具有创新性的数据用网络机柜和电源列柜技术规范介绍.pdf

具有创新性的数据用网络机柜和电源列柜技术规范介绍 中国电信股份有限公司广州研究院 赖世能 中国电信股份有限公司广州研究院 侯福平 中国电信股份有限公司网络运行维护事业部 杨世忠 摘要：本文依据中国电信必威体育精装版编制的《数据用网络机柜技术规范》和《数据用电源列柜技术规范》 文本内容，介绍了中国电信在数据网络机柜和电源列柜方面所做的技术创新探索，阐述了下进风机柜、 上进风机柜和前进风机柜的结构功能和使用要求，为读者正确理解和选择合适的网络机柜提供了全面技 术引导。 关键词：数据 网络机柜 电源列柜 规范 创新 一、概述 随着互联网的兴起，数据网络设备的需求量急剧增加，以承载服务器设备为主体的数据网络机柜越 来越广泛应用在世界各地，而这类网络机柜最集中的地方就是一些大型互联网数据中心（即 IDC ），可 以有成百上千网络机柜密集排列在机房中。由于服务器类设备耗电量不断增加，每个网络机柜的耗电功 率是传统通信设备机柜 5～10 倍，为这些网络机柜提供空调制冷和供电保障已经成为当今业界的一个棘 手问题。中国电信旗下有大量大型的 IDC 机房，网络机柜的空调制冷和供电保障得不到很好的解决， 不但通信生产安全没保障，还浪费大量能源，不利节能减排。 中国电信通过对数据用网络机柜和电源列柜的大量应用技术研究，创新提出并合理地解决了网络机 柜在空调制冷和供电保障上的一些难题，于 2009 年 7 月制定了富有中国电信特色的《数据用网络机柜 技术规范》和《数据用电源列柜技术规范》（下简称《技术规范》），对数据用网络机柜和电源列柜的结 构功能和技术指标做了详细规定。 二、传统网络机柜无法满足当前 IDC 机房电源环境保障需求 1、传统机柜气流组织设计 传统通信机房中的空调系统有下送风方式或上送风方式。下送风方式从理论上说是一种效率较高的 气流组织方式，曾得到国内外普遍认可，但自上世纪末一些重要下送风机房发生了严重火灾事故后，中 国电信正式发文在机房里禁止采用下送风下走线方式、只准采用上送风上走线方式。在大型 IDC 机房 采用上送风方式后，由于机柜发热量过大，很难将机柜热量带走，造成空调系统效率低下，机房环境严 重劣化，不能满足设备运行要求。因此，在经过周密测试和调查研究后，为兼顾机房安全和空调制冷效 率，中国电信提出了在大型的 IDC 及专用机房采用下送风、上走线的新型布局方式。由于 IDC 机房内 网络机柜的功率大，即使是下送风，通过冷却机房大环境来冷却机柜设备的制冷方式也是无法达到理想 冷却效果，必须要做到将冷空气精确输送到机柜设备内，制冷效果才能达到最佳。 传统网络机柜采用了传统通信设备机柜的设计原则，它基于二个前提条件：一是机柜内设备功率不 大，一般在 1kW 以下；二是要同时兼容上送风和下送风气流组织，详见图 1，因此这类机柜有如下特 点： 1）上下开口，保证在机房采用下送风时能形成下进上出的气流组织； 2 ）前后面板开大量网孔，保证在机房采用上送风时能形成前进后出的气流组织； 3 ）机柜内服务器四周还可上下通风，有助于空气流动。 a) 传统网络机柜的外观结构 b) 传统上送风机柜的气流组织 c) 传统下送风机柜的气流组织 图 1 传统网络机柜的外观结构和气流组织 2、传统机柜在 IDC 机房应用存在的问题 这种网络机柜用在发热量小的地方也许可行，用在平均机柜发热量达 4 、5kW 及以上的 IDC 机房 就存在不少问题。 1）大型IDC 机房不适合采用传统上送风机柜 由于大型IDC 机房每个机柜发热量都很大，必然需要强劲的冷风量进入机柜内，假设每个机柜冷 负荷 4kW 、进出机柜气流温差 15℃， 按 Q=k×ρ×m×ΔT 计算 其中 Q ：机柜热负荷 k ：空气比热，取 1.004J/kg.℃ 3 m ：空气比重，取 1