Moderne Rechenzentren erfordern einen sorgfältigen Ansatz in Bezug auf die Stromversorgung. Es ist notwendig, den Zustand der Lasten gleichzeitig zu überwachen und die Verbindung von Geräten zu steuern. Dies kann durch den Einsatz von Schränken, Modulen oder Stromverteilungseinheiten erreicht werden. Welche Art von Energieequipment für spezifische Situationen am besten geeignet ist, erläutern wir in unserem Beitrag anhand von Delta-Lösungen.
Die Energieversorgung eines dynamisch wachsenden Rechenzentrums gestaltet sich häufig als anspruchsvolle Aufgabe. Zusätzliche Geräte in den Racks, das Wechseln in den Energiesparmodus oder umgekehrt eine steigende Last führen zu einer Ungleichgewichtsversorgung, einem Anstieg der Blindleistung und einer suboptimalen Funktionsweise des Stromnetzes. Um Verluste zu vermeiden, die effiziente Arbeitsweise der Geräte sicherzustellen und sie vor möglichen Energieversorgungsproblemen zu schützen, helfen Systeme zur Stromverteilung.
Bei der Planung von Stromversorgungsnetzen stehen IT-Fachleute häufig vor der Wahl zwischen Schränken, Modulen und Energieverteilungseinheiten. Denn letztlich erfassen alle drei Gerätekategorien die gleichen Aufgaben, jedoch auf unterschiedlichen Ebenen und mit unterschiedlichen Optionen.
Stromverteilungsschränke
Der Stromverteilungsschrank, oder PDC (Power Distribution Cabinet), ist ein Gerät zur Überwachung der Stromversorgung auf höchster Ebene. Der Schrank ermöglicht die Ausbalancierung der Energieversorgung für Dutzende von Racks in einem Rechenzentrum, und die Nutzung mehrerer Schränke ermöglicht die Kontrolle großer Rechenzentren. Zum Beispiel werden solche Lösungen von Mobilfunkanbietern eingesetzt – für die Energieversorgung eines Rechenzentrums mit 5000 Racks waren mehr als 50 Stromverteilungsschränke erforderlich. in Shanghai.
Das Delta InfraSuite PDC-Gehäuse, das hinsichtlich seiner Abmessungen mit einem Standard-19-Zoll-Rack übereinstimmt, umfasst zwei Gruppen von einpoligen Automatikschaltern, die durch zusätzliche Schalter geschützt sind. Das Gehäuse kann die Stromparameter jeder Schaltung mit einem einzelnen Schalter überwachen. Das Leistungsverteilergehäuse verfügt über ein integriertes System zur Notfallbenachrichtigung über ungleiche Lastverteilung. Als Option sind die Delta-Gehäuse mit zusätzlichen Transformatoren ausgestattet, um verschiedene Ausgangsspannungen zu erzeugen, sowie mit Modulen zum Schutz vor Impulsstörungen, beispielsweise die durch Blitzentladungen entstehen.
Zur Steuerung kann ein integrierter LCD-Bildschirm sowie externe Energiemanagementsysteme verwendet werden, die über die serielle Schnittstelle RS232 oder über SNMP angeschlossen werden. Die Verbindung des Geräts mit einem externen Netzwerk erfolgt über ein spezielles InsightPower-Modul. Dieses ermöglicht die Übertragung von Benachrichtigungen, Steuerdaten und Betriebsparametern der Verteilernetzwerke an einen zentralen Server. Dies ist die Hauptkomponente, die eine Fernsteuerung und -überwachung ermöglicht und Systemtechniker über kritische Ereignisse durch SNMP-Traps und E-Mail benachrichtigt.
Die Techniker, die das Rechenzentrum warten, können feststellen, welche Phase stärker belastet ist als die anderen, und Verbraucher auf weniger belastete umschalten oder rechtzeitig die Installation zusätzlicher Ausrüstung planen. Auf dem Bildschirm können Parameter wie Temperatur, Erdschlussstrom und Vorhandensein oder Fehlen eines Spannungsbalancings überwacht werden. Das System ist mit einem Protokoll ausgestattet, das bis zu 500 Ereignisprotokolle des Gehäuses speichert, was eine Wiederherstellung der benötigten Konfiguration oder eine Analyse der vorangegangenen Fehler, die zu einem Notaus führen, ermöglicht.
Im Hinblick auf die Delta-Modellreihe wird das PDC an ein dreiphasiges Netz angeschlossen und kann mit einer Spannung von 220 V bei einer Abweichung von nicht mehr als 15 % betrieben werden. Die Reihe bietet Modelle mit einer Leistung von 80 kVA und 125 kVA an.
Stromverteilermodule
Wenn der Stromverteilungsschrank ein separates Gehäuse ist, das im Rechenzentrum bei Umbauten oder Änderungen der Lastverteilung bewegt werden kann, erlauben modulare Systeme die Unterbringung ähnlicher Ausrüstungen direkt in den Schränken. Diese werden als RPDC (Rack Power Distribution Cabinet) bezeichnet und sind kleine Verteilungsschränke, die 4U in einem Standardrack einnehmen. Solche Lösungen werden von Internetunternehmen genutzt, die eine garantierte Funktionalität kleiner Hardware-Parks benötigen. Beispielsweise wurden Verteilermodule als Teil einer umfassenden Lösung zum Schutz des Rechenzentrums installiert. Deutschlands.
