V předchozím příspěvku o Řekli jsme, že některé stojany mají nainstalovaný ATS - automatický převod rezervy. Ale ve skutečnosti jsou v datovém centru ATS umístěny nejen v racku, ale podél celé elektrické trasy. Na různých místech řeší různé problémy:
- v hlavních rozvodných deskách (MSB) přepíná AVR zátěž mezi vstupem z města a záložním napájením z dieselagregátů (DGS);
- u nepřerušitelných zdrojů napájení (UPS) přepíná ATS zátěž z hlavního vstupu na bypass (více o tom níže);
- ve stojanech přepíná ATS zátěž z jednoho vstupu na druhý v případě problémů s jedním ze vstupů.
ATS ve standardním schématu napájení pro datová centra DataLine.
Budeme mluvit o tom, které AVR se dnes používají a kde.
Existují dva hlavní typy ATS: ATS (automatický přepínač přenosu) a STS (přepínač statického přenosu). Liší se principy fungování a základnou prvků a používají se pro různé úkoly. Stručně řečeno, STS je chytřejší ATS. Rychleji spíná zátěže a častěji se používá pro vyšší zátěže/proudy. Je flexibilnější v konfiguraci, ale podléhá rozmarům sítě: může odmítnout pracovat, pokud jsou 2 vstupy napájeny z různých zdrojů, například: z transformátoru a dieselagregátu.
AVR v hlavním rozvaděči
Hlavní ATS datového centra před dvaceti lety vypadalo jako složitý systém stykačů a relé.
Model AVR z počátku roku 2000.
Nyní je AVR kompaktní multifunkční zařízení.
Systém ATS v hlavním rozvaděči ovládá vstupní jističe a dává příkazy ke spuštění a zastavení dieselagregátu. Při zatížení větším než 2 MW na úrovni hlavního rozvaděče není vhodné stíhat rychlost. I když se přepne rychle, bude chvíli trvat, než se dieselagregát spustí. Tento systém používá pomalejší ATS a nastavuje zpoždění (nastavené hodnoty). Funguje to takto: když dojde ke ztrátě napájení datového centra z transformátorů, ATS přikáže zařízením: „Transformátor, vypněte. Nyní počkáme 10 sekund (nastavená hodnota), dieselový generátor, zapneme, počkáme dalších 10 sekund.“
ATS v UPS
Na příkladu UPS se podívejme, jak funguje druhý typ ATS - STS nebo přepínač statického přenosu.
V UPS je střídavý proud převáděn na stejnosměrný proud pomocí usměrňovače. Poté se u střídače změní zpět na střídavý proud, ale se stabilními parametry. To eliminuje rušení a zlepšuje kvalitu energie. Když je vypnuto hlavní napájení na baterie a napájí datové centrum při uvádění dieselagregátů do provozu.
Ale co když jeden z prvků selže: usměrňovač, invertor nebo baterie? V tomto případě má každá UPS přemosťovací mechanismus neboli bypass. S ním zařízení pokračuje v práci a obchází hlavní prvky přímo ze vstupního napětí. Bypass se také používá, když potřebujete vypnout UPS a vyjmout ji k opravě.
STS v UPS je potřeba pro bezpečný přechod na vstup bypassu. Stručně řečeno, STS monitoruje vstupní a výstupní parametry sítě, čeká na jejich shodu a spíná za bezpečných podmínek.
AVR ve stojanu
Do racku jsou tedy připojeny dva napájecí vstupy. Pokud má vaše zařízení dva napájecí zdroje, můžete je snadno připojit k různým PDU a nemusíte se bát ztráty jednoho vstupu. Co když má váš server jeden zdroj napájení?
V racku je použito ATS, aby zisk ze dvou vstupů nepřišel nazmar. Pokud jsou problémy s jedním ze vstupů, ATS přepne zátěž na jiný vstup.
Zřeknutí se odpovědnosti: Pokud můžete, vyhněte se zařízení s jedním napájecím zdrojem, abyste zabránili vytvoření bodu selhání v systému. Dále si ukážeme, jaké jsou nevýhody tohoto schématu zapojení.
Úkolem ATS v racku je přepnout zařízení na pracovní vstup tak rychle, aby nedošlo k přerušení jeho provozu. Rychlost potřebná k tomu byla zjištěna experimentálně: ne více než 20 ms. Podívejme se, jak to bylo objeveno.
K poruchám v provozu serverového zařízení dochází v důsledku poklesů napětí (v důsledku práce na rozvodnách, připojení výkonných zátěží nebo nehod). Pro ilustraci toho, jak může zařízení odolávat různým amplitudám a trváním napěťových rázů, byly vyvinuty bezpečnostní křivky elektrických zařízení CBEMA (Asociace výrobců počítačového a obchodního vybavení). Nyní jsou známé jako křivky ITIC (Information Technology Industry Council), jejich varianty jsou zahrnuty v normách IEEE 446 ANSI (toto je obdoba našich GOST).
Pojďme zkontrolovat rozvrh. Naším úkolem je zajistit, aby zařízení fungovala v „zelené zóně“. Na křivce ITIC vidíme, že zařízení je připraveno „tolerovat“ pokles maximálně 20 ms. Proto se snažíme, aby ATS v racku pracoval za 20 ms, nebo ještě lépe, ještě rychleji.
Zdroj: .
ATS zařízení. Typický ATS v našem racku datového centra zabírá 1 jednotku a vydrží zatížení 16 A.
