聊聊我知道的直流那些事之 数据中心的直流系统

众所周知，高密度的信息存储设备的能耗，和由于降低设备发热而使用的空调的能耗，使数据中心中成了耗能大户。由于随着物联网、人工智能、大数据等第四次科技革命的迅猛发展，构建数据中心的数量规模还将进一步增加，如何利用各类再生能源同时提高供电系统的效率，日益引起人们的重视。直流配电系统由于传输过程中和电压转换驱动过程中能量损失小，以及用电设备本身的直流属性，数据中心的全低压直流配电系统也在数据中心中得到广泛应用，下图就是数据中心的全系统直流供电的应用框图。采用两路冗余的低压400V直流配电干线向数据中心的数据处理设备、空调通风设备和LED照明供电。

数据中心的低压直流配电系统优先采用IT接地形式。下图为IEC/TC64电气安全标委会推荐的低压直流配电系统的IT接地形式。

低压直流低压配电系统可采用集绝缘检测（IMD）或剩余电流检测（RCM）、过电流保护（OCP）为一体的综合保护系统，通过直流配电系统的运行保护进行全范围的监控。

对于数据中心使用的直流配电系统而言更应防止电磁骚扰（EMI）对数据存储设备的干扰，因为对于IT接地形式，如果一次接地故障发生在系统的负极并没有及时清除，后续第二次是发生在正极的高阻对地绝缘故障，这样就会形成配电系统的接地形式就会变成直流TN-C系统，如下图所示。

数据及信号网络有可能感受到电磁骚扰，根据IEC60364-4-44标准规定，装有信息设备的建筑内不应采用TN-C系统，因此对于数据中心的直流配电系统应采用如下的防护措施：

及时检测和消除故障；

与周围的建筑物的建筑结构及时做好等电位连接，降低过电压骚扰。

数据中心的直流配电系统管理同时还应包含各类再生能源的输入管理、电池及UPS电源的管理，各部分也有相应独立的直流配电系统。其中的连接运行也是一类重要课题