ABP和所有,所有,所有内容:数据中心中的自动储备金录入

在先前有关PDU的帖子中我们说过在某些机架中安装了ABP-自动输入备用。但是实际上,在数据中心中,ABP不仅安装在机架中,而且安装在整个电力路径中。他们在不同的地方解决不同的问题:

  • 在主配电板(主配电板)中,ATS在城市输入与柴油发电机组(DGU)的备用电源之间切换负载。 
  • 在不间断电源(UPS)中,ATS将负载从主输入切换到旁路(更多内容见下文); 
  • 在机架中,如果其中一个输入出现问题,ABP会将负载从一个输入切换到另一个。 


DataLine数据中心的标准电源电路中的ATS。

我们将讨论今天使用哪种ABP以及它们在哪里使用。 

ATS有两种主要类型:ATS(自动转换开关)和STS(静态转换开关)它们的工作原理和基本基础不同,并且用于不同的任务。简而言之,STS是更智能的ATS。它可以更快地切换负载,并且更常用于大负载/大电流。它的配置更加灵活,但对网络“却无所适从”:如果2个输入由不同的电源供电,例如:由变压器和柴油发电机组供电,则它可能会拒绝工作。  

主配电板中的ABP

 
二十年前,数据中心的主要ATS看起来像一个接触器和继电器的复杂系统。


2000年代初期的ABP样本。

现在,ABP是一种紧凑的多功能设备。



主配电盘中的ABP系统控制输入机器,并给出启动和停止柴油发电机组的命令。在主配电盘级负载超过2 MW的情况下,追求速度是不切实际的。即使切换很快,DGU启动也要经过一段时间。在此系统中,使用了较慢的ATS并设置了延迟(设置)。它的工作原理是:当数据中心的电源来自变压器时,ATS会命令设备:“变压器,关闭。现在,我们等待10秒钟(设置),DGU,打开,再等待10秒钟。” 

ABP到UPS  


以UPS为例,让我们看看第二种ATS的工作方式-STS或静态转换开关。

在UPS中,交流电在整流器上转换为直流电。然后,在逆变器上,它变回交流电,但参数稳定。这样可以消除干扰并提高能源质量。当主电源断开时,UPS切换到电池并在柴油发电机组运行时为数据中心供电。 

但是,如果其中之一发生故障:整流器,逆变器或电池,该怎么办?在这种情况下,每个UPS都有旁路机制或旁路。有了它,该设备立即从输入电压开始继续围绕主要元件工作。另外,当您需要关闭UPS并将其取出进行维修时,可以使用旁路。 

UPS中的STS需要安全切换到旁路输入。简而言之,STS监视输入和输出处的网络参数,等待它们匹配,然后在安全条件下进行切换。 



机架中的ATS 


因此,机架有两个电源输入。如果您的设备有两个电源,则可以安全地将其连接到不同的PDU,并且丢失一个输入对您来说不是问题。如果您的服务器有一个电源? 
在机架中,使用ABP,这样就不会浪费来自两个输入的利润。如果其中一个输入出现问题,则ATS会将负载切换到另一个输入。

免责声明:如果可以,请避免使用单电源设备,以免在系统中造成故障。进一步,我们将展示这种连接方案的缺点。 




机架中ABP的任务是尽快将设备切换到工作输入,以确保其工作不会中断。根据经验找到了所需的速度:不超过20毫秒。让我们看看它是如何发现的。

服务器设备的操作失败是由于电压骤降而引起的(由于变电站的工作,强大的负载连接或事故)。为了说明设备如何承受电压降的不同幅度和持续时间,已开发出CBEMA(计算机和商用设备制造商协会)电气安全曲线。现在,它们被称为ITIC(信息技术行业委员会)曲线,其变体包含在IEEE 446 ANSI标准中(这是我们GOST的类似物)。

