机柜插座PDU设计解决方案

1、机柜插座机柜插座 PDU 设计解决方案设计解决方案技术设计方方案案介介绍绍设计单位：广州莱安智能化系统开发有限公司网站：http:/地址：广州市天河区中山大道建中路 5 号天河软件园海天楼 3A06用户服务中心：Tel85574628 85574638 85698805 85698850联系人：周先生欢迎来电索取详细方案或来电洽谈业务，免费提供设计方案，价格实惠我司开发以及生产大量的机房 PDU 系统，欢迎各界人士批发以及代理。目目 录录一、机柜插座一、机柜插座 PDU 是什么是什么.31、接口兼容性：、接口兼容性： .32、国际标准机架式

2、安装、国际标准机架式安装:.33、方便可靠的安装性能、方便可靠的安装性能:.44、多重电路保护功能、多重电路保护功能 .4二、二、PDU 机柜电源插座分类机柜电源插座分类.4三、机房电源及环境基础建设探讨三、机房电源及环境基础建设探讨 .51、传统电源及环境建设方案可能存在的问题、传统电源及环境建设方案可能存在的问题 .5（1）、电源及环境支持系统是一个相对独立的基础系统，需要非常重视。）、电源及环境支持系统是一个相对独立的基础系统，需要非常重视。 .5（2）、交流不间断电源系统（）、交流不间断电源系统（UPS）建设所面临的问题。）建设所面临的问题。.6（3）、机房环境（机房专用空调解决方案）

3、建设所面临的问题。）、机房环境（机房专用空调解决方案）建设所面临的问题。 .8四、机柜常识四、机柜常识 .101、机柜容量、机柜容量“U”解释解释.102、19 英寸标准解释英寸标准解释 .103、机柜选购要素、机柜选购要素 .114、何为、何为“KVM”？.12五、五、PDU 在机房中的作用在机房中的作用.13六、六、PDU 发展趋势发展趋势.14一、机柜插座一、机柜插座 PDU 是什么是什么PDU（是 Power Distribution Unit 的缩写）电源分配单元。这种机柜专用电源插座相对于普通插座具有安全质量好、承载功率大、插座制式种类多、保护功能齐全、控制功能灵活、使用方便、方便

4、智能化管理等多方面的优点。1、接口兼容性：、接口兼容性： 世界各国制式标准的电源插座孔模块，可满足多国客户的不同需求多用输出插孔及 IEC 输出插座，适用于多国不同的进口仪器设备的插头。 1). 可实现双项输入、IEC 插座输入、产品前面板输入、产品后部输入、 产品端部输入等形式。 2). 具有多种规格的国标 、英标 、德标 、美标 、印 度标 。 3). 可选 10A、16A 及工业偶合器 等多种规格的插头。 2、国际标准机架式安装、国际标准机架式安装: 方便地安装在 19 英寸标准机柜、机架上，只占用 1U 的机柜空间，支持水平安装（标准 19 英寸）、垂直安装（与机柜立柱平行安装），也可

5、适用于其他场合。 3、方便可靠的安装性能、方便可靠的安装性能: 19 英寸的标准化设计，安装非常简便。最少只需 2 颗螺钉，即可将 PDU 固定牢固。可根据用户需要将 PDU 产品调整 180 度安装；配以特制 L 型弯板亦可实现将 PDU 产品调整 90 度安装。 4、多重电路保护功能、多重电路保护功能 雷击、电涌防护：最大耐冲击电流：20KA 或更高; 限制电压：500V 或更低 ； 报警保护：LED 数字式电流显示与带报警功能的全程电流监控 滤波保护：带有精细滤波保护，输出超稳定的纯净电源 过载防护：提供两极超负荷保护，可有效防止过载所产生的问题。 防误操作：PDU 主控开关 ON/OF

6、F 带保护栅，可防止意外关闭，同时提供可选择的双路 二、二、pdu 机柜电源插座分类机柜电源插座分类主要看你机柜内的设备用的是什么插座制式，多少位数，输入功率，另外还有防雷、过载、空开等功能的选择。国内一般都用国标三扁和国标万用插座三、机房电源及环境基础建设探讨三、机房电源及环境基础建设探讨1、传统电源及环境建设方案可能存在的问、传统电源及环境建设方案可能存在的问题题机房电源以及环境建设都取得了很大的成绩，但是从专业的角度来讲，还是有很多可以进行优化和改善的地方。特别是在当前机房数字化、产业化转型的关键时期，机房新的技术模式和业务模式对于系统的稳定运行和安全保障提出了更高要求，同样使得一切业务

