Електроживлення без перебоїв

Зі збільшенням залежності бізнесу від ІТ і підвищенням вимог інформаційних систем до електроживлення потреба в системах безперебійного живлення стає все очевиднішим.



Для захисту ІТ-обладнання від перебоїв в електромережі і неякісного електроживлення широко застосовуються джерела безперебійного живлення (Uninterruptible Power Supply, UPS) — ДБЖ. Це додаткове обладнання, призначене для електроживлення ІТ-систем або інших пристроїв при короткочасному (до кількох десятків хвилин) відключенні основного електроживлення, а також для захисту від перешкод і кидків в електромережі та підтримання параметрів живлення в допустимих межах. Тобто ДБЖ також можуть використовуватися для покращення якості електроживлення.


По конструктивному виконанню ДБЖ можна розділити на настільні, підлогові та стієчні (19"). Основне призначення будь-якого ДБЖ — захист навантаження від можливих проблем в ланцюгах електроживлення. За статистикою, кожен ПК щомісяця зазнає впливу близько 120 нештатних ситуацій, пов'язаних з проблемами електроживлення. У їх числі:
Сплески напруги Підвищення напруги більше ніж на 10% протягом більше 20 мс.
Високовольтні кидки харчування Короткочасні імпульси напругою до 6000 і тривалістю до 10 мс.
Провали харчування Короткочасне зниження напруги до рівня менше 80-85% від номінального.
Високочастотні перешкоди Перешкоди електромагнітного або іншого походження.
Вибіг частоти Догляд частоти на величину понад 3 Гц від номіналу (50 Гц).
Підсадка напруги Падіння напруги в мережі на тривалий час.
Пропадання напруги Відсутність напруги в електромережі протягом більше 40 мс.
Таким чином, ДБЖ згладжують і невеликі короткочасні стрибки живлення, фільтрують напругу живлення, але їх головне завдання — живити навантаження протягом деякого часу після зникнення напруги в мережі. Багато моделі за допомогою програмного забезпечення можуть автоматично завершувати роботу ІТ-обладнання при тривалому відсутності напруги в електромережі, а також перезапускати його при відновленні електроживлення або по таймеру. Деякі ДБЖ передбачають функції моніторингу та запису параметрів джерела живлення (таких як температура, рівень заряду батарей і інші показники), відображення параметрів напруги і частоти струму, вихідної напруги і потужності, попередження про аварійних ситуаціях та ін. При зникненні напруги в електромережі будь ДБЖ перемикають навантаження на живлення від батареї, але є важливі відмінності.

Батареї: альтернатива свинцево-кислотних акумуляторів
Сьогодні 95% всіх джерел безперебійного живлення виробляються з використанням свинцево-кислотних батарей в якості джерела постійного струму.

Тим часом деякі вендори вже оголосили про початок переведення кількох моделей пристроїв безперебійного живлення зі свинцево-кислотних акумуляторів на літій-іонні. Їх початкова вартість поки що вище свинцево-кислотних, однак за останні кілька років розрив у цінах істотно скоротився.

За даними Schneider Electric, в залежності від сфери застосування літій-іонних акумуляторів в загальній вартості володіння протягом терміну їх служби можна досягти економії в 10-40% в порівнянні з традиційними акумуляторами.



Літій-іонні акумулятори (Li-ion) накопичують набагато більше енергії в меншому обсязі. Так, в порівнянні зі свинцево-кислотними акумуляторами з клапанним регулюванням (VRLA) рівної потужності вони займають втричі менше місця. А завдяки тривалому терміну служби істотно скорочуються обсяги робіт та витрат по їх заміні.

Між тим переважна більшість ДБЖ як і раніше комплектується свинцево-кислотними батареями, відомими своєю надійністю, високою якістю і оптимальними ціновими характеристиками.

Класи ДБЖ
За принципом дії ДБЖ діляться на три основних класи: резервні ДБЖ (off-line), лінійно-інтерактивний (line-interactive) та ДБЖ з подвійним перетворенням (on-line). Тип ДБЖ визначається співвідношенням параметрів на вході і виході пристрою. У перших частота і напруга на виході визначаються частотою і напругою на вході; другі стабілізують напругу на виході при збігу частот, а ДБЖ з подвійним перетворенням перетворять змінну напругу в постійне і знову генерують на виході змінну (синусоїдальна) напруга, характеристики якого не залежать від параметрів на вході ДБЖ.