检查时间表。我们的任务是使设备在绿色区域中工作。在ITIC曲线上,我们看到设备已准备好“容忍”最大20毫秒的故障。因此,我们关注机架中的ABP在20毫秒或更短甚至更快的时间内完成工作。   


资料来源:meandr.ru

ATS设备数据中心机架中的典型ATS(ATS)占用1个单元,可承受16 A的负载。 

在显示屏上,我们看到从ATS输入的输入,有多少连接的设备以​​安培为单位消耗。选择一个单独的按钮,优先输入第一个或第二个输入。右侧是用于连接到ATS的端口: 

  • 以太网端口-连接监控;
  • 串行端口-通过笔记本电脑,查看日志中正在发生的事情; 
  • USB-插入USB闪存驱动器并更新固件。 

端口是可互换的:如果可以访问其中的至少一个,则可以执行所有这些操作。 



背面有用于连接主输入和备用输入的插头,以及用于连接IT设备的插座组。



我们通过网络界面查看ATS的详细特征。在那里,配置了开关灵敏度,并且日志可见。 


Web界面ABP。

ATS的安装和连接最好将ABP设置在机架中间的高度。如果我们事先不知道机架的配置,则带有一个电源的设备可以从底部和顶部都到达电线。  

但是,还有一些细微差别:标准机架的深度比ATS的深度大得多。我们建议将其安装在尽可能靠近冷通道的位置,这有两个原因:

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如果您从热通道的侧面安装ABP,并用服务器上的馅饼捏住ABP,那么我们会得到一个炉灶。在最好的情况下,ABP的大脑将耗尽并且与外界失去联系,在最坏的情况下,它将随机切换负载或使其掉落。


ABP面对热通道正在蒸腾。

有一个案例。绕道行驶的工程师听到了异常的咔嗒声。
在热走廊的肠子中,在服务器堆下面,检测到一个ABP,该ABP不断地从主输入切换到备用输入。 

ABP被替换。记录显示,整整一周,他每秒切换一次-总共超过半百万次换乘。这是怎么

机架中还有哪些其他ABP?


机架式ATS在我们的数据中心中,这样的ABP充当机架中唯一的电源分配源:它充当ABP + PDU。它占用几个单元,可以承受32 A的负载,通过工业连接器连接,可以为6 kW的设备供电。当无法安装标准PDU且机架中的单设备无法承受关键负载时,可以使用该设备。 



机架STS机架中的STS用于对电涌敏感的设备。此ATS的切换速度比ATS快。 
 

这个特殊的STS占用6个单元,并具有稍微“老式”的界面。

迷你ATS有这样的婴儿,但我们的数据中心却并非如此。这是用于单个服务器的微型ABP。 


该ATS直接连接到服务器电源。

我们如何寻找完美的ABP


我们测试了许多不同的ABP,并测试了它们在高温环境下的行为。

这是模拟ABP进行检出的方法: 

  • 我们将网络质量注册器,服务器和更多用于负载的设备连接到该网络;
  • 用插头或薄膜隔离机架以达到高温;
  • 加热至50℃;
  • 交替禁用输入20次;
  • 我们寻找电源故障,服务器的感觉;
  • 如果ABP通过测试-加热到70°C。


来自其中一项测试的热像仪照片。


网络分析仪随时间捕获电压。根据记录,我们可以看到切换持续了多长时间:这时正弦波被中断

了,顺便说一下,我们接受了ABP的测试:我们将检查您的设备的强度并告诉您发生了什么;) 

机架中的ATS:隐藏的威胁


机架中的ATS的主要问题在于,它只能将负载从主输入切换到备用输入,但不能防止短路或过载。如果电源发生短路,则断路器将跳闸保护级别:PDU或配电面板上。结果,一个输入被关闭,ATS理解这一点并切换到第二个输入。如果短路仍然存在,则第二个输入断路器将跳闸。结果,由于一台设备的问题,整个机架可能会断电。

因此,我再说一遍:在将ATS安装在机架中并使用带有一个电源的设备之前,请先思考一千遍。

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