在上一篇文章中關於 我們說過，有些貨架安裝了 ATS - 自動轉移儲備。 但事實上，在資料中心中，ATS 不僅放置在機架中，而且放置在整個電氣路徑上。 他們在不同的地方解決不同的問題：
- 在主配電板（MSB）中，AVR 在市電輸入和柴油發電機組（DGS）備用電源之間切換負載；
- 在不間斷電源 (UPS) 中，ATS 將負載從主輸入切換到旁路（下文將詳細介紹）；
- 在機架中，如果其中一個輸入出現問題，ATS 將負載從一個輸入切換到另一個輸入。
DataLine資料中心標準供電方案中的ATS。
我們將討論今天使用哪些 AVR 以及在哪裡使用。
ATS 有兩種主要類型： ATS（自動轉換開關）和STS（靜態轉換開關）。 它們的工作原理和元素基礎不同，並且用於不同的任務。 簡而言之，STS是一種更聰明的ATS。 它切換負載的速度更快，並且更常用於更高的負載/電流。 它的配置更加靈活，但它會受到網路變幻莫測的影響：如果 2 個輸入由不同的電源供電，例如：來自變壓器和柴油發電機組，它可能會拒絕工作。
主交換器AVR
二十年前，資料中心的主 ATS 看起來像是由接觸器和繼電器組成的複雜系統。
2000 年代初期的 AVR 型號。
現在AVR是一個緊湊的多功能設備。
主配電盤中的ATS系統控制輸入斷路器並發出啟動和停止柴油發電機組的命令。 當主配電板級負載大於2MW時，不宜追速。 即使快速切換，柴油發電機組啟動也需要時間。 該系統使用較慢的 ATS 並設定延遲（設定點）。 它的工作原理是這樣的：當變壓器到資料中心的電源遺失時，ATS 命令設備：「變壓器，關閉。 現在我們等待 10 秒（設定點），柴油發電機打開，再等待 10 秒。”
UPS 中的 ATS
以UPS為例，讓我們來看看第二種ATS是如何運作的－STS或靜態轉換開關。
在 UPS 中，交流電透過整流器轉換為直流電。 然後在逆變器處變回交流電，但參數穩定。 這消除了乾擾並提高了能源品質。 當主電源關閉時 當柴油發電機組投入運轉時，使用電瓶為資料中心供電。
但是，如果其中一個元件（整流器、逆變器或電池）發生故障怎麼辦？ 在這種情況下，每個UPS都有一個旁路機制，或稱為旁路。 有了它，該裝置可以繞過主要元件，直接利用輸入電壓繼續工作。 當您需要關閉 UPS 並將其取出進行維修時，也可以使用旁路。
UPS 中的 STS 需要安全地切換到旁路輸入。 簡而言之，STS監視輸入和輸出網路參數，等待它們匹配，並在安全條件下進行切換。
機架中的 AVR
因此，兩個電源輸入連接到機架。 如果您的裝置有兩個電源，您可以輕鬆地將其連接到不同的PDU，並且不怕丟失一個輸入。 如果您的伺服器只有一個電源怎麼辦？
在機架中，使用ATS，這樣兩次投入的利潤就不會浪費。 如果其中一個輸入出現問題，ATS 會將負載切換到另一個輸入。
免責聲明：如果可以，請避免使用具有單一電源的設備，以避免在系統中產生故障點。 接下來我們將展示這種連接方案的缺點是什麼。
機架中 ATS 的任務是將裝置快速切換到工作輸入，使其運作不會中斷。 透過實驗發現所需的速度：不超過 20 毫秒。 讓我們看看這是如何被發現的。
伺服器設備的運作故障是由於電壓驟降（由於變電站工作、連接高功率負載或事故）而發生的。 為了說明設備如何承受不同幅度和持續時間的電壓突波，CBEMA（電腦和商業設備製造商協會）制定了電氣設備安全曲線。 現在它們被稱為 ITIC（資訊技術工業委員會）曲線，它們的變體包含在 IEEE 446 ANSI 標準中（這與我們的 GOST 類似）。
讓我們檢查一下時間表。 我們的任務是確保設備在「綠色區域」運作。 在 ITIC 曲線上，我們看到設備已準備好「承受」最大 20 毫秒的下降。 因此，我們的目標是機架中的 ATS 在 20 毫秒內工作，甚至更好，甚至更快。
來源： .
