本期我们来了解模块化配电系统的优缺点和常见应用。
模块化配电系统
为满足表1所列如今的IT设备要求，数据中心开始采用多种替代配电方法。
表1 影响配电选择的IT特点
这些方法更灵活、更易管理、更可靠、更高效。具体而言，它们包含以下属性：
两种模块化配电系统均可实现上述所需的属性：
一般情况下，这些方法的每功率单位初始成本高于传统配电方法。然而，从全生命周期成本来看，这些方法的总拥有成本（TCO）较低，因为其能更快地适应变更，通过更出色的容量管理避免容量受限（容量过剩），提高了效率，减少了维护费用。
上走线/下走线模块化配电（母线槽）
机柜母线槽是首款用以实现更具灵活性、可重新构建配电架构的传统配电替代方案。供电母线通常安装在IT设备行的上方。现场安装包括安装馈电断路器，通过安装支架将母线固定到吊顶上，连接断路器到母线馈电单元，然后插入插接箱并将其连接至机柜。该方法解决了传统配电方法中的诸多限制，比如简化变更和拆除地板下的线缆。在母线槽系统中，IT机柜直接通过带断路器的插接箱连接到母线槽中，如图6所示。这些系统通常按最大预期负载一次性安装完成。
图6 母线槽给机架配电图为上走线供电母线（左）
和地板下走线供电母线（右）
优点
1
不占用IT房间地板空间，因而IT设备有更多空间可用
2
从部署于IT机柜正上方或下方的插接箱中引出配电线缆，提升线缆管理和追踪能力
3
母线槽与各IT机柜的距离保持一致，大幅减少线缆库存管理工作
4
无工具即可装配的插接箱无需现场切线和端接分支电路工作，从而提高可靠性
5
由于组成元件均在工厂内设计、测试和集成，使整个配电系统实现系统级保修
6
市场可用容量范围较广，满足更大的容量需求
7
线缆非相互堆叠，因此简化了增加、移除和更换工作
缺点
1
吊顶高度会限制上走线的应用，因为机柜上方需要保留一定空间（约25英寸或0.6米），用作气流通道的高架地板限制了下走线的部署
2
母线段的现场安装和现场管理能力需花费更多的时间和费用，而且可能且会带来个别问题
3
当吊装于IT机柜上方时，可能对管道和气流遏制系统造成干扰
4
部署母线槽前，需仔细考虑机柜行部署位置和长度，因为在带电IT环境中安装或移动母线会干扰系统
5
考虑到扩容需求，通常在母线是一次性安装时完成，母线可能过度部署
常见应用
1
当IT房间的地板空间有限时
2
在空间宽敞、IT机柜行布局明确的大型设施中
3
当最终IT负载要求非常明确时
4
当IT设备周转频繁需要安装新回路时（实验室环境）
落地式模块化配电
不同于传统断路器面板的导线带栓接接线终端，模块化PDU使用的是安装有预先端接断路器模块的背板，该布置无需进行现场端接线缆。新增24个IT机柜的行，以及所有配套分支电路电线和条形机柜插座，可在一小时内安装完成，无需任何切线或端接操作。安装工作包括安装馈电断路器，将PDU部署于地板上，从馈电断路器布线至PDU上，插入预先组装的分支电路模块以及将其敷设至机柜中。各分支电路包含电源监测，接通时可自动进行配置。图7为落地式模块化配电装置及其分支电路模块的示例。
图7 占用空间为半个机柜的落地式模块化PDU示例
图示安装有24个分支电路模块
大量数据中心项目涉及现有数据中心的升级，且一般项目为增加容量或安装高密度区。落地式模块化配电系统特别适合于此类改装项目，因为其安装所带来的干扰低于传统PDU。随着数据中心的发展，模块化PDU可与现有传统PDU一起运行。在小型数据中心，模块化PDU可直接集成于UPS系统，构成一个可安放于IT房间并与IT机柜排成一列的紧凑部署方案。在该情况下，不再需要独立的UPS机房。在某些情况下，数据中心内可能会存在一片或多片只需要少量分支电路的区域。当存在极高密度机柜群，或由于房间形状等客观限制导致一小组的机柜独立成群。在这些情况下，IT机柜中可直接装入小型模块化PDU，不占用任何空间，如图8所示。
图8 直接安装到IT机柜中的小型模块化配电装置，
可为6个IT机柜供电（机柜门打开和关闭示意图）
优点
1
预先组装的背板和分支电路模块可确保系统的集成性且可靠性
2
推拉式外形设计和仅需最少现场工作量的预先组装模块可缩短安装时间
3
即插即用的智能化设计，提高了随负载要求变化的容量和变更管理能力
4
由于组成元件均在工厂内设计、测试和集成，使整个配电系统可实现系统级保修
5
更靠近负载配电架构，使的IT机柜可成行排列，提升了美观性
6
一旦有新的IT需求，可轻松扩展PDU
7
由于PDU可安装于IT地板上的任何位置，因此可不受特殊的房间条件的限制
缺点
1
由于PDU与各IT机柜的距离不一，因而增加了线缆库存管理量
2
由于部署于线缆槽内的线缆数量和尺寸不同，可能难以实施线缆追踪以及添加和更改，尤其是对于高密度应用
3
占用IT房间地板空间
常见应用
1
当数据中心无确定成长计划，不能提前明确安装位置，且需要灵活地添加/移除配电系统时
2
当受到房间形状或吊顶高度限制或有障碍物时
3
当IT人员希望在无第三方介入的情况下重新配置断路器和分支电路时
4
当优先考量部署速度时
5
当改造现有数据中心、增加容量或进行高密度区的安装时
数据中心配电架构到这里就结束了，下期我们一起了解一下配电架构比较，进一步探讨它们的不同。