До резервних (або пасивних) ДБЖ навантаження живиться безпосередньо від електромережі, як правило, через протизавадний фільтр. При відмові електромережі навантаження перемикається на резервне живлення від інвертора, що живиться від батарей. Такі ДБЖ прості і недорогі, мають високий ККД, але не стабілізують напругу і частоту електромережі, а перемикання на живлення від батарей відбувається за кілька мілісекунд. Їх потужність зазвичай невелика — від 220 до 2000 ВА.

Резервні ДБЖ:
Переваги Недоліки
— Компактність, мала вага, економічність, відносна дешевизна.
— Відсутня стабілізація вихідної напруги;

— Неповна фільтрація мережевого напруги від перешкод і викидів; перешкоди, що генеруються навантаженням пропускаються назад в мережу;

— Стрибкоподібна зміна напруги, частоти і форми вихідної напруги при переході на живлення від батареї (час перемикання >5 мс);

— Прямокутна форма вихідної напруги замість синусоїдальної.

Типова область застосування резервних ДБЖ — захист ПК або допоміжного обладнання, де значимість збереженої інформації або виконуваних операцій порівняно невелика. Ця топологія не підходить у випадку частих відключень або при неякісному електроживленні.
Схема роботи найпростішого ДБЖ резервного показана нижче.


ДБЖ резервного типу: нормальний режим роботи (rectifier — випрямляч, inverter — інвертор, SPD — фільтр живлення, bypass — байпас).


ДБЖ резервного типу: аварійний режим роботи.

Для захисту більш важливого обладнання, наприклад, серверів початкового рівня, мережевого і телекомунікаційного обладнання, краще використовувати лінійно-інтерактивні ДБЖ. Вони забезпечують стабілізацію напруги живлення в заданому діапазоні і знижують вплив перехідних процесів на працездатність обладнання, що захищається.

Лінійно-інтерактивні ДБЖ підтримують параметри живлячої напруги і синхронно перемикають навантаження на інвертор при його зникненні. У них інвертор включений паралельно електромережі, він регулює і стабілізує вихідна напруга, одночасно заряджаючи батареї. Іноді ДБЖ доповнюють автотрансформаторами, що дозволяє розширити діапазон регулювання напруги без переходу на батарею.

Переваги даної технології — стабілізація напруги, менший час перемикання на батареї і добре апроксимоване синусоїдальна форма напруги на виході ДБЖ. Існують і більш дешеві різновиди лінійно-інтерактивні ДБЖ з «ступінчастою» синусоїдою.


Лінійно-інтерактивний ДБЖ: нормальна робота.


Лінійно-інтерактивний ДБЖ: аварійний режим.

Лінійно-інтерактивні ДБЖ:
Переваги Недоліки
— Компактність, економічність;

— Ступінчаста стабілізація вхідної напруги;

— Майже синусоїдальна форма вихідної напруги;

— Невисока вартість.

— Вони дорожче, ніж резервні;

— Відсутність реальної ізоляції навантаження від мережі розподілу живлення;

— Відсутність регулювання і стабілізації вхідної частоти;

— Порівняно слабка стабілізація вихідної напруги, особливо при перехідних процесах або в разі покрокового зміни навантаження;

— Низька ефективність при живленні нелінійних навантажень.
Лінійно-інтерактивні ДБЖ можна використовувати для захисту професійних робочих станцій, серверів середнього рівня, комутаторів, маршрутизаторів та іншого мережевого обладнання, але вони не підходять для захисту складного і дорогого обладнання, чутливого до електромагнітних перешкод, коливань напруги живлення і нестабільності частоти живлення, наприклад, медичного.

Лінійно-інтерактивні ДБЖ не годяться і для захисту безперервних технологічних процесів, а також для побудови централізованих систем гарантованого електроживлення, де важливо забезпечити повну незалежність електричних параметрів на виході ДБЖ від параметрів на вході.

Різновид лінійно-інтерактивних систем — ДБЖ з дельта-перетворенням напруги. Завдяки вдосконаленій зворотного зв'язку напруга на навантаженні у них регулюється плавно, а не ступінчасто, забезпечується стабілізація частоти вихідної напруги.




ДБЖ з дельта-перетворенням в штатному і автономному режимах.