7、和应用的基础电源以及环境系统建设提出了更多要求和新的挑战。下面我们将就目前机房机房电源及环境基础建设可能存在的一些共性问题进行阐述。本文主要涉及和论述的是交流不间断电源（UPS）和机房专用空调这两种具体产品和系统的设计和建设使用时要考虑的问题。（1） 、电源及环境支持系统是一个相对独、电源及环境支持系统是一个相对独立的基础系统，需要非常重视。立的基础系统，需要非常重视。机房电源及环境系统是一切具体技术和业务应用的基础，需要相对独立和统一的规划和建设。目前机房的电源以及环境建设系统建设总的来讲关注是不够完备的，主要体现在如下几个方面：1）系统建设思路上的不完备。没有一个专门的规划和一以贯之的思路

8、，也没有相关的系统建设明细标准。在以往的*建设中，无论是电源设备还是相关的环境支持设备都是随着主要的业务设备投入而分期投入的，因此各个电源设备和相关的环境支持设备千差万别。2）系统建设方案上的不完备。对于该系统的建设，我们认为一般情况下可分为八个小系统来建设：即发电机系统、低压切换系统、低压配电系统、直流不间断电源系统、交流不间断电源系统、机房环境调节系统、机房防雷和接地系统以及监控系统等。在实际建设中可以根据不同的场地具体情况选择制定不同的方案以便使安全效益最大化。（2） 、交流不间断电源系统（、交流不间断电源系统（UPS）建）建设所面临的问题。设所面临的问题。1）UPS 的布置呈现出分散的

9、态势，后级的交流用电设备取电不集中。第一，UPS 电源的分散配置，导致 UPS 电源的利用率必然不高。这样，投入和产出就往往不可能达到一个最优的比例，也必然不利于系统的扩容。第二，无论是从设计还是应用来看，分散的小容量的 UPS 系统的可靠性相对较低，出现问题的概率相对较大。第三，分散小容量 UPS 系统的可维护性较差，且维护成本相对较高。第四，电源的分散配置，不利于前后级的配电系统的设计，浪费空间，给安装、维护、管理 UPS 及电池等各项工作造成很大困难，威胁供电系统长期、稳定、正常地运行2）UPS 系统的供电方案不尽合理。根据不同的负载对可靠性的不同要求，UPS 系统有着不同的组网方式，可

10、靠性从低到高，一般可分为：单机供电系统、两台 UPS 组成的串联热备份系统、多台 UPS 组成的直接并机系统、多套 UPS系统所组成的双母线系统。就目前的情况来看，多数*机房主要采用的系统是单机系统两台UPS 所组成的串联热备份系统，另外，在某些数字电视中心及IDC（互联网数据中心）机房采用了两台 UPS 所组成的直接并机系统。特别指出，我们发现有些*机房的一些核心负载就简单的用串联热备份系统来提供用电，这是很不安全的。在核心负载的用电安全上，这种 UPS 的配置方案显得相对不足，因为只要串联系统中的主机宕机，负载极有可能中断引起严重事故。我们推荐至少要用一套11 的直接并机的系统。对于数字电

11、视中心及 IDC 机房，我们推荐双母线系统，这样，系统的供电的可靠性可达 99.99999%3）UPS 种类繁多，除了主流厂家之外，还有很多小厂家产品，良莠不齐。各套 UPS 系统完全独立，资源之间互相也完全没有可能做调配和相互支援。然后，这样对 UPS 的维护造成了极大的压力。4）UPS 的输入输出系统配置配置呈现出不完全合理的现状。首先是方案不完全合理，然后是很多配电屏本身设计不合理，不规范。5）UPS 的使用和维护状况由于种种原因，也不太理想。（3） 、机房环境（机房专用空调解决方案）、机房环境（机房专用空调解决方案）建设所面临的问题。建设所面临的问题。目前，很多*机房没有使用机房专用空

