在上一篇文章中关于 我们说过，有些货架安装了 ATS - 自动转移储备。 但事实上，在数据中心中，ATS 不仅放置在机架中，而且放置在整个电气路径上。 他们在不同的地方解决不同的问题：
- 在主配电板（MSB）中，AVR 在市电输入和柴油发电机组（DGS）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（下文将详细介绍）；
- 在机架中，如果其中一个输入出现问题，ATS 将负载从一个输入切换到另一个输入。
DataLine数据中心标准供电方案中的ATS。
我们将讨论今天使用哪些 AVR 以及在哪里使用。
ATS 有两种主要类型： ATS（自动转换开关）和STS（静态转换开关）。 它们的工作原理和元素基础不同，并且用于不同的任务。 简而言之，STS是一种更智能的ATS。 它切换负载的速度更快，并且更常用于更高的负载/电流。 它的配置更加灵活，但它会受到网络变幻莫测的影响：如果 2 个输入由不同的电源供电，例如：来自变压器和柴油发电机组，它可能会拒绝工作。
主交换机AVR
二十年前，数据中心的主 ATS 看起来像是一个由接触器和继电器组成的复杂系统。
2000 年代初的 AVR 型号。
现在AVR是一个紧凑的多功能设备。
主配电盘中的ATS系统控制输入断路器并发出启动和停止柴油发电机组的命令。 当主配电板级负荷大于2MW时，不宜追速。 即使快速切换，柴油发电机组启动也需要时间。 该系统使用较慢的 ATS 并设置延迟（设定点）。 它的工作原理是这样的：当变压器到数据中心的电源丢失时，ATS 命令设备：“变压器，关闭。 现在我们等待 10 秒（设定点），柴油发电机打开，再等待 10 秒。”
UPS 中的 ATS
以UPS为例，让我们看看第二种ATS是如何工作的——STS或静态转换开关。
在 UPS 中，交流电通过整流器转换为直流电。 然后在逆变器处变回交流电，但参数稳定。 这消除了干扰并提高了能源质量。 当主电源关闭时 当柴油发电机组投入运行时，使用电池为数据中心供电。
但是，如果其中一个元件（整流器、逆变器或电池）发生故障怎么办？ 在这种情况下，每个UPS都有一个旁路机制，或称旁路。 有了它，该器件可以绕过主要元件，直接利用输入电压继续工作。 当您需要关闭 UPS 并将其取出进行维修时，也可以使用旁路。
UPS 中的 STS 需要安全地切换到旁路输入。 简而言之，STS监视输入和输出网络参数，等待它们匹配，并在安全条件下进行切换。
机架中的 AVR
因此，两个电源输入连接到机架。 如果您的设备有两个电源，您可以轻松地将其连接到不同的PDU，并且不怕丢失一个输入。 如果您的服务器只有一个电源怎么办？
在机架中，使用ATS，这样两次投入的利润就不会浪费。 如果其中一个输入出现问题，ATS 会将负载切换到另一个输入。
免责声明：如果可以，请避免使用具有单电源的设备，以避免在系统中产生故障点。 接下来我们将展示这种连接方案的缺点是什么。
机架中 ATS 的任务是将设备快速切换到工作输入，使其运行不会中断。 通过实验发现所需的速度：不超过 20 毫秒。 让我们看看这是如何被发现的。
服务器设备的运行故障是由于电压骤降（由于变电站工作、连接大功率负载或事故）而发生的。 为了说明设备如何承受不同幅度和持续时间的电压浪涌，CBEMA（计算机和商业设备制造商协会）制定了电气设备安全曲线。 现在它们被称为 ITIC（信息技术工业委员会）曲线，它们的变体包含在 IEEE 446 ANSI 标准中（这与我们的 GOST 类似）。
让我们检查一下时间表。 我们的任务是确保设备在“绿色区域”运行。 在 ITIC 曲线上，我们看到设备已准备好“承受”最大 20 毫秒的下降。 因此，我们的目标是机架中的 ATS 在 20 毫秒内工作，甚至更好，甚至更快。
来源： .