Головне достоїнство ДБЖ з дельта-перетворенням — високий ККД. Однак він досягається, коли параметри напруги мережі відповідають номінальним значенням, вхідний імпеданс навантаження має лише активну складову, а сам ДБЖ навантажений на повну потужність. В іншому випадку підвищується навантаження на основний і дельта-інвертор, або знижується ефективність використання вхідного трансформатора, що погіршує ККД. До того ж ефекту призводить розширення діапазону вхідних напруг для нормального режиму роботи. В результаті, маючи перевагу по ККД (2-3%) в ідеальних умовах, ДБЖ з дельта-перетворенням програють лінійно-інтерактивним в реальних умовах.

ДБЖ з дельта-перетворенням:
Переваги Недоліки
— Високий ККД (при ідеальних параметрів вхідного напруги);

— Високий коефіцієнт потужності по входу (не вимагається застосування коригувальних фільтрів).
— Підвищена складність через застосування двонаправлених інверторів і, відповідно, менша надійність;

— Менший ступінь захисту навантаження в нормальному режимі роботи від різких змін вхідної напруги внаслідок інерційності схеми зворотного зв'язку;

— Відсутність захисту навантаження в нормальному режимі роботи від відхилень частоти вхідної напруги;

— Відсутність вбудованої гальванічної розв'язки між входом і виходом.

Лінійно-інтерактивний ДБЖ APC BR1000G дає на виході не зовсім чисту синусоїду, але такої апроксимації достатньо для більшості пристроїв.

Найбільш технічно досконалий клас джерел безперебійного живлення — системи з подвійним перетворенням — гарантують вихідні електричні характеристики, близькі до ідеальних, як по напрузі, так і по частоті. За це доводиться платити ускладненням і подорожчанням конструкції.

Системи з подвійним перетворенням забезпечують дуже малий час перемикання на роботу від батарей і мають високі вихідні електричні характеристики. Такі ДБЖ підходять для критично важливих додатків, захисту потужних серверів і кластерів, телекомунікаційного обладнання та локальних мереж. Вони мають високий ККД в режимі подвійного перетворення (95-96%) і синусоїдальну форму вихідної напруги.

На російському ринку присутні більше двох десятків моделей ДБЖ з подвійним перетворенням. Приблизно половина цих пристроїв призначена для монтажу в стійку. Технологія подвійного перетворення дозволяє гарантувати максимальний захист від перебоїв в електромережі.

У таких ДБЖ вхідна змінна напруга перетвориться випрямлячем в постійну, а потім інвертором — назад в змінну. Навіть при великих відхиленнях вхідної напруги ДБЖ живить навантаження чистим синусоїдальним стабілізованою напругою. Інвертор включений послідовно з основним джерелом електропостачання і завжди знаходиться у включеному стані. При відсутності вхідної напруги він переходить на живлення від батарей.

У звичайному режимі при живленні від мережі електроенергія надходить через випрямляч і інвертор, одночасно заряджаючи батареї. У разі пропажі або збою живлення на вході ДБЖ інвертер живиться від акумуляторних батарей. Перемикання відбувається без використання статичного перемикача, тому перехід на роботу від батарей мгновенен. Статичний ключ в даній схемі використовується тільки для переходу на режим автоматичного байпаса для живлення навантаження у разі істотного збій у роботі ДБЖ.


ДБЖ з подвійним перетворенням відрізняє надійний захист навантаження електроживлення.


ДБЖ з подвійним перетворенням: аварійний режим, живлення від батареї.

В ДБЖ з подвійним перетворенням підтримується точне регулювання напруги і частоти на виході ДБЖ, безперебійно здійснюється перехід в байпас. Ручний байпас можна використовувати для обслуговування та «гарячої» заміни батарей і самого ІБЖ.

Такі ДБЖ відрізняють постійна стабілізація напруги і частоти, безперервність фази вихідної напруги, відсутність вплив навантаження на мережу, повна фільтрація харчування. Але є і негативні сторони — складність конструкції і висока ціна, відносно невисокий ККД. Діапазон потужностей випускаються пристроїв дуже широкий — від 600 ВА до декількох сотень кВА.

