Heutige Rechenzentren erfordern ein sorgfältiges Energiemanagement. Es ist notwendig, gleichzeitig den Status von Lasten zu überwachen und Geräteverbindungen zu verwalten. Dies kann über Schränke, Module oder Stromverteiler erfolgen. Wir sprechen in unserem Beitrag anhand von Beispielen für Delta-Lösungen darüber, welche Art von Energieausrüstung für bestimmte Situationen am besten geeignet ist.
Der Betrieb eines schnell wachsenden Rechenzentrums ist oft eine herausfordernde Aufgabe. Zusätzliche Geräte in Racks, Geräte, die in den Schlafmodus gehen oder umgekehrt eine Erhöhung der Last führen zu einem Ungleichgewicht in der Energieversorgung, einem Anstieg der Blindleistung und einem suboptimalen Betrieb des Stromnetzes. Stromverteilungssysteme tragen dazu bei, Verluste zu vermeiden, einen effizienten Betrieb der Geräte sicherzustellen und sie vor möglichen Problemen mit der Stromversorgung zu schützen.
Beim Entwurf von Stromnetzen stehen IT-Experten häufig vor der Wahl zwischen Schränken, Modulen und Stromverteilungseinheiten. Schließlich lösen alle drei Gerätekategorien im Wesentlichen die gleichen Probleme, jedoch auf unterschiedlichen Ebenen und mit unterschiedlichen Optionen.
Stromverteilerschrank
Der Stromverteilerschrank oder PDC (Power Distribution Cabinet) ist ein Leistungssteuergerät der obersten Ebene. Mit dem Schrank können Sie die Stromversorgung für Dutzende Racks in einem Rechenzentrum ausgleichen, und die Verwendung mehrerer Schränke gleichzeitig ermöglicht die Steuerung des Betriebs großer Rechenzentren. Ähnliche Lösungen werden beispielsweise von Mobilfunkbetreibern genutzt – um ein Rechenzentrum mit 5000 Racks mit Strom zu versorgen, waren mehr als 50 Stromverteilerschränke erforderlich, in Shanghai.
Der Delta InfraSuite PDC-Schrank, der die gleiche Größe wie ein standardmäßiger 19-Zoll-Schrank hat, enthält zwei Reihen einpoliger Leistungsschalter, die durch zusätzliche Leistungsschalter geschützt sind. Der Schrank kann die aktuellen Parameter jedes Stromkreises mit einem separaten Schalter steuern. Der Stromverteilerschrank verfügt über ein integriertes Alarmsystem für ungleichmäßige Lastverteilung. Optional sind Delta-Schränke mit zusätzlichen Transformatoren zur Erzeugung unterschiedlicher Ausgangsspannungen sowie Modulen zum Schutz vor Impulsstörungen, wie sie beispielsweise durch Blitzentladungen entstehen, ausgestattet.
Zur Steuerung können Sie das integrierte LCD-Display sowie externe Energiemanagementsysteme nutzen, die über die serielle Schnittstelle RS232 oder über SNMP angeschlossen sind. Das Gerät ist über ein spezielles InsightPower-Modul mit einem externen Netzwerk verbunden. Es ermöglicht die Übertragung von Warnmeldungen, Zentralendaten und Statusparametern des Verteilungsnetzes an einen zentralen Server. Dies ist die Kernkomponente, die die Fernverwaltung und -überwachung ermöglicht und Systemingenieure über SNMP-Traps und E-Mail über kritische Ereignisse benachrichtigt.
Spezialisten, die das Rechenzentrum betreuen, können herausfinden, welche Phase stärker belastet ist als andere, und einige Verbraucher auf eine weniger belastete Phase umstellen oder die Installation zusätzlicher Geräte rechtzeitig planen. Der Bildschirm kann Parameter wie Temperatur, Erdableitstrom und das Vorhandensein oder Fehlen eines Spannungsgleichgewichts überwachen. Das System verfügt über ein integriertes Protokoll, das bis zu 500 Aufzeichnungen von Schrankereignissen speichert, sodass Sie die gewünschte Konfiguration wiederherstellen oder Fehler analysieren können, die der Notabschaltung vorausgegangen sind.
Wenn wir über die Delta-Modellreihe sprechen, ist der PDC an ein dreiphasiges Netzwerk angeschlossen und kann mit einer Spannung von 220 V mit einer Abweichung von nicht mehr als 15 % betrieben werden. Die Linie umfasst Modelle mit einer Leistung von 80 kVA und 125 kVA.
Stromverteilungsmodule
Wenn es sich bei dem Stromverteilerschrank um einen separaten Schrank handelt, der im Falle einer Sanierung oder Änderung des Laststandorts im Rechenzentrum verschoben werden kann, können Sie mit modularen Systemen ähnliche Geräte direkt in Racks unterbringen. Sie heißen RPDC (Rack Power Distribution Cabinet) und sind kleine Verteilerschränke, die in einem Standard-Rack 4 HE belegen. Solche Lösungen werden von Internetunternehmen verwendet, die einen garantierten Betrieb einer kleinen Geräteflotte benötigen. Im Rahmen einer umfassenden Rechenzentrumsschutzlösung wurden beispielsweise Verteilermodule installiert Deutschland.
