智能安全配电装置在数据中心配电系统中的应用

摘要：随着信息技术的迅速发展，数据的产生和存储需求不断增长。数据中心作为一个关键的基础设施，承担了大量数据存储、处理和传输的任务。在数据中心运行过程中，供配电系统扮演着至关重要的角色。它负责为数据中心内的各种设备提供稳定、可靠的电力供应，确保数据中心的连续运行和高效运作。所以数据中心的供配电特别重要，一旦发生电气事故，损失将十分严重。智能安全配电装置应用在数据中心配电系统中，可以提升数据中心智能化管控水平和有效防范电气火灾的发生。

关键词：数据中心；电气事故；智能安全配电装置

0.数据中心用电安全的重要性分析

随着科技的飞速发展，尤其是生成式人工智能（AI）的崛起，全球云计算市场正经历前suo未有的变革与增长。数据中心，作为数字经济的基础设施基石，近年来成为备受瞩目的“新宠"。这一趋势不仅重塑了数字经济的面貌，更为数据中心供配电系统带来了历史性的发展机遇。

国内数据中心建设持续火热。随着我国数字化转型、“东数西算"的进一步深入，5G、云计算等技术及以ChatGTP为首的生成式人工智能井喷式发展，算力应用场景不断涌现，算力需求爆发式增长，数据中心需求稳步提升。根据BHI对2024年1-4月收录的拟在建项目及24年省重点项目的梳理分析，共统计出相关拟在建项目317个，可明确总投资额超1800亿元。我国数据中心项目建设整体呈现出数据服务算力化、地区建设集群化、参与主体及应用领域多元化的特征。

美国最re门的商业地产也不再是办公楼或者购物中心，而是数据中心。根据花旗集团的最新预测，到2025年，全球云计算领域的四大ju头——亚马逊(AMZN.US)、谷歌(GOOGL.US)、微软(MSFT.US)以及社交媒体Facebook和Instagram的母公司Meta Platforms(META.US)——在数据中心相关资本支出方面预计将实现40%至50%的同比增长。这一预测不仅反映了科技ju头对数据中心基础设施建设的持续重视，也预示着未来几年内数据中心市场的蓬勃发展。

在用电量如此巨大的情况下，数据中心供配电系统的供电连续和安全性尤其重要。电能安全和连续性问题通常是潜在的、瞬时的，但是带来的危害却是持续的，严重的。

一.数据中心电气事故案例分析

2024年9月10日，阿里云新加坡数据中心突发火灾，造设备温度异常升高，导致该地区云服务出现大范围异常，引发业界广泛关注。这一事件再次引发了业内对云计算基础设施安全性的思考。。

2022年9月16日，位于湖南省长沙市芙蓉区的湖南电信大楼发生火灾，数十层楼体燃烧剧烈，消防赶到后将火势扑灭，撤离及时，无人员伤亡。经初步侦察，现场为大厦外立面起火。为防止发生危险，大楼部分设备断电，据中国电信官fang及用户反映，部分用户手机语音和短信功能受到影响，截止当晚12时仍未恢复。

2021年11月3日，多款网易游戏出现无法登录、断连情况。据《绝对演绎》等游戏官博表示原因系机房过热导致服务器宕机“机房传来报警，温度过高。部分服务器过热宕机。空调重新开机也没有解决问题……"。

因违反电气安装使用规定引发的火灾起数占全年火灾起数的34.6%。生活中因用火不慎引发的火灾占全年火灾起数的21.5%。吸烟引发的火灾占全年火灾起数的7.3%。自燃引发的火灾占全年火灾起数的4.8%。生产作业不慎引发的火灾占全年火灾起数的4.1%。玩huo引发的火灾占全年火灾起数的2.9%。67起较大火灾中，37起为电气火灾。4起重大火灾事故中，3起为电气火灾事故。

综合上述典型案例及公安消防部门历年的火灾统计年鉴中的数据，我们可以发现：随着人民群众的火灾防范意识的增强，人为因素所引发的火灾事故比例逐步降低，但隐蔽性较强，可视化程度低的电气火灾事故一直居高不下，因此采用先进的技术防范手段，实现电气火灾安全隐患的可视化和对配电系统的智能化监管是十分必要和紧迫的。 

