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(1)、热备份式冗余UPS供电方式
主机带负载,备机空载或带非重要负载,备机接入主机的BYPASS(旁路)输入端。这种方式布置比较灵活,不需要两台UPS同品牌,而且不要增加额外辅助电路,不增加购置成本。如果UPS主机发生了故障,那么UPS备机必须接替全部负载,这也就意味着设计时必须计算好UPS主机故障时,UPS备机所需承担的总负载。此方式的缺陷在于UPS备机得具有阶跃性负载承载能力,无法对电源系统进行扩容,两台容量不同的UPS相联,只能按最小的UPS容量输出。
(2)、直接并机冗余UPS供电方式
为克服热备份式冗余供电系统的弱点,随着UPS控制技术的进步,具有相同额定输出功率的UPS可直接并联而形成冗余供电系统,为保证高质量的并机系统,各电源间必须保持同频、同相、且各机均流。此供电方式瞬间过载能力强,能够自动均分功率,系统互为主备,提高供电可靠性,电源系统扩容方便。但是存在着环流,增加无功损耗,降低系统可靠性,需增加额外辅助电路,随之而来是增加成本,增加故障点。设计时,如2台互备,每台按照50%带载能力考虑,并联的主机越多,单台主机的带载能力就越低。
(3)、双总线冗余供电方式
双总线供电方式是采用两条总线对后端设备进行供电,每条总线上具有相同的一套UPS供电方式,消除可能出现在UPS输出端与最终用户负载端之间的“单点瓶颈”故障隐患,以提高输出电源供电系统的“容错”功能。此供电方式能够在线维护,在线扩容,在线升级,改善了重要总线的可用性,满足了双电源用电设备的需求,真正实现了7×24×365运行的目标。但是双总线冗余供电方式相当于搭建了两套前述供电方式的回路,需要增加2倍以上的成本。同时,为满足单电源设备的供电需求,可在输出端安装STS,来保证供电输出的可靠性。
(七)供配电设备的安装和线路敷设
机房UPS、精密空调电源系统输入应设置专用的输入配电柜。电源系统输入配电柜应引接两路电源、自动切换。UPS电源主机的主电源和旁路电源应分别引入,并宜由不同的输入配电柜引接。UPS电源系统输出应采用放射式、双回路配电方式。UPS电源系统输出应采用三相配电,末端分相,以利三相平衡。机房配电柜、UPS电源柜落地安装,动力配电箱、照明配电箱底边距地1.4m墙上暗装,配电柜及其他电气装置的底座应与建筑楼地面牢靠固定,并接地,机房内应分别设置维修和测试用插座,且有明显区别标志,测试用电源插座应由UPS供电,维修插座由市电供电。所有线路的敷设是要以设备布局和设计图纸为基础进行,设计时考虑供电距离尽量短,机房内的电源线、信号线和通信线应分别铺设,不能共走同一线槽,UPS电源配电箱(柜)引出的配电线路,穿镀锌钢管,沿机房活动地板下敷设至各排网络或服务器机柜,使用插座或工业连接器为机柜供电。
(八)末端PDU
电源分配单元(PDU),顾名思义PDU应具备电源的分配或附加管理的功能。电源的分配是指电流及电压和接口的分配,电源管理是指开关控制(包括远程控制)、电路中的各种参数监视、线路切换、承载的限制、电源插口匹配安装、线缆的整理、空间的管理及电涌防护和极性检测。由于数据中心的几乎所有的IT设备都已经或者将要放置在标准机柜内,所以,PDU作为机柜的必备附件也越来越受到相关各方的重视。
PDU电源分配器和普通电源排插相比,其优点主要表现在设计安排更合理、品质和标准更严格、安全无故障工作时间长、各类漏电、过电过载保护更优秀、插拔动作频繁而不易损坏、热升温小、安装更灵活方便,适合对用电要求很严格的行业客户使用。也从根本上杜绝了普通电源排插的因接触不良、负荷小而造成的频繁断电、烧毁、火灾等安全隐患。
总结:
数据中心供配电系统是数据中心最重要的基础设施,应在数据中心建设初期予以统筹考虑和全面规划,并根据数据中心对供电可靠性的要求,在供电电源选择、供配电系统布置、供配电系统结构和形式等方面采取相应的技术措施。同时,还应充分运用成熟有效的节能措施,降低供配电系统的损耗。若数据中心中存在不同等级的功能区域,在供配电系统设计中也应区别对待,以减少不必要的建设投资和运营成本。
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