Waar u rekening mee moet houden bij het ontwerpen van de stroomvoorziening voor datacenters

Eind 2018 werd het Digital Economy-programma goedgekeurd, volgens welke het is gepland om een ​​interne infrastructuur voor het verzamelen, verwerken, opslaan en verstrekken van gegevens in Rusland in te zetten. Dit betekent dat het aantal in de komende jaren zal toenemen. gespecialiseerde datacenters of dataverwerkingscentra (DPC)en de vraag naar de elektrificatie van dergelijke voorzieningen zal toenemen.

De grootste moeilijkheid is dat nationale normen voor de stroomvoorziening van datacenters in ontwikkeling zijn (nu gebruiken experts de Amerikaanse norm TIA 942 en PUE). De bouw van datacenters in Rusland is in ontwikkeling, maar ondanks de groeiende ervaring op dit gebied worden ingenieurs geconfronteerd met vrij gecompliceerde problemen.

De eerste taak. Datacenter stroomredundantie

Waar is het probleem? De TIA 942-norm identificeert vier niveaus van betrouwbaarheid van datawarehouse: Tier I, II, III en IV. De eerste twee worden als niet erg betrouwbaar beschouwd en worden daarom niet gebruikt voor meer of minder grote datacenters.

• Niveau III is het meest gebruikelijke en voldoende niveau. Volgens het is 1,6 uur downtime per jaar toegestaan, en de failover-ratio zou 99,982% moeten zijn.

• Tier IV is een ideaal niveau voor alle datacenters met een volledig fouttolerante infrastructuur, slechts 24 minuten downtime zijn toegestaan.

Vanwege dergelijke hoge eisen (zelfs op niveau I), classificeren elektrische installatieregels datacenters als objecten van de eerste categorie in termen van betrouwbaarheid van de stroomvoorziening, d.w.z. er moeten twee onafhankelijke stroombronnen zijn. Het is niet alleen nodig om deze bronnen te selecteren, maar ook om ervoor te zorgen dat er bij een ongeval snel tussen wordt geschakeld.

Besluit. In de regel worden verschillende transformatorstations of verschillende secties van hetzelfde station gebruikt. Bovendien is er apparatuur in de datacenters, waarvan de werking zelfs een seconde onacceptabel is (ontvangers van een speciale groep), in dit geval zijn ononderbreekbare voedingen geïnstalleerd. Een dieselmotor zorgt voor datacenterwerking als beide netwerkbronnen zijn losgekoppeld.

Equipment. Het is noodzakelijk om te zorgen voor snel schakelen tussen bronnen die worden gebruikt automatische reserveringssystemen. Bij het ontwikkelen van een ABP-circuit is het belangrijk om rekening te houden met de capaciteit van de voedingstransformator en het vermogen van de energiebron van het parallelle systeem. Zonder deze parameters kan het blijken dat het overschakelen naar een back-upcircuit het zal uitschakelen, omdat de stroombron de totale belasting niet aankan.

Het ABP-systeem moet eenmaal zo kort mogelijk werken nadat de werkende energiebron is uitgeschakeld. Om het circuit te implementeren, rekening houdend met de aangegeven omstandigheden, wordt aanbevolen om stroomcontactoren te gebruiken voor het schakelen van stroom tot 500 A, bijvoorbeeld elektromagnetische driepolige apparaten van de KTI-serie van IEK.

Het ABP-systeem is ook uitgerust met stroomonderbrekers met de mogelijkheid om extra trip-eenheden en elektrische aandrijvingen aan te sluiten. Deze laatste worden gepresenteerd in de BA88 IEK-serie, ze werken met spanningen tot 400 V en zijn ontworpen voor stromen tot 1600 A. U kunt BA07-apparaten van hetzelfde merk gebruiken, op basis waarvan er een optie is om een ​​volledig afgewerkte sectionele cel met een mechanisch inschakelslot op te lossen.

De tweede taak. Handhaving van de efficiënte werking van koel- en airconditioningsystemen

Waar is het probleem? Computerapparatuur genereert een dergelijke hoeveelheid warmte die de efficiëntie van het datacenter kan beïnvloeden en de werking van de hoofdapparatuur kan verstoren. Daarom zijn bij het creëren van een datacenter krachtige ventilatie- en airconditioningsystemen vereist die veel elektriciteit absorberen.Het is belangrijk voor ingenieurs om elementen in het project te leggen die de energie-efficiëntie van koelapparatuur verhogen.

Besluit. De gecontroleerde werking van de machines moet worden gewaarborgd: het systeem moet onafhankelijk de klimaatparameters in de hallen bewaken en, indien nodig, ventilatoren en compressoren omvatten.

Equipment. Gezien de grootte van het datacenter en de hoeveelheid apparatuur erin, is het ontwerpen van een automatiseringssysteem op basis van individuele componenten (frequentieomvormers, zeer nauwkeurige thermische sensoren, invertercompressoren, enz.) Arbeidsintensief en vol fouten.

Het is beter om geïntegreerde oplossingen op het gebied van industriële automatisering te gebruiken - ONI-systemen bieden bijvoorbeeld typische opties om de werking van toevoer- en uitlaatventilatie te garanderen.

Het systeem is geïntegreerd met IEK GROUP-producten en omvat een controller, frequentieomvormer, software, automatiseringskast, instrumentatie.

Indien nodig kunt u de oplossing aanvullen met alle componenten: de ingenieur moet de bijbehorende technische taak met een lijst van de gewenste apparatuur naar de fabrikant sturen.

De derde taak. Bescherm datacenterapparatuur tegen ongevallen in elektrische netwerken in het gebouw

Waar is het probleem? Hightech computerapparatuur heeft geen hoge elektrische weerstand, deze moet worden beschermd tegen overspanning, kortsluitstromen en schakelingen. Zelfs pick-ups (bijvoorbeeld van ingeschakelde airconditioners) of hogere harmonischen van de stroom kunnen de elektronica beschadigen of fouten in de gegevens veroorzaken.

Besluit. Om de apparatuur in elektrische panelen te beschermen, zijn modulaire beveiligings- en schakelapparaten geïnstalleerd - stroomonderbrekers, lastscheiders, lastschakelaars, aardlekschakelaars, enz.

Equipment.

• Stroomonderbrekers moeten worden gekozen met karakteristiek C of D op basis van onderbrekingsstromen. De eerste biedt betrouwbare bescherming van circuits en apparatuur met een ondergrens van 5 ÷ 10, de tweede is ontworpen om te starten en te beschermen tegen overstromen van industriële motorbedrading, de onderbreker van de stroomonderbreker is 10 ÷ 14.

• Differentiële stroomonderbrekers en aardlekschakelaars in computernetwerken moeten niet alleen reageren op variabelen, maar ook op pulserende foutstromen, dus in plaats van de gebruikelijke AC-apparaten, moet type A worden gebruikt. Differentiële en gewone stroomonderbrekers met de nodige kenmerken worden gepresenteerd in de IEK-reeksen: u kunt kiezen oplossing voor elke amperezh, met een ander aantal polen en breekcapaciteit.

• Overspanningsbeveiliging moet worden voorzien in het lichtnet.

• Alle schakelapparaten worden geselecteerd rekening houdend met selectiviteit.

Het datacenter is een complexe en hightech constructie, waarbij de kwaliteit en betrouwbaarheid van zelfs de kleinste elementen ertoe doen.

Materiaal opgesteld door de persdienst van IEK GROUP