CN216355867U - 快接式母线槽及数据中心配电系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种快接式母线槽及数据中心配电系统，其中，一种快接式母线槽，包括多个首尾相连的母线模块；相邻的两个所述母线模块的连接处设有公接头结构和母接头结构，其中，公接头结构连接在其中一所述母线模块的一端，母接头结构连接在另一所述母线模块的一端；所述公接头结构包括插入体、导电插片和弹性卡扣组件，所述导电插片连接在所述插入体内且与其中一所述母线模块内的导体连接，所述弹性卡扣组件连接在所述插入体的侧面；所述母接头结构包括连接框、导电弹片和卡扣孔，所述导电弹片连接在所述连接框内且与另一所述母线模块内的导体连接，所述卡扣孔位于所述连接框的侧面且与所述弹性卡扣组件对应设置。本申请提供的技术方案，可以解决扩容安装和后期维修困难的问题。

Description

快接式母线槽及数据中心配电系统

技术领域

本申请涉及配电设备技术领域，特别涉及一种快接式母线槽及数据中心配电系统。

背景技术

近年来，我国软件与信息技术行业发展十分迅猛，在国家政策的大力支持下，金融、电信、制造、能源、交通、政府等行业客户不断新建和升级数据中心，以提高数据中心对业务经营的承载能力，提高经营管理效率。我国数据中心IT市场一直保持连续快速增长的态势。随着数据中心技术的大规模建设，新技术越来越多，机房不仅需要不定时的维护、维修，同时机房需要根据业务的增长进行扩容，承载数据中心业务需要的配电系统也越来越复杂。

国内数据中心机房机柜的配电均采用列头柜进行配电，数据中心列头柜是源于通常放置于一列IT机柜端部的配电机柜，作为一列或若干列IT机柜的电源分配与保护的终端配电柜。列头柜通常以主断路器从前端UPS柜受电，再依靠多个微型输出断路器以放射式与各个IT机柜的PDU连接，从而构成数据中心传统的终端供配电系统，现行数据中心供电方式的主要问题是线缆数量较多，不仅电能损耗相对，环境不够美观；而且随着后续的业务量扩大，需要对于IT 机柜进行扩容，导致后期维护、扩容等很困难。

发明内容

本申请的目的在于提供一种快接式母线槽及数据中心配电系统，可以解决扩容和后期维修困难的问题。

为实现上述目的，本申请一方面提供一种快接式母线槽，包括多个首尾相连的母线模块；相邻的两个所述母线模块的连接处设有公接头结构和母接头结构，其中，公接头结构连接在其中一所述母线模块的一端，母接头结构连接在另一所述母线模块的一端；

所述公接头结构包括插入体、导电插片和弹性卡扣组件，所述导电插片连接在所述插入体内且与其中一所述母线模块内的导体连接，所述弹性卡扣组件连接在所述插入体的侧面；

所述母接头结构包括连接框、导电弹片和卡扣孔，所述导电弹片连接在所述连接框内且与另一所述母线模块内的导体连接，所述卡扣孔位于所述连接框的侧面且与所述弹性卡扣组件对应设置。

作为上述技术方案的进一步改进：所述插入体的侧面设有滑动槽，所述滑动槽的截面为T形；所述弹性卡扣组件包括弹性伸缩件和卡扣块，所述卡扣块的底面设有限位块，所述限位块可滑动连接在所述滑动槽的底部槽内。

作为上述技术方案的进一步改进：所述卡扣块包括间隔设置的按压部和卡合部，且其间隔距离与所述卡扣孔距离连接框的外端面距离相等；所述卡合部位于所述按压部和所述导电插片之间且所述卡合部与所述卡扣孔对应设置；所述按压部高于所述卡合部。

作为上述技术方案的进一步改进：每个所述母线模块上均设有插接孔，所述插接孔上卡接有防尘盖。

作为上述技术方案的进一步改进：所述母线模块上设有与其上插接孔对应设置的连接孔。

作为上述技术方案的进一步改进：所述卡扣孔具体有两个，分别位于所述连接框的两侧；所述弹性卡扣组件具体有两个，分别位于所述插入体的两侧，且两个所述弹性卡扣组件与两个所述卡扣孔对应设置。

为实现上述目的，本申请另一方面还提供一种数据中心配电系统，包括供电模块、输电模块和多个IT机柜组，所述供电模块用于通过所述输电模块向多个所述IT机柜组供电；

所述输电模块包括如上述所述的快接式母线槽，每个所述快接式母线槽分别连接在每个所述IT机柜组上，每个所述快接式母线槽分别插接有多个插接模块，每个所述快接式母线槽分别通过插接模块与对应的IT机柜组内部的机柜PDU 电源连接。