Was die Delta-Geräte betrifft, kann die Leistung einer RPDC-Einheit 30, 50 oder 80 kVA betragen. Mehrere Module können in einem Rack installiert werden, um die Stromversorgung aller Lasten eines kleinen Rechenzentrums sicherzustellen, oder man kann jeweils eine RPDC in verschiedenen Racks platzieren. Letztere Option eignet sich zur Stromversorgung leistungsstarker Server, die eine Kontrolle über die Energiezufuhr und eine Umverteilung der Energieleistung je nach Konfiguration und Last benötigen.
Ein Pluspunkt des modularen Systems ist die Möglichkeit, die Leistung mit dem Wachstum und der Skalierung des Rechenzentrums zu steigern. Nutzer entscheiden sich häufig für RPDC, wenn ein vollständiger Schrank einen viel zu hohen Spielraum für die aktuelle Konfiguration von 2–3 Racks mit Geräten bietet.
Jedes Modul ist mit einem Touchscreen ausgestattet, der nahezu dieselben Steuerungsmöglichkeiten wie ein separater PDC bietet und unterstützt RS-232-Schnittstellen und Smartkarten für die Fernsteuerung. Die Verteilermodule überwachen den Strom in jedem der angeschlossenen Kreise, informieren automatisch über Notfälle und unterstützen den heißen Austausch von Schaltgeräten. Die Daten über den Zustand des Systems werden in einem Ereignisprotokoll gespeichert, das bis zu 2.000 Einträge aufbewahren kann.
Stromverteilungsgeräte
Stromverteilungsblöcke gehören zu den kompaktesten und kosteneffizientesten Systemen in dieser Kategorie. Sie ermöglichen die Überwachung der Geräte im Rahmen eines einzelnen Racks und bieten Informationen über den Zustand der Leitungen und Lasten. Beispielsweise wurden solche Blöcke zur Ausstattung des » in Sankt Petersburg und des Konsortiums „Digitales Unternehmen“ in Tscheljabinsk.
Die Blöcke gibt es in verschiedenen Formaten, jedoch werden die nach der Zero-U-Technologie hergestellten Modelle im gleichen Rack wie die Hauptgeräte platziert, beanspruchen jedoch keine separaten „Units“ – sie werden vertikal oder horizontal an den Strukturteilen mit speziellen Halterungen montiert. Das heißt, wenn Sie ein Rack mit 42U verwenden, bleibt Ihnen nach der Installation des Blocks genau so viel Platz erhalten. Jeder Verteilungsblock hat ein eigenes Alarmsystem: LED-Anzeigen informieren über die Last oder eine Notfallsituation an jeder der abgehenden Linien. Die Delta-Blocks verfügen über eine RS232-Schnittstelle und werden über SNMP mit den Überwachungssystemen verbunden, genau wie die Schränke und Stromverteilungsmodule.
Mess- und Basisverteilungsblöcke können direkt im Rack installiert werden, sowohl im Standardkonstruktion Delta als auch in Racks anderer Hersteller. Dies ist durch ein universelles Halterungsset möglich. Die Stromverteilungsblöcke können vertikal und horizontal installiert werden, und sie können sowohl für einphasige als auch für dreiphasige Stromnetze verwendet werden. Der maximale Strom für die Delta-Verteilungsblöcke beträgt 32 A, die Abweichungen der Eingangsspannung liegen bei bis zu 10 %. Es kann 6 oder 12 Anschlüsse für die Lastanbindung geben.
Das Wichtigste ist, ein umfassendes Managementsystem zu schaffen
Die Wahl zwischen Schrank, Block oder Modul erfolgt abhängig von der Last, die angeschlossen werden muss. In großen Rechenzentren sind Verteilungsschränke erforderlich, was jedoch die Installation zusätzlicher Module oder Blöcke für die Stromverteilung auf einzelne Lasten nicht ausschließt.
In mittelgroßen Serverräumen reicht oft ein oder zwei Verteilungsmodulen aus. Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, dass die Anzahl der Module mit der Entwicklung des Rechenzentrums erhöht werden kann.
In einzelnen Racks werden normalerweise Verteilblöcke installiert, die für die Ausstattung eines kleinen Rechenzentrums ausreichen. Bei Vorhandensein eines einheitlichen Managementsystems ermöglichen sie zudem die Überwachung und Kontrolle des Energieverbrauchs, erlauben jedoch keine dynamische Neuzuordnung von Leitungen und keinen Hot-Swap von Kontakt-Elementen und Relais.
In modernen Rechenzentren findet man gleichzeitig Schränke, Module und Verteilblöcke für die Stromversorgung, die zu unterschiedlichen Zeiten und für verschiedene Zwecke installiert wurden. Das Hauptziel ist es, alle Geräte für die Energieversorgung in ein Überwachungssystem zu integrieren. Dies ermöglicht die Kontrolle von Abweichungen der Stromparameter und eine rasche Reaktion: Austausch von Geräten, Erweiterung der Kapazitäten oder Verschiebung der Last auf andere Leitungen/Phasen. Dies kann über Software wie Delta InfraSuite oder ein ähnliches Produkt erfolgen.
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Quelle: habr.com
