揭开机架单元的神秘面纱：如何最大化利用电子设备机箱与机柜

机架安装单元可能看起来并不起眼，但它们从物理和功能上支撑着驱动各行业运转的电子组件。当工程师们致力于研发服务器、测试设备、连接中枢等产品时，像 Hammond Manufacturing 提供的标准化机架安装单元，就可以用来可靠地容纳各种电子组件并提高空间利用效率。通过快速了解机架单元的内在逻辑，能够让工程师掌握所需的技能，为其项目选择到合适的机架单元及配件。

机架算术

工程师在测量要安装在机架系统中的组件时，还需要了解一个测量单位：机架单元。缩写为 U，等于 1.75" 或 44.45 mm，该测量单位取代了机架尺寸描述中的英寸和毫米。

机架单元的规格通常以内部导轨上的最大可用安装空间来标示。例如，Hammond 的 RCK 系列机架机柜（图 1）宽 24.00" ，深 25.00" 或 32.00" ，高度从 26.38" 到 78.00" 。其可用尺寸为 19.00" 宽，22.56" 或 29.56" 深，21.00" 至 73.50" 高。根据上面对 U 尺寸的定义，机柜高度约为 15U 至 44U，可用安装空间为 12U 至 42U，这是在指定机架系统时需要考虑的数字。

图 1：RCK 系列机架机柜采用 16 号粉末涂层钢板制成。安装导轨简化了 12U 至 42U 可用空间的使用。（图片来源：Hammond Manufacturing）

诸如 RCK 系列机柜所配备的机架导轨，其上 #10-32 螺纹孔按照 0.625" 间隔分布，可容纳按 1U 增量设计的机架组件，此举符合电子元件工业协会 (ECIA) 的 EIA-310D 标准。RCK 系列的机柜由 16 号规格粉末涂层钢板制成，采用自对位设计，确保组件能按设计安装到位，并允许将多个机柜并排连接。

除了提供六种高度和两种深度外，RCK 系列机柜还提供多种额外订购选择。用户可指定实心门、通风门或带茶色玻璃窗的门；选择通风口、线缆管理冲孔和内置风扇的位置；并可添加支脚、脚轮、线缆扎带和电气接地。

封闭电子设备

设计机架安装系统时，用户首先要考虑需要机架系统的根本原因：存放容纳主要电子组件的机箱。像 Hammond Manufacturing 的 RM 系列（图 2）中的电子设备机箱，旨在使用坚固、轻质的铝合金来容纳和保护精密的电子组件。

图 2：RM 系列电子机箱高度为 1U 至 5U，由粉末涂层铝板制成，用户可以自行组装。（图片来源：Hammond Manufacturing）

机箱的垂直面板采用 0.125" 厚的粉末涂层铝板，覆盖机箱的侧面、正面和背面。较大的顶部和底部面板厚度为 0.064"。机箱的标准尺寸为：高 1U 至 5U，宽 8.30" 至 16.60"，深 4.25" 至 28.00"。

机箱以套件形式发货，包含未组装的铝制平板面板、自粘橡胶支脚和组装五金件。对于较深的型号，用于安装在后端机架上的拉手和五金件需单独购买。全宽度版本还配有旨在与标准机架导轨对接的安装五金件。

对于无法安装在机箱内或未配置在机架安装机柜中使用的组件，用户会寻求使用通用机架搁板，如 Hammond Manufacturing 的 RAS 系列（图 3）。黑色粉末涂层搁板宽 19" ，采用 14 号或 16 号钢板制成，高度从 1U 到 4U 不等，可承重 42 磅到 200 磅不等。

图 3：RAS 系列的机架搁板高度为 1U 至 4U，可容纳多达 200 磅的非机架安装组件。（图片来源：Hammond Manufacturing）

一旦用户知道所需的机柜或搁板尺寸，就很容易计算出机架的剩余空间。例如，RCK 系列中最小的机箱也有 12U 的可用空间。使用 4U RM 机箱可为配件留出额外的 8U 空间。

添加配件

机架安装系统中常见的配件包括配电单元 (PDU)、线缆管理系统、通风风扇和机架搁板。这些配件均提供标准的 19" 宽度，高度则以 1U 为增量单位。

在上述将 4U RM 机箱安装到 12U RCK 机柜的例子中，很可能需要像 Hammond Manufacturing 的 RB-HRM 系列（图 4）中的线缆管理器，以保持安装空间高效和整洁。这些 1U 配件设计成在机柜内背对背水平安装成对使用，包含四个贯通开孔和延伸环，从面板前部伸出 3.69"，用于归拢线缆。

图 4：RB-HRM 电缆管理面板使用圆环和贯通开孔来保持电缆有序，由 16 号钢板制成，适合 1U x 19" 机架空间。（图片来源：Hammond Manufacturing）

归拢线缆的另一个原因是确保充足气流，以防止精密电子设备过热。机架机柜提供通风口选择，可促进空气流动，但许多应用还会部署一个或多个排气风扇。像 Hammond Manufacturing 的 PPG 系列（图 5）中的双风扇单元安装在 3U 面板上，适用于 115 V 或 230 V 电源，可产生 210 立方英尺/分钟 (CFM) 的气流。

图 5：PPG 系列风扇能以 210 CFM 的风量从机架机柜中排出热量。电线和冲孔盖板可防止用户触摸到风扇叶片。（图片来源：Hammond Manufacturing）

为机箱内的电子设备和辅助风扇提供可靠、无浪涌的电源是另一个首要考虑因素。配电单元 (PDU)，如 Hammond Manufacturing 的 1582e 系列（图 6），可水平安装在 1U x 19" 的机架安装空间中。

图 6：1582e 系列的 PDU 高度为 1U，具有八个输出插座、一个绿色开/关指示灯和一个 10 A 断路器。它们可处理最高 240 V_AC 电压（50 Hz 或 60 Hz）。（图片来源：Hammond Manufacturing）

1582e 系列的 PDU 额定工作条件为 50 Hz 时 100 V_AC 至 240 V_AC 或 60 Hz 时 120 V_AC 至 240 V_AC，并包含一个 10 A 断路器。它们符合包括 UL、CAN/CSA、CE、UKCA 和 TÜV SÜD 在内的多个全球及地区性机构的标准。

如果上述例子中，除了一个 4U 机箱外，还需要两个 1U PDU、一个 3U 风扇和一个 1U 线缆管理器，那么在最小的 RCK 机柜中将剩下 2U 的空间未使用。许多用户选择用盲板来覆盖多余的机架单位，例如 Hammond Manufacturing 的 PBPA 系列（图 7）中盲板。

图 7：PBPA 铝质盲板高度为 1U 至 10U，厚度为 0.125" 。其表面处理与将要安装到的机柜匹配。（图片来源：Hammond Manufacturing）

0.125" 厚的 5052-H32 铝面板通过四个连接点牢固地安装在机架上。除了为机架正面提供简洁美观的外观外，它们还能改善机柜内部的气流模式。

结语

标准化的机架安装系统简化了为电子组件提供外壳防护的过程，提高了空间利用效率。专为机架安装生态系统设计的配件为配电、热管理、线缆整理等需求提供了即插即用的便利，也为工程师带来了为电子设备提供防护外壳所需的灵活性。