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数据中心电力模块浅谈

发布日期:2026-01-19 作者:法腾电力 点击:

预制数据中心电源模块,已经成为数据中心建设的标配,预制、一体化设计,减少土地使用,安装快速。双电源进线、SVG、旁路开关、UPS出线和UPS单元等等整合在一个排列,通过开关柜出线与UPS通过铜排直接连接,紧凑布局。这是国内厂家的普遍配置。整体安装在集装箱内部。


而美国数据中心则不接受这种结构,由于不同的设备有不同的标准,如美国低压开关柜采用UL891低压配电盘。UPS装置则需要满足UL9540A、UL1973等认证。因此不能做成一个排列。另外UPS发热量很大,会对开关柜温升造成影响。


因此配电盘一个排列,UPS单独排列,配电盘出线与UPS通过电缆连接。UL891配电盘结构紧凑,对于数据中心应用,需要2台3000/4000A框架断路器安装在一台1米宽的配电盘内部,或是4台2000A框架断路器安装在柜宽550mm的配电盘中。柜前维护需要增加侧柜用于进出线铜排、电缆连接。


对于中压引入的,采用紧凑型满足IEEE C37.20.9型气体绝缘开关柜,或者C37.20.3标准箱式空气绝缘开关柜。另外,对于预制仓式电力模块,一般将电力模块一个排列安装在集装箱内部,对于采用标准集装箱的设计,就需要小型化电力模块,特别是开关设备深度方向,对于户外应用,在集装箱内部需要留有运维通道,标准集装箱内部宽度尺寸2.35米、高2.39米,通道一般需要1米宽,开关柜后部一般需要留有0.2米,因此开关柜深度需要不大于1.15米。


另外由于UPS以及大电流开关柜的发热量巨大,不同于变电站户内安装的开关柜,开关柜通过柜体外壳辐射以及空气对流等将热量散发到柜外部,开关室空间足够大,且有通风措施,可以不安装空调等制冷设备即可以满足整体温升要求,而集装箱内部空间有限,箱体对外散热也是有限的,依靠集装箱外壳和通风孔难以将热量完全散出,也就是说,集装箱内部的温度比较高,开关柜的散热效率是与开关柜内外温度差息息相关的,温度差小,必然无法满足温升要求,导致内部热量过高。


一般集装箱内部需要安装空调等制冷设备。对于北美预制仓式数据中心,一般采用非标外箱设计,由于北美本身就有户外开关柜的标准和应用场景,户外开关柜包括带维护走廊和不带维护走廊的两种。不带走廊的开关柜直接户外应用,打开外部门就可以维护,开关柜本身一体带有户外防护措施,防雨、雪以及日照UV等等,另外不带走廊户外开关柜的温升就不是问题了,开关柜内部热量直接散发到户外,载流量更大。


而带走廊的户外开关柜尺寸根据内部设备定义,根据运输尺寸定义整体式还是现场拼装结构,开关柜具有通风、冷却、灭火、内部电弧压力释放等设施,因此开关柜尺寸自定义,以满足功能需要、安全可靠为主。电力模块需要合理的系统集成,可以根据功能布置在一起,更要考虑安全可靠,定制化户外箱体将开关设备、UPS等合理布置在一起,而不是采用标准集装箱来硬将设备塞进去,只为运输方便,而忽视系统功能性、可靠性、安全性。

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