ATS装置。 我们数据中心机架中的典型 ATS 占用 1 个单元，可承受 16 A 的负载。
在显示屏上，我们可以看到 ATS 由哪个输入供电，所连接的设备消耗了多少安培。 使用单独的按钮选择是否优先考虑第一个或第二个输入。 右侧为连接ATS的端口：
- 网口——连接监控；
- 串行端口 - 通过笔记本电脑登录并查看日志中发生的情况；
- USB - 插入闪存驱动器并更新固件。
这些端口是可以互换的：如果您至少有权访问其中一个端口，则可以执行所有这些操作。
背面有用于连接主备输入的插头和用于连接IT设备的插座组。
我们通过Web界面查看AVR的详细特性。 您可以在那里调整开关灵敏度并查看日志。
AVR 网络界面。
ATS的安装与连接。 AVR 最好安装在机架中部的高度。 如果我们事先不知道机架的配置，则可以通过底部和顶部的电线到达具有一个电源的设备。
但还有一些细微差别：标准机架的深度比 AVR 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，原因有两个：
- 前面板访问。 如果我们将 ATS 安装在靠近热通道的位置，我们将看到指示，但无法通过端口连接到它。 这意味着我们将无法查看日志或重新启动设备。
在深处的某个地方，AVR 正在闪烁 - 端口不再可达。 - 冷藏。 AVR 建议在不超过 45°C 的温度下使用。 然而，它没有自己的风扇来冷却；它只是一个带有电子填充的金属装置。 通过两种方式保持所需的温度：
- 从外部吹向其的气流；
- 消除多余热量的紧固件。
如果我们将 ATS 安装在热通道的一侧，并且将其与服务器夹在一起，那么我们就会得到一个炉子。 最好的情况下，AVR会烧坏大脑，与外界失去联系，最坏的情况下，它会开始随机切换负载或放弃负载。
AVR正对着炎热的走廊冒着热气。
有一个案例。 一名工程师在巡视时听到了不寻常的咔哒声。
在炎热走廊的深处，一堆服务器下面，发现了一台ATS，不断地从主输入切换到备用输入。AVR 已更换。 日志显示，整整一周，它每秒都会切换——总共超过 XNUMX 万次切换。 这就是来龙去脉
机架中还有哪些其他 AVR？
介绍性机架 ATS。 在我们的数据中心，这样的 ATS 充当机架中唯一的配电源：它作为 ATS+PDU 工作。 占用多个单元，可承受32A负载，通过工业连接器连接，可为高达6kW的设备供电。 当无法安装标准 PDU 并且机架中的单个设备不服务于关键负载时，可以使用它。
机架STS。 机架式 STS 用于浪涌敏感设备。 该 ATS 的切换速度比 ATS 更快。
这个特殊的 STS 占用了 6 个单元，并且有一个稍微“复古”的界面。
迷你AVR。 确实有这样的婴儿，但在我们的数据中心却并非如此。 这是一台服务器的迷你 ATS。
该 ATS 直接连接到服务器的电源。
我们如何寻找理想的 AVR
我们测试了许多不同的 ATS，并检查它们在高温条件下的表现。
以下是我们如何模拟 AVR 来检查它：
- 我们将网络质量记录仪、服务器和更多负载设备连接到它；
- 我们用插头或薄膜对机架进行绝缘以达到高温；
- 加热至50°C；
- 交替关闭输入 20 次；
- 我们查看是否有任何电源故障以及服务器的感觉如何；
- 如果 AVR 通过测试，请将其加热至 70°C。
其中一项测试中使用热成像仪拍摄的照片。
网络分析仪记录一段时间内的电压。 在录音中我们可以看到切换持续了多长时间：此时正弦波被中断
顺便说一句，我们将对 AVR 进行测试：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 AVR：隐藏的威胁
机架式 ATS 的主要问题是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，则更高级别的断路器将动作以进行保护：PDU 上或配电板上的断路器。 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，第二个输入断路器将跳闸。 因此，一台设备出现问题可能会导致整个机架断电。
因此，我再次重复一遍：在将 ATS 安装到机架中并使用具有一个电源的设备之前，请三思而行。
来源： habr.com