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数据中心机房电源组成部分及监控电源线的选择

发布时间:2018-11-26 10:12      浏览次数:

数据中心电源系统包括:外电引入、变压器、发电机、电动机、交流不间断电源系统、直流不间断电源系统、照明系统及输配电线路等。由于数据中心功率密度的提高,所消耗的电功率增加,在电力各环节能量损耗亦随之增大,因此,电源系统各环节均需采取节能措施。

(1)外电引入、变压器、发电机及电动机系统节能研究

(2)照明系统及输配电线路节能研究

(3)交、直流不间断电源系统节能研究

 

传统交流不间断电源(塔式UPS电源)系统应用现状

当前,数据中心主设备一般要求交流电源输入,多采用传统的交流UPS电源系统供电模式,即:UPS电源系统将交流市电整流逆变后,为数据主设备提供220/380V的交流不间断电源。其应用现状总结如下:

(1)传统UPS电源系统多采用N+1配置,等级较高的数据中心机房采用2(N+1)配置。

(2)部分在网的早期UPS电源主机采用6脉冲整流,近年来基本都采用12脉冲整流。

(3)为了限制UPS电源系统产生的谐波,部分UPS电源系统配置了有源滤波器。

(4)蓄电池后备时间大多按单机满载30分钟配置,有的数据中心配置达到了单机满载1小时。
 

2.传统交流不间断电源系统存在的问题

随着数据中心高能耗问题的凸显以及对设备运行可靠性要求的不断提高,传统交流UPS电源供电模式存在以下一些不足:

(1)采用了冗余并机技术,无论是N+1还是2(N+1)系统,在正常运行时,UPS电源主机的负载率均较低,再考虑到系统配置容量较实际偏大,使得系统的负载率更低,未在最佳效率点附近运行,系统损耗较大。经调查,很多大型数据中心机房的UPS电源系统单机负载率一般在10%至30%之间,大多数只有20%左右,在发展过程中的数据中心机房UPS电源单机负载率甚至更低,单机负载率10%不到的也占很大部分。

(2)目前仍有采用6脉冲整流的UPS电源在网运行,且没有采取相应的谐波处理措施,导致系统额外附加功率损耗大。部分UPS电源系统虽然配置了谐波过滤器用于谐波治理,但治理后实际运行情况没有进行相应跟踪,治理效果无法保证。

(3)交流UPS电源系统的后备蓄电池需经过UPS电源逆变后才能供给负载,一旦UPS电源本身出故障,仍会造成负载停电。
 

一、电源线的选择

电源线选择要通过计算才可以得到合理的选配,常用的12V供电摄像机的工作电流:

普通枪机或者半球:工作电流约为200~300mA可以选择500MA-1A的电源

一体化摄像机:工作电流约为350~400mA可以选择1A的电源

小型中型红外摄像机:工作电流为600-700MA可以选择1A的电源

大型的红外摄像机:工作电流1000MA-1200MA可以选择2A的电源

供电一套监控系统中:摄像机可以单独供电,也可以多个集中供电,如果是多个摄像机集中供电,所需要的电流为多个摄像机电流之和。

假设一个监控系统要10台半球摄像机统一公用一个电源,因为一台半球的电流是300-400MA,所以10台摄像机的电流是3000MA-4000MA,就应该选择5A或者6A的电源供电。

 

二、电源线线径的选择

假设四台摄像机到监控距离少于40米,每台摄像机可单独布RVV2×0.5电源线到监控主机并用小型开关电源供电;如果4个半球或者枪机,也可以选择2个12V1A电源或者1个12V2A电源,4个摄像机采用并联取电的方式,比较节省线材;如果摄像机的数量较多,8个摄像机,则应采用大功率的12V直流稳压电源集中供电,这个时候由于电流过大,必须考虑电源线上的压降,一般情况下,8个摄像机的系统,最远距离不超过40米的,可以布RVV2*0.75的线材集中供电;如果16路的系统集中供电,就要选择RVV2*1.0的电源线。以上的介绍的是摄像机到监控主机不超过40米距离的电源线的选择。

如果摄像机到主机的距离超过40米,就要考虑用220V集中供电,到摄像机端进行变压变成12V给摄像机供电。一般情况下,220V供电,只要系统不是太大,8路以下,200米以内的距离,都可以选择RVV2*0.5的线材,如果8路以上,都是大功率的红外摄像机,就要考虑用RVV2*0.75的电源线供电了,另外如果距离更远,为了保证安全,最好用RVV2*1.0的线材。

 

三、电源线选择方法

1、采用双绞线供电

五类或五类以上的非屏蔽双绞线作为监控摄像机供电电源线,可以简化布线,但是你要保证传过来的电源符合设备的要求。如设备工作电源是10-12VDC,电流是500MA,双绞线内阻为10Ω/100米(实际使用要测量),若传送的电源是12VDC,考虑到距离电压衰减,要保证设备的使用正常,传送电源在150米以内。

2、独立RVV线供电

根据终端摄像机的功率大小,一般的固定枪机功率不超过10W,红外枪机一般不超过20W,球机约为35W。单纯从功率上来说,RVV2*0.5的线就足够了,国标0.5的线可以带约1KW的负载。远距离,考虑到衰减,建议采用不小于1.0的线。如果摄像机的数量较少(5台以内)且摄像机与监控主机的间隔较近(少于50米),每台摄像机可独自布RVV2×0.5电源线到监控室并用小型变压器供电。

如果摄像机的数量较多,则应采纳大功率的12V直流稳压电源集中供电。在工过程中,要考虑到悉数摄像机的总功率和由传输线路所形成的电压降(称说“线损”,规格为1m2的铜导线每100m的电阻是1.8Ω)。对于一幢楼的监控,施工时一般用2条2.5-6m2的铜芯双塑线作为电源主线由监控室引至线井,并沿线井走至各摄像机楼层的线井。对楼层各摄像机的供电,可由该层线井引1条RVV2×1或RVV2×1.5(若该层的摄像机数量超越6台)电源线给摄像机供电,或用RVV2×0.5护套线一一引线对应供电。



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