ДБЖ з подвійним перетворенням:
Переваги Недоліки
— Максимальна фільтрація мережевого напруги від перешкод і викидів; перешкоди, що генеруються навантаженням, не пропускаються назад в мережу;

— Живлення навантаження «чистим» синусоїдальним електроживленням, стабілізованою за розмірами, частотою і формою напруги при роботі від мережі і від батарей;

— Перемикання на батареї відбувається миттєво, при цьому будь-які перехідні процеси відсутні.
— Відносна складність та висока вартість;

— Додаткові енерговитрати на подвійне перетворення напруги, що знижують ККД;

— Невисокий коефіцієнт потужності по входу (для підвищення його потрібно додатковий елемент — THD-фільтр).
Короткий порівняння ДБЖ різних класів
Резервні
Лінійно-інтерактивні
З подвійним перетворенням
Потужність ДБЖ
менше 1,5 кВА
менше 4 кВА
не обмежена
Режим роботи від мережі
Стабілізація напруги
немає
ступінчаста
повна
Стабілізація частоти
немає
Немає
Фільтрація перешкод
слабка
середня
максимальна
Батарейний режим
Частота переходів
часта
середня
рідкісна
Час переходу на батареї
5-15 мс
2-6 мс
немає
Форма синусоїди
часто трапециідальна
синусоїдальна
синусоїдальна
режим «байпас»
немає
немає
гальванічна розв'язка
Немає
немає
можлива
Між тим галузь давно потребувала більш точної класифікації ДБЖ. Згідно стандарту IEC 32040, введені три буквених позначення: VFI, VI і VFD.

  • Клас VFI (Voltage & Frequency Independent) — вихідні напруга і частота ДБЖ не залежать від вхідних параметрів.

  • Клас VI (Voltage Independent) — вихідна частота збігається з вхідною, напруга на виході регулюється в заданих межах.

  • Клас VFD (Voltage & Frequency Dependent) — вихідна напруга і частота збігаються з вхідними.
Ось як це співвідноситься з топологією ДБЖ:
Топологія ДБЖ
Специфікація
Типова потужність
Типове застосування
Резервний
Voltage & Frequency Dependent (VFD)
1500 ВА
Малий офіс, домашні ПК і інші не критичні середовища
Лінійно-інтерактивний
Voltage Independent (VI)
5000 ВА
Малий бізнес, веб-сайти, сервери підрозділів
З подвійним перетворенням
Voltage and Frequency Independent (VFI)
1000 кВА
Дата-центри
У класифікації враховується також ступінь несинусоїдальності вихідної напруги ДБЖ в нормальному (при роботі від мережі) і автономному режимі (при роботі від батарей). Перша буква відповідає характеристиці форми напруги для нормального режиму, друга — для автономного.

  • S відповідає синусоїдальним вихідній напрузі з коефіцієнтом нелінійних спотворень (КНС) менше 8% як при лінійній, так і при нелінійному навантаженні.
  • X відповідає несинусоидальному сигналу з КНІ більше 8% при нелінійному навантаженні.
  • Y відповідає несинусоидальному сигналу при будь-якому навантаженні, КНС перевищує встановлені IEC 61000-2-4 межі.
Нарешті, до уваги приймаються динамічні характеристики ДБЖ — коливання амплітуди вихідної напруги при зміні режиму роботи і 100% стрибкоподібній зміні величини навантаження. Перший символ в цій класифікації — коливання вихідної напруги при зміні режиму роботи ДБЖ (нормальний, автономний, байпас).

Другий символ характеризує коливання вихідної напруги при 100% зміну лінійної навантаження. Тестування проводиться в нормальному і автономному режимах, вибирається найгірший показник. Третій символ характеризує коливання вихідної напруги при 100% зміну нелінійного навантаження. Звичайно, ДБЖ мають і інші характеристики, і їх чимало.

Характеристики ДБЖ
Перерахуємо коротко головні характеристики ДБЖ^
Діапазон зміни вхідної напруги, при якому ДБЖ не перемикаються на батареї.
Чим він більше, тим менше кількість переходів на батарею, що збільшує термін її служби. Це особливо актуально для електромереж в російських регіонах, де нерідкі «осідання» напруги.
Зміна вихідної напруги при зміні вхідного.
ДБЖ повинен забезпечувати вихідну напругу для нормальної роботи обладнання. Вихід за допустимий діапазон може викликати збої в роботі обладнання або навіть вивести його з ладу.
Параметри вихідної напруги при роботі від батареї.
Ці параметри визначають якість харчування, забезпечуване ДБЖ.
Процес перемикання ДБЖ на батарею і назад.
Для обладнання, що захищається всі перехідні процеси повинні бути «непомітні», виконуватися швидко і коректно.