12、调（常被称为精密空调，恒温恒湿机），而是广泛应用普通舒适性空调。与机房专用空调比较，舒适性空调问题如下：1）舒适性空调出风温度过低，会导致在出风口附近空气中的水蒸汽饱和凝结出水滴，对附近的用电设备造成很大危险。2）舒适性空调风量过小，不适合计算机设备的高热密度的发热特点，无法驱除机房的“热岛效应”。3）舒适性空调温度调节精度过低，温度调节精度为35，温度的波动对设备稳定运行极其不利。4）舒适性空调没有湿度控制功能。舒适性空调无法进行湿度控制。没有加湿功能，只能进行除湿，在冬季甚至过度除湿，湿度过低产生的静电极易产生设备故障。6）舒适性空调过滤能力无法达到机房标准。舒适性空调只具备简单的过滤功能

13、，其过滤器的过滤效果根本无法达到机房的要求。机房专用空调严格按照 0.5 微米/升18,000(B 级)设计，配合以每小时 30 次的风量循环，保障机房洁净。7）舒适性空调在北方地区无法实现低温（室外）运行。一般标称-5以下即无法制冷和加热，而机房是发热量很大的区域，即使在冬天也需要对设备进行降温。8）舒适性空调维护量大，舒适性空调长期应用在非设计工况下，故障率高，能效比不断下降，越来越耗能。机房专用空调按照全年长期运行设计，维护量小。9）舒适性空调在机房内应用，寿命短。在 365 天/24 小时应用的情况下其寿命一般不超过 3 年（机房专用空调的设计寿命一般为连续运转 10 年）。10）舒适

14、性空调空调耗电量大，机房专用空调选用的工业等级压缩机能效比高达 3.3。而舒适性空调目前业界选用的高等级压缩机能效比约 2.9，同时考虑到其他设计差异,如显热比指标，舒适性空调比同容量的机房专用空调多耗电 20%-30%,不仅增加使用成本，也浪费能源。以上舒适性空调的问题，将影响机房设备的安全运行，增加机房运行成本，需要应用机房专用空调予以解决。四、机柜常识四、机柜常识 1、机柜容量、机柜容量“U”解释解释19 寸标准机柜内设备安装所占高度用一个特殊单位U表示，1U=44.45mm。u 是指机柜的内部有效使用空间，使用 19 寸标准机柜的标准设备的面板一般都是按 n 个 U 的规格制造。对于一

15、些非标准设备，大多可以通过附加适配档板装入 19 寸机箱并固定。42U 机柜为常见的标准机柜，除 42U 标准机柜外，47U 机柜、37U 机柜、32U机柜、20U 机柜、12U 机柜、6U 机柜也是有些机柜厂家的常备货。 2、19 英寸标准解释英寸标准解释大多数工程级的设备的面板宽度都采用 19 英寸,安装孔距为465mm，因此，机柜只要能满足多数 19 寸设备的安装,则该机柜就是标准机柜。1 英寸=25.4mm 19 英寸=482.6mm。19 寸标准机柜外型有宽度、高度、深度三个常规指标。机柜的物理宽度通常为 600mm 和800mm 两种。高度一般从 0.7M-2.4M，根据柜内设备的

16、多少和统一格调而定，通常厂商可以定制特殊的高度，常见的成品 19 寸标准机柜高度为 1.6M、1.8M 和 2M。机柜的深度一般从 600mm-1000mm，根据柜内设备的尺寸而定，通常厂商也可以定制特殊深度的产品，常见的成品 19 寸标准机柜深度为 600mm、700mm、800mm、900mm。19”标准机柜的结构比较简单，主要包括基本框架、内部支撑系统、布线系统、通风系统。 3、机柜选购要素、机柜选购要素服务器机柜、网络机柜一般是用冷轧钢板或型材制作，用来存放计算机和相关控制设备的物件，可以提供对存放设备的保护，屏蔽电磁干扰，有序、整齐地排列设备，方便以后维护设备。 选购标准： (1)机