Bei Delta-Geräten kann eine einzelne RPDC-Einheit mit 30, 50 oder 80 kVA bewertet werden. In einem einzigen Rack können mehrere Module installiert werden, um alle Lasten in einem kleinen Rechenzentrum mit Strom zu versorgen, oder ein RPDC kann in verschiedenen Racks platziert werden. Die letztere Option eignet sich für die Stromversorgung relativ leistungsstarker Server, die je nach Konfiguration und Last eine Steuerung der Stromversorgung und eine Umverteilung der Stromversorgung erfordern.
Der Vorteil eines modularen Systems besteht in der Möglichkeit, die Leistung zu erhöhen, wenn das Rechenzentrum wächst und skaliert. Benutzer entscheiden sich häufig für RPDC, wenn ein vollwertiger Schrank zu viel Spielraum für die aktuelle Konfiguration von 2–3 Geräte-Racks bietet.
Jedes Modul ist mit einem Touchscreen mit nahezu den gleichen Steuerungsmöglichkeiten wie ein separater PDC ausgestattet und unterstützt außerdem RS-232-Schnittstellen und Smartcards zur Fernsteuerung. Verteilermodule überwachen den Strom in jedem der angeschlossenen Stromkreise, informieren automatisch über Notfallsituationen und unterstützen den Austausch von Schaltgeräten im laufenden Betrieb. Systemstatusdaten werden in einem Ereignisprotokoll aufgezeichnet, das bis zu 2 Einträge speichern kann.
Stromverteilungseinheiten
Stromverteilungseinheiten sind die kompaktesten und kostengünstigsten Systeme dieser Kategorie. Sie ermöglichen die Steuerung des Gerätebetriebs innerhalb eines Racks und liefern Informationen über den Zustand der Leitungen und der Last. Solche Blöcke wurden beispielsweise zur Ausrüstung verwendet » in St. Petersburg und Konsortium „Digital Enterprise“ in Tscheljabinsk.
Einheiten gibt es in unterschiedlichen Formaten, aber Modelle, die mit der Zero-U-Technologie hergestellt wurden, werden im selben Rack wie die Hauptgeräte platziert, belegen jedoch keine separaten „Einheiten“ – sie werden mit speziellen Halterungen vertikal oder horizontal an Strukturelementen montiert. Das heißt, wenn Sie ein 42U-Rack verwenden, bleiben Ihnen nach der Installation der Einheit genau so viele Einheiten übrig. Jeder Verteilerblock verfügt über ein eigenes Alarmsystem: Das Vorhandensein einer Last oder eine Notfallsituation auf jeder der abgehenden Leitungen wird durch LED-Anzeigen gemeldet. Delta-Geräte verfügen über eine RS232-Schnittstelle und werden ebenso wie Schränke und Stromverteilungsmodule über SNMP an Überwachungssysteme angeschlossen.
Sowohl in Standard-Delta-Ausführungen als auch in Racks anderer Hersteller können Mess- und Grundverteilereinheiten direkt in das Rack eingebaut werden. Dies ist durch einen universellen Halterungssatz möglich. Stromverteiler können vertikal und horizontal installiert werden und zur Einspeisung von Strom aus einphasigen und dreiphasigen Netzen eingesetzt werden. Der maximale Strom für Delta-Verteiler beträgt 32 A, Abweichungen der Eingangsspannung betragen bis zu 10 %. Für den Anschluss der Last können 6 oder 12 Anschlüsse vorhanden sein.
Die Hauptsache ist, ein umfassendes Managementsystem zu schaffen
Die Wahl zwischen Schrank, Block oder Modul hängt davon ab, welche Last angeschlossen werden muss. Große Rechenzentren erfordern Verteilerschränke, was jedoch die Installation zusätzlicher Module oder Einheiten zur Stromverteilung auf einzelne Verbraucher nicht ausschließt.
In mittelgroßen Serverräumen reichen meist ein oder zwei Verteilermodule aus. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die Anzahl der Module erhöht werden kann, wodurch das Stromversorgungssystem mit der Entwicklung des Rechenzentrums skaliert werden kann.
Verteilereinheiten werden in der Regel in separaten Racks installiert, was für die Ausstattung eines kleinen Serverraums ausreicht. Mit einem einheitlichen Steuerungssystem bieten sie auch die Möglichkeit, den Energieverbrauch zu überwachen und zu steuern, ermöglichen jedoch keine dynamische Umverteilung von Leitungen und keinen Austausch von Kontaktelementen und Relais im laufenden Betrieb.
In modernen Rechenzentren finden sich gleichzeitig Schränke, Module und Stromverteilereinheiten, die zu unterschiedlichen Zeiten und für unterschiedliche Zwecke installiert sind. Die Hauptsache besteht darin, alle Energiemanagementgeräte in einem Überwachungssystem zu vereinen. Damit können Sie etwaige Abweichungen in den Stromversorgungsparametern überwachen und schnell Maßnahmen ergreifen: Geräte austauschen, die Leistung erweitern oder die Last auf andere Leitungen/Phasen verlagern. Dies kann über Software wie Delta InfraSuite oder ein ähnliches Produkt erfolgen.
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Source: habr.com