Na displeji vidíme, z jakého vstupu je ATS napájen, jak moc připojená zařízení spotřebují v ampérech. Pomocí samostatného tlačítka vyberte, zda upřednostnit první nebo druhý vstup. Vpravo jsou porty pro připojení k ATS:
- Ethernetový port — připojení monitorování;
- Sériový port - přihlaste se přes notebook a podívejte se, co se děje v protokolech;
- USB - vložte flash disk a aktualizujte firmware.
Porty jsou zaměnitelné: všechny tyto operace můžete provádět, pokud máte přístup alespoň k jednomu z nich.
Na zadní straně jsou konektory pro připojení hlavního a záložního vstupu a zásuvková skupina pro připojení IT zařízení.
Přes webové rozhraní si prohlížíme podrobné charakteristiky AVR. Zde můžete upravit citlivost spínání a zobrazit protokoly.
Webové rozhraní AVR.
Instalace a připojení ATS. Je lepší instalovat AVR na výšku uprostřed stojanu. Pokud předem neznáme konfiguraci racku, pak lze zařízení s jedním napájením dosáhnout vodiči jak zespodu, tak shora.
Ale pak jsou tu nuance: hloubka standardního stojanu je mnohem větší než hloubka AVR. Doporučujeme jej instalovat co nejblíže studené uličce ze dvou důvodů:
- Přístup k přednímu panelu. Pokud nainstalujeme ATS blíže k horké uličce, indikaci uvidíme, ale nebudeme se k ní moci připojit přes porty. To znamená, že nebudeme moci zobrazit protokoly ani restartovat zařízení.
Někde v hloubce bliká AVR – port už není dosažitelný. - Chlazení. AVR se doporučuje používat při teplotách nepřesahujících 45°C. Nemá však vlastní ventilátory pro chlazení, jedná se pouze o kovové zařízení s elektronickou náplní. Udržujte požadovanou teplotu dvěma způsoby:
- proudy vzduchu, které na něj foukají zvenčí;
- upevňovací prvky, které odvádějí přebytečné teplo.
Pokud nainstalujeme ATS na stranu horké uličky a navíc jej obložíme koláčem serverů, získáme sporák. V lepším případě si AVR spálí mozek a ztratí kontakt s vnějším světem, v horším případě začne náhodně přepínat zátěž nebo ji opouštět.
Z AVR se kouří směrem k horké chodbě.
Byl tam případ. Inženýr na svých obchůzkách slyšel netypické cvakání.
V hlubinách horké chodby pod hromadou serverů byl objeven ATS, který neustále přepínal z hlavního vstupu na záložní.AVR byl vyměněn. Záznamy ukázaly, že po celý týden přepínalo každou vteřinu – celkem více než půl milionu přepnutí. Takhle to je
Jaké další AVR jsou k dispozici v racku?
Úvodní stojan ATS. V našem datovém centru funguje takový ATS jako jediný zdroj distribuce energie v racku: funguje jako ATS+PDU. Zabírá několik jednotek, vydrží zatížení 32 A, je připojeno průmyslovými konektory a dokáže napájet až 6 kW zařízení. Lze jej použít, když není možné namontovat standardní PDU a jednojednotkové zařízení v racku neobsluhuje kritické zátěže.
Rack STS. Rack-mounted STS se používá pro zařízení citlivá na přepětí. Tento ATS se přepíná rychleji než ATS.
Tento konkrétní STS zabírá 6 jednotek a má mírně „vintage“ rozhraní.
Mini-AVR. Jsou taková miminka, ale v našem datovém centru tomu tak není. Toto je mini-ATS pro jeden server.
Tento ATS je připojen přímo k napájení serveru.
Jak hledáme ideální AVR
Testujeme mnoho různých ATS a kontrolujeme, jak se chovají při vysokých teplotách.
Zde je návod, jak zesměšňujeme AVR, abychom to zkontrolovali:
- k němu připojíme záznamník kvality sítě, server a několik dalších zařízení pro zátěž;
- stojan izolujeme zátkami nebo fólií, abychom dosáhli vysokých teplot;
- zahřát na 50 °C;
- střídavě 20krát vypněte vstupy;
- podíváme se, zda nedošlo k výpadkům napájení a jak se server cítí;
- Pokud AVR projde testem, zahřejte jej na 70°C.
Foto termokamerou z jednoho z testů.
Síťový analyzátor zaznamenává napětí v průběhu času. Na záznamu vidíme, jak dlouho přepínání trvalo: v tuto chvíli byla sinusovka přerušena
Mimochodem, vezmeme AVR na test: zkontrolujeme pevnost vašeho zařízení a řekneme vám, co se stalo 😉
AVR ve stojanu: skrytá hrozba
Hlavním problémem rackového ATS je to, že může pouze přepínat zátěž z hlavního na záložní vstup, ale nechrání proti zkratu nebo přetížení. Pokud dojde ke zkratu na napájecím zdroji, pak bude fungovat jistič na vyšší úrovni pro ochranu: na PDU nebo v rozvodné desce. V důsledku toho je jeden vstup vypnutý, ATS to pochopí a přepne na druhý vstup. Pokud zkrat stále přetrvává, vypne se druhý vstupní jistič. V důsledku toho může problém na jednom zařízení způsobit ztrátu napájení celého stojanu.
Takže ještě jednou opakuji: tisíckrát přemýšlejte, než nainstalujete ATS do racku a použijete zařízení s jedním napájecím zdrojem.
Zdroj: www.habr.com