1 智能配電柜的功能及其解決方案

 

（1）智能配電柜能夠采集更多的電氣數據

 

除了和普通配電柜類似，通過電量儀表，采集總配電回路的電壓、電流以外，智能配電柜還能采集諸如諧波等電氣質量數據、配電柜分回路的通斷狀態(tài)和電流狀態(tài)、接地和防雷設備狀況等數據。以上數據的采集，除了普通電量儀表和主要電壓、電流互感器外，還需要增加更多傳感器、變送器設備，用于數據的采集。當前智能配電柜采集的數據通常有進線的電壓，電流，諧波，分回路的通斷狀態(tài)，分回路的電流，接地和防雷設備狀況，有的還需增加采集配電柜內的溫度，收集配電柜的故障預警信息。采集數據的顯示可以通過電量儀表和專用顯示屏進行本地顯示，也可通過RS485和以太網接口遠程發(fā)送到監(jiān)控系統(tǒng)。

 

（2）智能配電柜應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，因此對智能配電柜提出了特殊的維護要求，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，即要求智能配電柜采用的電氣元器件能夠支持熱維護。當前市場上可采用的方法有使用特制的匯流銅排，也有采用普通匯流銅排，在普通微斷上增加熱插拔底座的方式解決，多家電氣元件廠商都有提供這一類的解決方案。

 

（3）智能配電柜需要能夠治理和降低負載帶來的諧波電流

 

由于IT設備都是感性負載，給上游配電系統(tǒng)帶來了大量的諧波*，這些諧波影響到數據中心配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和電氣設備的使用壽命。因此智能配電柜需要增加具有能夠治理和降低IT設備帶來諧波的功能。

 

智能配電柜采用的諧波治理方式，多是在配電線路中串聯隔離變壓器。在增加隔離變壓器后，顯著降低IT負載對電網帶來的共模雜信的*.

 

（4）智能配電柜能夠保持零地電壓，以符合IT設備對零地電壓差的要求

 

在數據中心機房，零地電壓差過高，會給機房IT設備的運行帶來很多莫名故障。國標GB/T50174-2008對機房配電的零地電壓提出了要求，因此需要在智能配電柜端采取措施。

 

為了降低IT設備的零地電壓差，在智能配電柜的安裝上，通常采用在隔離變壓器端進行再次接地，將IT設備三相不平衡導致的中性線電流導入大地。

 

（5）智能配電柜能夠方便地調整三相電流的平衡

 

很多IT設備為單相用電，會引起三相電流不平衡，為充分利用能源，降低電能的浪費，管理人員需要經常調整三相電流的平衡。智能配電柜如能提供方便調整三相電流平衡的功能，則可有效提高維護效率。

 

目前一些廠商推出的微型斷路器產品，能結合匯流銅排方案，通過撥片方式方便的調整三相的平衡。但如果配電柜采用普通的微型斷路器，則需要在接入IT設備的同時選擇合適的相位，一旦接入IT負載后再進行調整，就會對負載運行產生影響。

 

（6）智能配電柜需要安裝防雷裝置

 

為了保護IT設備，智能配電柜都安裝有防雷裝置。根據IEEE1100規(guī)范，認為普通防雷設備的防護等級不能完全保障泄放大電流的感應雷電，建議采用瞬時突峰抑制（TVSS）設備，這些設備都采用和微斷并聯的方式接入。

 

（7）智能配電柜需擁有較全面的本地顯示屏，并能對設備故障進行預警

 

很多智能配電柜擁有本地顯示功能，采用觸摸屏或按鈕方式查詢采集到的數據，有的還具有一定的智能功能，可按設定的規(guī)則，對數據進行分析，發(fā)現異常及時進行聲光報警。智能配電柜能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，目前也有廠商將配電柜線路圖、故障日志信息也存放在智能配電柜的本地控制系統(tǒng)內，以便于用戶維修時檢查。

 

以上是用戶對智能配電柜產品進行的功能需求分析，但當前市場上的智能配電柜產品，并非象UPS產品一樣，基本形成了標準化配置。而是廠商根據用戶的需要，結合自身產品的特點，提供定制的配電柜。有一些產品提供以上介紹的某些功能，而另外一些產品提供了其他的功能。

 

2 智能配電柜的選擇要點

 

（1）數據中心的安全等級要求

 

對于一個重要性非常強的數據中心，管理人員的任務是保障IT設備的7×24小時運行，任何意外的停機都會造成重大的損失。那么選擇智能配電柜首先要考慮可靠性和維護的便利性，因此需要選擇帶有熱插拔的元器件、多種監(jiān)控和防雷設備的產品，隔離變壓器可以作為一個選件，根據數據中心的電氣系統(tǒng)架構，柴油機組的配比予以選裝。對于重要性較低的數據中心，則可選擇帶有普通元器件和較簡單的監(jiān)控系統(tǒng)即可。

 

（2）數據中心的日常管理自動化程度

 

對于數據中心的智能配電柜，需要定期進行預防性檢查，保持電纜接頭緊固和絕緣良好。如果數據中心的規(guī)模龐大，對于管理人員來說，提高管理的自動化程度是非常必要的。那么在選擇產品時，需要盡可能多地采集數據、加強監(jiān)控，以提高設備管理的效率，降低現場檢查的頻度。智能配電柜帶有一定的分析數據、自動報警功能，能夠按照預定的規(guī)則，提供警報信息，也能更好提高巡檢的效率。

 

（3）數據中心對能源效率的要求

 

對于密集部署IT設備的機房，往往會產生三相電流的不平衡，從而導致能源的浪費。一個每年電費在數千萬元的數據中心，如果因三相電流不平衡，損失了1%的電能，也是一筆不小的費用。因此選擇一個具有方便調整相位的配電柜產品，即使初次投入較大，但在日常管理中，能夠節(jié)約成本，陸續(xù)收回投資。