ATS裝置。 我們資料中心機架中的典型 ATS 佔用 1 個單元，可承受 16 A 的負載。
在顯示器上，我們可以看到 ATS 由哪個輸入供電，連接的裝置消耗了多少安培。 使用單獨的按鈕選擇是否優先考慮第一個或第二個輸入。 右側為連接ATS的連接埠：
- 網口－連線監控；
- 序列埠 - 透過筆記型電腦登入並查看日誌中發生的情況；
- USB - 插入隨身碟並更新韌體。
這些端口是可以互換的：如果您至少有權訪問其中一個端口，則可以執行所有這些操作。
背面有連接主備輸入的插頭和連接IT設備的插座組。
我們透過Web介面查看AVR的詳細特性。 您可以在那裡調整開關靈敏度並查看日誌。
AVR 網路介面。
ATS的安裝與連接。 AVR 最好安裝在機架中間的高度。 如果我們事先不知道機架的配置，則可以透過底部和頂部的電線到達具有一個電源的設備。
但還有一些細微差別：標準機架的深度比 AVR 的深度大得多。 我們建議將其安裝在盡可能靠近冷通道的位置，原因有二：
- 前面板訪問。 如果我們將 ATS 安裝在靠近熱通道的位置，我們將看到指示，但無法透過連接埠連接到它。 這意味著我們將無法查看日誌或重新啟動設備。
在深處的某個地方，AVR 正在閃爍 - 連接埠不再可達。 - 冷藏。 AVR 建議在不超過 45°C 的溫度下使用。 然而，它沒有自己的風扇來冷卻；它只是一個帶有電子填充的金屬裝置。 透過兩種方式保持所需的溫度：
- 從外部吹向其的氣流；
- 消除多餘熱量的緊固件。
如果我們將 ATS 安裝在熱通道的一側，並將其與伺服器夾在一起，那麼我們就會得到一個爐子。 在最好的情況下，AVR會燒壞大腦，與外界失去聯繫，最壞的情況下，它會開始隨機切換負載或放棄負載。
AVR正對著炎熱的走廊冒著熱氣。
有一個案例。 一名工程師在巡視時聽到了不尋常的咔噠聲。
在炎熱走廊的深處，一堆伺服器下面，發現了一台ATS，不斷地從主輸入切換到備用輸入。AVR 已更換。 日誌顯示，整整一周，它每秒都會切換——總共超過 XNUMX 萬次切換。 這就是來龍去脈
機架中還有哪些 AVR？
介紹性機架 ATS。 在我們的資料中心，這樣的 ATS 充當機架中唯一的配電源：它作為 ATS+PDU 工作。 佔用多個單元，可承受32A負載，透過工業連接器連接，可為高達6kW的設備供電。 當無法安裝標準 PDU 並且機架中的單一設備不服務關鍵負載時，可以使用它。
機架STS。 機架式 STS 用於突波敏感設備。 該 ATS 的切換速度比 ATS 更快。
這個特殊的 STS 佔據了 6 個單元，並且有一個稍微「復古」的介面。
迷你AVR。 確實有這樣的嬰兒，但在我們的資料中心卻並非如此。 這是一台伺服器的迷你 ATS。
此 ATS 直接連接到伺服器的電源。
我們如何尋找理想的 AVR
我們測試了許多不同的 ATS，並檢查它們在高溫條件下的表現。
以下是我們如何模擬 AVR 來檢查它：
- 我們將網路品質記錄器、伺服器和更多負載設備連接到它；
- 我們用插頭或薄膜對機架進行絕緣以達到高溫；
- 加熱至50°C；
- 交替關閉輸入 20 次；
- 我們查看是否有任何電源故障以及伺服器的感覺如何；
- 如果 AVR 通過測試，請將其加熱至 70°C。
其中一項測試中使用熱成像儀拍攝的照片。
網路分析儀記錄一段時間內的電壓。 在錄音中我們可以看到切換持續了多久：此時正弦波被中斷
順便說一句，我們將對 AVR 進行測試：我們將檢查您的設備的強度並告訴您發生了什麼 😉
機架中的 AVR：隱藏的威脅
機架式 ATS 的主要問題是它只能將負載從主輸入切換到備用輸入，但不能防止短路或過載。 如果電源發生短路，則更高等級的斷路器將動作以進行保護：PDU 上或配電板上的斷路器。 結果，一個輸入被關閉，ATS 理解這一點並切換到第二個輸入。 如果短路仍然存在，第二個輸入斷路器將跳脫。 因此，一台設備出現問題可能會導致整個機架斷電。
因此，我再次重複一遍：在將 ATS 安裝到機架中並使用具有一個電源的設備之前，請三思而行。
來源： www.habr.com