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和電流狀態、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，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送到監控系統。

 

（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，給上游配電系統帶來了大量的諧波*，這些諧波影響到數據中心配電系統的穩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，可按設定的規則，對數據進行分析，發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控系統即可。

 

（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，能夠節約成本，陸續收回投資。