二。  数据中心用电安全隐患分析

归纳总结过往案例，可以看出，数据中心电气事故发生的原因大致包括：

1、设备故障：由于机房内配电系统、用电设备、UPS 系统、空调等设备始终处于24小时工作的状态，长时间高负载运行和老化故障都可能引发火灾；

2、电气线缆故障：电气线路短路、过载、接触电阻过大等；

3、可燃材料：机房内使用或存在可燃材料；

4、雷击：雷击等强电侵入导致火灾；

5、静电：通信设备运行、工作人员的衣服等都可能产生静电。如果机房接地处理不当，形成高电位，就会发生静电导电现象，容易产生火花并引燃周围可燃物；

6、其它人为原因等。

三.安科瑞AISD系列智能安全配电装置概述

消防安全，一头连接着千家万户，一头连接着社会经济发展，事关群众生命财产安全，事关国计民生大局，责任重于泰山，如何预防火灾发生是关键！

生活中常见的传统安全用电防护手段，是在电路短路引起电弧火花时及时切断线路电源，但此时电弧火花已经产生，如果周边有纸张、地毯等易燃物品，一场火灾将难以避免。

   安科瑞电气股份有限公司自主研发的智能安全配电装置打破了传统用电防护领域中仅仅只能做到“事后处理"的技术瓶颈，提前将配电转换安全电，从源头抑制电弧火花的产生，大大降低火灾风险，同时系统实时监测电气线路中电压、电流、功率、温度、剩余（漏）电流、对地绝缘阻值等关键数据，智能识别电路异常风险，及时将报警信息传送至云管理系统，提醒用户单位及时进行精准的故障排查。该系统既可满足管理人员在紧急情况下的远程应急处理，也可输出历史故障类型、报警数据、维保记录等管理台账，支持用户单位的日常安全用电优化管理，从而有效提升电气安全隐患的发现率、处理率，防范电气火灾的发生

3.1介绍

AISD系列智能安全配电装置是安科瑞电气有限公司专门为低压配电侧开发的一款智能安全用电产品，本产品主要针对低压配电侧人身触电安全事故、线路老化、漏电引起电气火灾等等常见隐患而设计。产品主要应用于数据中心、学校、医院、养老院、康复中心、酒店、商场、企事业单位、家庭电器等各类低压用电的场合。

3.2功能特点

■       采用一体化整机设计，专门的用户接线及操作窗口，简化用户使用。

■       提高供电连续性。装置负载侧电网发生单相接地故障时，电网可持续供电，装置报警，但不会切断电源，不影响用电设备继续运行。

■       提高供电安全性。装置输出侧负载线路发生单相接地故障时，接地点不会产生火花，防止电气火灾事故发生。

■       保障人身安全。装置限制了负载侧电网的漏电流，人体误触碰到单根供电线路时，能对人体进行保护，不会造成触电事故。

■       监测报警功能。后端输出线路发生过载、过欠压、绝缘，以及装置内部超温故障时，装置发出声光报警信号。

■       电参量测量与显示。装置能实时测量输出线路的电流、电压、功率、电能、装置温度和输出线路对地绝缘电阻值，并在触摸屏上实时显示。

■       事件记录。装置可存储20条事件记录，可供用户查询。

■       通讯功能。装置配有1路RS485通讯，采用标准Modbus-RTU协议。也可选配无线通讯功能，通过有线组网或无线方式将数据发送到云平台，用户可以使用浏览器、手机APP或微信众号对装置的远程监测和控制。

■       具有应急市电切换、浪涌保护及紧急按钮断电功能。

3.3技术指标

注：具体容量选型时请咨询相关工程师。

3.4典型应用图

AISD系列智能安全配电装置可以通过有线通讯的方式接入电气火灾监控主机，也可以通过无线通讯的方式接入安全用电管理云平台或者其他云平台，方便管理人员对所有安装了智能安全配电装置的场所进行维护，管理。

注意事项

1）在选用智能安全配电装置时，装置的额定容量应该与后方用电设备的额定容量保持一致。例如，当智能安全配电装置的额定容量为3kVA时，后方用电设备的额定容量应不超过3kVA，严禁将其使用于额定容量不匹配的配电线路中。

2）智能安全配电装置器采用落地安装，应确保安装场所无滴水、腐蚀性化学气体和沉淀物质，并注意环境温度和通风散热。

3）接线时应按接线图操作，同时为了防止接头处接触电阻过大而导致局部过热，也避免因接触不良而导致装置工作不正常，应确保装置相应端子接线拧紧压实。

4）严禁非专业人士擅自打开产品外壳

四.结语

随着云计算、大数据、物联网等新兴技术的普及和应用场景的拓展，数据中心的市场需求将持续增长。这将为供配电系统带来更多的发展机会和商业价值。在银行使用智能安全配电装置可以大大提高用电安全管理的效率和有效性，能避免出现因线路问题出现的其他方面的安全问题，保证供电的安全性、连续性、稳定性。值得推广！

参考文献

［1］ JGJ 284—2012 金融建筑电气设计规范［S］．

［2］ GB 50052—2009 供配电系统设计规范［S］．

［3］ JGJ 16—2008 民用建筑电气设计规范［S］．

［4］ 企业微电网设计与应用手册.2020.6

作者简介：任运业，男，现供职于安科瑞电气股份有限公司。