作为上述技术方案的进一步改进：所述供电模块包括至少两个供电端、ATS 自动切换模块和UPS模块，所述ATS自动切换模块电性连接在所述供电端和所述UPS模块之间。

作为上述技术方案的进一步改进：所述ATS自动切换模块和UPS模块之间电性连接有主控开关。

作为上述技术方案的进一步改进：所述插接模块包括箱体，所述箱体内连接有断路器、监测单元、导电单元和功能插座，所述断路器用于控制导电单元与所述功能插座的电性通断，所述监测单元用于监测电源情况；所述功能插座通过工业连接器与对应的IT机柜组内部的机柜PDU电源连接。

由此可见，本申请提供的技术方案，快接式母线槽采用多个首尾相连的母线模块，通过公接头结构和母接头结构的快速插接配合，配合插接模块与IT机柜进行连接，使用更加灵活，可实现根据实际所需情况对IT机柜扩容后进行供电，操作简单，且减少线缆数量，避免相对电能损耗，使机房设备摆放更加美观；同时，采用多个供电端配合ATS自动切换模块和UPS电源模块进行供电，保证供电的稳定性，维持IT机柜的有效运行；同时，插接模块采用断路器和监测单元，可实时监测线路情况，并在意外情况发生时自动进行断路，避免影响其余设备的正常运行，维修也方便。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的一种实施方式中快接式母线槽的结构示意图；

图2是本申请提供的一种实施方式中所述的公接头结构的结构示意图；

图3是本申请提供的一种实施方式中所述的母接头结构的结构示意图；

图4是本申请提供的一种实施方式中所述弹性卡扣组件与插入体的连接示意图；

图5是本申请提供的一种实施方式中所述的卡扣块的轴测图；

图6是本申请提供的一种实施方式中数据中心配电系统的结构示意图；

图7是本申请提供的一种实施方式中所述的插接模块的结构示意图；

图中：1、公接头结构；11、插入体；12、导电插片；13、弹性卡扣组件； 131、弹性伸缩件；132、卡扣块；1321、按压部；1322、卡合部；133、限位块； 14、滑动槽；2、母接头结构；21、连接框；22、导电弹片；23、卡扣孔；24、插接孔；25、防尘盖；26、连接孔；3、IT机柜组；4、插接模块；41、箱体； 42、监测单元；43、导电单元；44、功能插座；45、断路器；5、供电端；6、ATS自动切换模块；7、UPS模块；8、主控开关。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。本申请使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”、“第一端”、“第二端”、“一端”、“另一端”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“滑动连接”、“固定”、“套接”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

目前国内数据中心机房机柜的配电均采用列头柜进行配电，其中，数据中心列头柜是源于通常放置于一列IT机柜端部的配电机柜，作为一列或若干列IT 机柜的电源分配与保护的终端配电柜。

列头柜通常以主断路器从前端UPS柜受电，再依靠多个微型输出断路器以放射式与各个IT机柜的PDU连接，从而构成数据中心传统的终端供配电系统，此种配电系统，主要问题是线缆数量较多，不仅电能损耗相对，环境不够美观；

而且随着后续的业务量扩大，需要对于IT机柜进行扩容，导致后期维护、扩容等很困难。

下面将结合附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，本申请所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

如图1至图7所示，在一种可实现的实施方式中，当需要扩容和初步连接时，采用的快接式母线槽，包括多个首尾相连的母线模块，从而通过多个母线模块拼接的方式，实现母线槽的扩容，操作使用方便；对于拼接的方式，相邻的两个母线模块的连接处设有公接头结构1和母接头结构2，通过公接头结构1 和母接头结构2的连接实现多个母线模块拼接形成母线槽；其中，公接头结构1 连接在其中一母线模块的一端，母接头结构2连接在另一母线模块的一端；

其中，公接头结构1包括插入体11、导电插片12和弹性卡扣组件13，导电插片12连接在插入体11内且与其中一母线模块内的导体连接，从而实现电能传输，导线插片12用于与母接头结构2上的导电弹片22连接，从而实现两个母线模块之间的电能传输，弹性卡扣组件13连接在插入体11的侧面，从而与母接头结构2上的卡扣孔23配合，实现弹性连接插拔，即可实现快速连接；

配合公接头结构1使用所做出的的母接头结构2，其包括连接框21、导电弹片22和卡扣孔23，其中，连接框21用于与插入体11配合连接，连接框21 内部空腔为矩形腔，从而对插入体11进行限位，避免连接过程中发生翻转；导电弹片22连接在连接框21内且与另一母线模块内的导体连接，卡扣孔23位于连接框21的侧面且与弹性卡扣组件13对应设置，卡扣孔23与弹性卡扣组件13，实现弹性连接插拔，即可实现快速连接。

