摘要:一直以来,数据中心机房中特别重要负载的供电都用交流UPS系统,但实际上,机房内的用户设备都是数字设备,数字设备的电子线路需要低压直流供电,如:DC12V、DC15V和DC5V等。数据中心机房供电中用直流UPS系统是必然趋势,但在项目方案设计中不是简单的事情。机房供电采用直流UPS系统的前提是要有比交流UPS更高的效率及确定合适的直流电压!以下通过实例来说明。 |
2 母线供电的设想
对于每列机柜内的直流供电方式问题,由于相对于交流高压,它所用导线截面积很大,电缆就不合适了,可用铜(主)母排方式输电,为了节省铜材,本人设想用如下梯形方式叠成主母线。
(1)对于直流48V供电,见图10。
这种方式采用主母排梯形排列,可节省铜材;例如:铜排100×2,20kW/柜,20000/48≈417(A),要用150 mm2线;母排总电流4170 A ,截面积为2000mm2。
(2)对于直流110V供电,见图11。
这种方式主母排截面积比上一种小多了,例如:铜排30×3,20kW/柜,20000/110≈182(A),要用截面积为91mm2的线;母排总电流1818A,截面积为909mm2。
从主母排向各机柜内直流供电方式的问题。设想在机柜内后部设置正、负两根母排,柜内设若干直流插座(内设保护和监测线路),直流插座从柜内的正、负两根母排取电。这样从主母排到柜内正、负母排引电有两种方式:软电缆和母排,见图12和图13。
用软线连接两母排,这种方式较方便施工;铜排用塑料胶带裹绕,不露铜。机柜内正、负母排直接与电源主母排连接,这种方式施工有一定难度;铜排用塑料胶带裹绕,不露铜。
3 结束语
综上所述,机房供电采用直流UPS系统的前提是要有比交流UPS更高的效率及确定合适的直流电压!采用直流UPS系统供电方案还需解决直流母线、直流插座等零部件开发问题。
高压直流有利于传输电能,但元件耐压要求高;低压直流方便使用,但输电耗材,导线结构复杂。直流电压究竟定在多少伏合适,这需要电源生产厂家、服务器生产厂家、配电柜及元器件生产厂家等共同协商确定。从以上分析看,本人认为直流UPS输出电压定在110V左右较为合适,即机柜内负载设备由直流110V供电,此电压对于直流配电设备和元器件也易于满足。
试想今后计算机设备可制成两种类型:机房用和民用。机房用的以直流方式供电;民用的还是以交流(220V)方式供电。数字线路板的直流电源也要尽量统一在一种直流电压等级上。
田博光,施耐德电气(中国)有限公司高级工程师,技术专家,主要从事数据中心配电系统整体解决方案技术支持。
责任编辑:Mary