ 大屏幕的智能化人机界面(HMI):普通电工也能看得懂的模拟盘显示功能,可以在一个界面实时显示全部主开关和支路开关的主要运行状况和主要参数,包括全部支路的分合闸状态、支路的额定电流、支路的实际工作电流、支路的回路号和所连接设备的名称。

□ 海量的数据处理能力:重要电参量的实时刷新(Is内采集所有电参量),重要数据的海量存储,标配20G存储空间,实现本地存储1〜3年的历史数据;数据可以为CFD仿真等数据挖掘提供足够的数据。

⑥所招标范围的配电柜需要提供10年以上,但不限于10年的长期质保(其中第一年为免费质保)。

⑦提供首年每季度一次的安全巡检,并提供巡检报告(第一季度每月一次)。

⑧具体开关容量和配电柜数量。

⑨服务级别为7x24小时响应,并在2小时内修复。

⑩含中标后的配电柜器件的图纸/需求校对、标准安装服务和开机检测服务。

3)精密配电柜测量精度

当交流配电柜通入额定电流时,各电气元件和部件的温升不得超过表43的规定。

4)精密配电柜电气性能

精密配电柜电气性能如表44所示。