弹性卡扣组件13的具体结构为：需要在插入体11的侧面设有滑动槽14，且滑动槽14的截面为T形，从而供弹性卡扣组件13滑动但不从滑动槽14内脱落；

进一步的，弹性卡扣组件13包括弹性伸缩件131和卡扣块132，卡扣块132 的底面设有限位块133，限位块133可滑动连接在滑动槽14的底部槽内，由于限位块133卡在滑动槽14的底部槽内，从而使卡扣块132不从滑动槽14内脱落。

值得一提的是，作为优选方案，为了提高操作性，本实施例中的卡扣块132 包括间隔设置的按压部1321和卡合部1322，且其间隔距离与卡扣孔23距离连接框21的外端面距离相等，卡合部1322位于按压部1321和导电插片12之间且卡合部1322与卡扣孔23对应设置；按压部1321高于卡合部1322，从而实现卡合部1322配合进入至卡扣孔23内时，按压部1321的侧面正好与连接框21 的外端面贴合，从而在连接的过程中，明确插入体11应该插入的距离，从而不会导致插入过浅或过深，影响导线插片12和导电弹片22的连接，也可以方便准确的知道连接时卡合部1322与卡扣孔23的位置，无需多次尝试才能将卡合部1322与卡扣孔23配合；同时，也方便对卡扣块132进行按压，无需考虑卡扣孔23与操作时的操作部分(操作人员手指或机械手部分)的大小关系。

在使用过程中，进行相邻两个母线模块插接时，首先按压按压部1321使卡合部1322缩回至滑动槽14内，然后移动其中一母线模块，使按压部1321的侧面正好与连接框21的外端面贴合，此时卡合部1322正好也就与卡扣孔23对应，此时松开对按压部1321的按压，卡合部1322顶出配合进入至卡扣孔23内，从而实现快速连接。

每个母线模块上均设有插接孔24，插接孔24上卡接有防尘盖25，插接孔 24是用于对插接模块4进行插接让位，防尘盖25可拆卸，在使用时打开，在不用时闭合，防止灰尘进入至母线模块内，影响电能传输。

为保证插接模块4插接后的稳定性，母线模块上设有与其上插接孔24对应设置的连接孔26，连接孔26为螺纹孔，用于对插接模块4采用螺钉进行连接固定。

其中，为了确保两个母线模块连接的稳定性，采用对称式结构，即卡扣孔 23具体有两个，分别位于连接框21的两侧；弹性卡扣组件13具体有两个，分别位于插入体11的两侧，且两个弹性卡扣组件13与两个卡扣孔23对应设置。

基于相同的发明构思，本申请还提供了一种数据中心配电系统，包括供电模块、输电模块和多个IT机柜组3，供电模块用于通过输电模块向多个IT机柜组3供电；

输电模块包括上述所述快接式母线槽，每个快接式母线槽分别连接在每个 IT机柜组3上，每个快接式母线槽分别插接有多个插接模块4，每个快接式母线槽分别通过插接模块4与对应的IT机柜组3内部的机柜PDU电源连接。采用一快接式母线槽配合插接模块4进行供电，从而节省线束，操作更加方便，保证机房的整洁和美观度，且快接式母线槽可进行扩容，每个快接式母线槽上都给插接模块4预留插接孔24，方便扩容操作。

其中，本实施例中的供电模块包括至少两个供电端5、ATS自动切换模块6 和UPS模块7，ATS自动切换模块6电性连接在供电端5和UPS模块7之间，由 ATS自动切换模块6对多个供电端5进行选择供电，保证电能供给稳定性；其中， UPS模块7即不间断电源，是为了解决不间断供电而设置的，主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供稳定、不间断的电力供应，具有稳压、滤波、不间断三大基本功能。

ATS自动切换模块6和UPS模块7之间电性连接有主控开关8，主控开关8 用于对整个机房进行电源控制，其型号为西门子的3VA2463-6JP42-0AA0，具有 630A,4P,LSIN四段保护,ETU+LCD。

插接模块4包括箱体41，箱体41用于对断路器45、监测单元42、导电单元43和功能插座44进行连接固定，导电单元43可采用导电爪，在插入至插接孔24内时，导电爪与母线槽内的导体接触，从而实现导电。

断路器45用于控制导电单元43与功能插座44的电性通断，当发生短路时可实现与主路断开，避免影响整个配电系统的供电。

监测单元42用于监测电源情况，其可采用智能表计进行于监测：电流电压功率、故障信号、加传感器后可以读温湿度等，可以理解为一个多功能电表，在实际操作操作中，我们选择的是安科瑞的PZ48-AI/C系列智能仪表，其带有 485通讯，可进行试试监控；所述功能插座44通过工业连接器与对应的IT机柜组3内部的机柜PDU电源连接，其中，工业连接器的型号为罗格朗的63G324系列。