17、柜生产标准按 ISO 质量管理体系标准，兼容 19”国际标准及其它标准。 (2)机柜选材：用优质冷轧和冷轧拉伸钢板，选材厚度 1.5mm 以上。 (3)机柜前门处理工艺及门锁：钢化玻璃厚度，门锁样式，双开后门的方式有利于节省空间，方便安装及拆卸。 (4)机柜钢板表面处理工艺。 (5)机柜表面涂层工艺。 (6)机柜钢板加工技术要求。 (7)机柜紧固件采购，安装螺丝螺母、脚轮，脚钉选用。 (8)机柜电器部分选用：电源选用含有 CCC 认证。风机转速，噪音、使用寿命等。 (9)机柜设计标准。 (10)机柜使用技术和环境要求：机柜设接地点，确保机柜有效接地。机柜上下左右留有走线孔，机柜底部大走线盖板可

18、调节。机柜组装迅速，并完全可迅速拆卸。机柜整体承重。工作环境。 (11)服务器机柜、网络机柜售后服务要求。 4、何为、何为“KVM”？KVM 的意思是“键盘、显示器及鼠标”。 这三项加起来称为一组 KVM 操作台。 KVM 切换器的主要目的是让统一组 KVM 操作台可以连接到许多台设备。 这可以让使用者从操作台访问及控制许多台计算机或服务器。 大多数的企业都需要服务器来执行幕后的工作，协助企业顺畅运作。 最常见的服务器类型包括邮件服务器、数据库/档案服务器、网页服务器以及应用服务器 (SAP、ADP)。 由于企业服务器具有关键任务的角色，因此通常会放在称为数据中心或服务器机房的安全环境里。 服

19、务器机房可能是小型的柜子或房间，也可能是很大的空间，其中含有几百台或甚至几千台服务器。 这些通常称为数据中心。 数据中心的设计是要保护里面的服务器，并且提供非常可靠的电源与发电机；有高度的实体保全，还要有高阶的冷热通风与空调 (HVAC) 系统。 KVM 切换器的主要目的是要让一组 KVM 操作台可以连接到许多个设备，让使用者能够选择性地从自己的 KVM 操作台控制一个或另一个设备。 KVM 切换器的优点 KVM 切换器可以让一名或多名使用者访问及控制许多台服务器，因此各种大小规模的企业可以实现下列优势： 降低成本 - 使用 KVM 切换器，再也不需要为每一台服务器连接键盘、显示器及鼠标，因此

20、只需要一组或少数几组键盘、显示器及鼠标，就可以控制与管理许多台服务器。 这不只会降低硬件成本，还可以空出更多宝贵的空间，此外还能降低对于电力与空调系统的需求。 提升企业连续性 - KVM 切换器允许以“独立于网络外”的方式访问公司的服务器及其它 IT 设备。 切换器本身并不需要依赖企业的骨干或网络。 因此，即使企业网络本身故障，IT 人员仍然能够访问、控制及管理公司的服务器。 甚至可以利用 KVM 切换器从远程位置做到完整的系统重新开机。 不受限于硬件平台与操作系统 - KVM 切换器可以在不同的服务器环境运作。 并没有限制要特定制造厂商的硬件或操作系统才可以运作。五、五、PDU 在机房中的作

21、用在机房中的作用 PDU，即：机柜电源分配单元。PDU 产品起着关联机房内所有昂贵设备正常运转的作用，技术含量和电气指标都要求很高。事实上，由于机柜内的特殊环境，PDU 除了要提供雷电消除器(SPD) 、过载保护器等功能以外，还要具备低温升、高载流、防误插、高精度插拔、安装便利等高可靠电气性能。 如果现在机柜里还在使用普通的民用插座，那机房管理人员要尽快提高防范意识了，因为电气指标不能适应您的真实需求是十分危险的事情。一旦负载超过联线和电路结构的承载能力，就会引发积热、打火、断路、数据损失、甚至电气火灾等危险事故。PDU质量，事关所有 IT 设备的安全，任何时候都不能忽视！ 六、六、PDU 发

22、展趋势发展趋势 PDU 产品作为机房配电系统的重要组成部分，其安全性是最为重要的属性。根据相关的研究组织统计，80%的电气设备事故的产生原因来自于电气接口问题。因此，作为机房设备的电源接口，PDU在未来的发展中，其安全可靠性将是客户最为关注的特性之一。这也正是原来采用普通插座的数据中心客户转向使用 PDU 产品的最重要原因，PDU 产品的安全可靠性要远高于普通的电源插座。 在强调安全可靠性的同时，高端 PDU 产品更加关注其产品的智能化。可编程，可远程控制的 PDU 产品已经在市场中赢得了不错的反响，产品的智能化可以更好的满足数据中心客户的要求，使得 PDU产品更具竞争力。通过智能化的 PDU