由此可见，本申请提供的技术方案，快接式母线槽和数据中心配电系统均采用多个首尾相连的母线模块，通过公接头结构和母接头结构的快速插接配合，配合插接模块与IT机柜进行连接，使用更加灵活，可实现根据实际所需情况对 IT机柜扩容后进行供电，操作简单，且减少线缆数量，避免相对电能损耗，使机房设备摆放更加美观；同时，采用多个供电端配合ATS自动切换模块和UPS 电源模块进行供电，保证供电的稳定性，维持IT机柜的有效运行；同时，插接模块采用断路器和监测单元，可实时监测线路情况，并在意外情况发生时自动进行断路，避免影响其余设备的正常运行，维修也方便。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种快接式母线槽，其特征在于，包括多个首尾相连的母线模块；相邻的两个所述母线模块的连接处设有公接头结构(1)和母接头结构(2)，其中，公接头结构(1)连接在其中一所述母线模块的一端，母接头结构(2)连接在另一所述母线模块的一端；

所述公接头结构(1)包括插入体(11)、导电插片(12)和弹性卡扣组件(13)，所述导电插片(12)连接在所述插入体(11)内且与其中一所述母线模块内的导体连接，所述弹性卡扣组件(13)连接在所述插入体(11)的侧面；

所述母接头结构(2)包括连接框(21)、导电弹片(22)和卡扣孔(23)，所述导电弹片(22)连接在所述连接框(21)内且与另一所述母线模块内的导体连接，所述卡扣孔(23)位于所述连接框(21)的侧面且与所述弹性卡扣组件(13)对应设置。

2.根据权利要求1所述的快接式母线槽，其特征在于，所述插入体(11)的侧面设有滑动槽(14)，所述滑动槽(14)的截面为T形；所述弹性卡扣组件(13)包括弹性伸缩件(131)和卡扣块(132)，所述卡扣块(132)的底面设有限位块(133)，所述限位块(133)可滑动连接在所述滑动槽(14)的底部槽内。

3.根据权利要求2所述的快接式母线槽，其特征在于，所述卡扣块(132)包括间隔设置的按压部(1321)和卡合部(1322)，且其间隔距离与所述卡扣孔(23)距离连接框(21)的外端面距离相等；所述卡合部(1322)位于所述按压部(1321)和所述导电插片(12)之间且所述卡合部(1322)与所述卡扣孔(23)对应设置；所述按压部(1321)高于所述卡合部(1322)。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的快接式母线槽，其特征在于，每个所述母线模块上均设有插接孔(24)，所述插接孔(24)上卡接有防尘盖(25)。

5.根据权利要求4所述的快接式母线槽，其特征在于，所述母线模块上设有与其上插接孔(24)对应设置的连接孔(26)。

6.根据权利要求1所述的快接式母线槽，其特征在于，所述卡扣孔(23)具体有两个，分别位于所述连接框(21)的两侧；所述弹性卡扣组件(13)具体有两个，分别位于所述插入体(11)的两侧，且两个所述弹性卡扣组件(13)与两个所述卡扣孔(23)对应设置。

7.一种数据中心配电系统，其特征在于，包括供电模块、输电模块和多个IT机柜组(3)，所述供电模块用于通过所述输电模块向多个所述IT机柜组(3)供电；

所述输电模块包括若干如权利要求1至6任意一项所述的快接式母线槽，每个所述快接式母线槽分别连接在每个所述IT机柜组(3)上，每个所述快接式母线槽分别插接有多个插接模块(4)，每个所述快接式母线槽分别通过插接模块(4)与对应的IT机柜组(3)内部的机柜PDU电源连接。

8.根据权利要求7所述的数据中心配电系统，其特征在于，所述供电模块包括至少两个供电端(5)、ATS自动切换模块(6)和UPS模块(7)，所述ATS自动切换模块(6)电性连接在所述供电端(5)和所述UPS模块(7)之间。

9.根据权利要求8所述的数据中心配电系统，其特征在于，所述ATS自动切换模块(6)和UPS模块(7)之间电性连接有主控开关(8)。

10.根据权利要求7至9任意一项所述的数据中心配电系统，其特征在于，所述插接模块(4)包括箱体(41)，所述箱体(41)内连接有断路器(45)、监测单元(42)、导电单元(43)和功能插座(44)，所述断路器(45)用于控制导电单元(43)与所述功能插座(44)的电性通断，所述监测单元(42)用于监测电源情况；所述功能插座(44)通过工业连接器与对应的IT机柜组(3)内部的机柜PDU电源连接。

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