23、 产品，数据中心的客户可以更好的控制相关的电气设备，同时智能化的管理也体现出了 PDU 的另一个发展趋势，那就是绿色化。绿色化的 PDU 产品不仅自身通过良好的产品设计达到更低的能耗，同时通过智能化控制也能够使得整个数据中心达到节能减排的效果。七、七、PDU 与过载保护器的区别与过载保护器的区别过载保护器的全称叫做“热动能过载保护器”，顾名思义，热动能就是电流过大后，会有预热温升，产生动能，切断电源的意思。它的工作状态是，在电流超载时，保护器按钮会迅速弹起，切断电源。排除过载后，按下按钮接通电源，即可恢复正常保护状态。此装置的优越性更在于它无需更换保险丝（或保险管），可重复使用，十分便捷。热动

24、能过载保护器的保护的就是防止电流过大后，温升高，机柜插座 PDU 无法承受高温，导致火灾发生。它的缺点就是，如果没有计算好，使用设备的过多，电流过大后，会频繁断电，影响设备正常工作。过载保护器，一般有二种，10A 和 16A 的，10A 的稳定性还算可以，16A 的就不敢恭维了，如果客户选择 16A 的过载，我们就建议更换为 16A 的断路器（空气开关），稳定性极好！机柜插座 PDU 内的“防雷”装置其实就是我们常说的“浪涌保护器”，那么我将详细的阐述一下“浪涌保护器”的特点和作用。电涌保护器（Surge protection Device）是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“

25、避雷器”或“过电压保护器”英文简写为 SPD.电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。“电涌”是由多种外部和内部因素造成的瞬间过电压或过电流现象，通常只持续短短几微秒，但由于能量大，往往给精密电路造成硬伤。ANSI/IEEE C62.41-1991 的定义：电涌电流最大可超过一万安培。在我们繁忙的工作环境里，每小时

26、大约会发生 18 万-43 万2 千次的电涌。雷电、电网的切换、邻近用户的负载切换和电磁场变化是造成这种电力干扰的原因。研究表明：大约有 80%的瞬间电涌是由供电系统内部产生的，从日常复印机和空调设备的开、关到各种设备启动，几乎所有的用电设备或系统都会产生电涌，同时又都受电涌影响。这些电涌的累积效应造成半导体器件性能的衰退、故障和寿命的缩短，最后导致机器损坏和数据丢失。机柜插座 PDU 里面的防雷其实不是防直击雷，而是防电器之间的浪涌，防雷击感应高电流，属于三级防雷。它只会对瞬间的高电流冲击起到保护作用，对于温升的过小电流不起作用。PDUPDU 市场高速发展市场高速发展 产品渠道两手抓产品渠道

27、两手抓 2009 年是全球经济复苏的一年，对于中国经济也不例外。由于中国强有力的宏观经济政策的调控作用，使得中国经济成为世界经济复苏的重要先导力量。在数据中心机房产品市场方面，PDU 产品保持着近年来高速增长的趋势，根据 ICTresearch 的研究显示，2009 年全年 PDU 产品的销售额将达到 3.92 亿元，同比增长 31.5%。这主要是由于 PDU 产品使用率较低、基数较小，同时用户对机房配电关注程度的提高所引起的，而这种高速增长的趋势还将在未来几年内得到延续。根据我们的预测，2010 年 PDU 的销售额将突破 5 个亿，仍保持 30%以上的增长速度。 表20102012 年中国 UPS 市场销售额预测 图 1 20102012 年中国 UPS 市场销售额预测 产品发展趋势产品发展趋势 PDU 产品作为机房配电系统的重要组成部分，其安全性是最为重要的属性。根据相关的研究组织统计，80%的电气设备事故的产生原因来自于电气接口问题。因此，作为机房设备的电源接口，PDU在未来的发展中，其安全可靠性将是客户最为关注的特性之一。这也正是原来采用普通插座的数据中心客户转向使用 PDU 产品