Поведінка ДБЖ при перевантаженні.
При перевантаженні в режимі роботи від батарей ДБЖ вимикається, тобто при зникненні напруги в мережі обладнання буде знеструмлено. Деякі ДБЖ забезпечують індикацію (у тому числі звукову) перевантаження та/або захист від перевантаження.
Наявність «холодного» старту.
Можливість включити ДБЖ за відсутності напруги в мережі може знадобитися, наприклад, якщо під час тривалого зникнення живлення потрібно на короткий час включити комп'ютер, або потрібно протестувати систему.
Стабілізація частоти живлення.
Деякі види обладнання вимагають стабільної частоти живлячої напруги.
Підтримка програмного забезпечення і наявність інтерфейсу для підключення до ПК.
«Інтелектуальні» ДБЖ підтримують програмоване вимкнення найменш критичних навантажень в моменти перевантаження. Багато сучасних ДБЖ поставляються також зі спеціальними програмами, що дозволяють зберігати файли статистики роботи пристрою.
Вихідна потужність, яка вимірюється в вольт-амперах (ВА) або ватах (Вт).
Потужність вважається однією з основних характеристик. Якщо сумарна потужність навантаження буде перевищувати потужність ДБЖ, то це може призвести до виходу останнього з ладу, або постійним перезавантаженням. Потрібно знати, яку потужність споживає ПК і всі підключені до нього пристрої. Активна потужність ДБЖ повинна бути як мінімум на 10-15% більше суми потужностей блоку живлення ПК і монітора.
Час автономної роботи при живленні навантаження.
Воно визначається ємністю батарей і потужністю підключеного до ДБЖ обладнання. У більшості офісних ДБЖ дорівнює 4-15 хвилин.
Термін служби акумуляторних батарей.
Зазвичай свинцеві акумуляторні батареї значно втрачають свою ємність вже через 3-4 роки. Термін їх експлуатації залежить від ланцюга зарядки батареї. В сучасних ДБЖ застосовуються технічні рішення, що продовжують життя батареї і допускають її заміну. З'являються ДБЖ малої потужності з десятирічними акумуляторними батареями ємністю 9-18 А*год (які в реальності працюють п'ять-сім років) замість п'ятирічних (які реально служать три роки).
Кількість роз'ємів живлення (розеток).
Потрібно підрахувати, скільки пристроїв вимагають захисту по харчуванню. Поряд з роз'ємами безперебійного живлення ДБЖ часто є додаткові розетки просто з захистом від стрибків напруги. Враховуйте тип розеток — євро (CEE 7/4) або комп'ютерні (C-13 або C-14).
Індикація режиму роботи.
ДБЖ здатні не тільки подавати звукові сигнали у разі перемикання режиму, але і видавати інформацію з допомогою світлодіодів або виводити її на ЖК-екран, де можуть відображатися до 20 різних станів, а також доповнюються засобами управління (наприклад, через SNMP). Деякі моделі здатні інформувати про необхідність заміни батареї.
Форма напруги на виході.
Форма вихідної напруги може бути синусоїдальної або апроксимована. Блоки живлення ПК з активним PFC «погано дружать» з ДБЖ, у яких ступінчата апроксимація синусоїди. З іншого боку, інвертор синусоїдального сигналу більш складний, має низький ККД.
AVR
ДБЖ з гарною роботою автоматичного регулятора напруги (AVR) потрібні тим, у кого напруга в мережі нестабільно.
Фільтр живлення.
Правильний фільтр живлення складається з чотирьох конденсаторів і двох дроселів, у фільтрі простіше дроселі замінюються на резистор або спеціальні перемички. У деяких ДБЖ немає фільтра — вони забезпечуються тільки варисторным обмежувачем. Хоча для сучасної техніки фільтр не є необхідністю, якщо його немає, то варто уважніше придивитися обраній моделі. Можливо, виробник економить не тільки на фільтрі.
Акустичний шум.
Всі ДБЖ видають шум при роботі від батареї, але деякі ще і при зарядці батарей. У загальному випадку краще вибрати ДБЖ без вентилятора, якщо він не буде встановлюватися в серверній кімнаті.
Зарядка батареї.
Зарядна схема ДБЖ повинна забезпечити оптимально швидку зарядку батареї до потрібної напруги. Однак занадто швидка зарядка, як і зарядка до підвищеної напруги призводить до передчасного зносу батареї, а повільна не забезпечує своєчасної повторної готовності ДБЖ.
Деякі блоки живлення ПК використовують функцію активної корекції коефіцієнта потужності (PFC) і не завжди коректно працюють з наближеною, не «чистої» синусоїдою харчування. Це може призводити до періодичної перезавантаження системи.

Потужність ДБЖ може зазначатися у вольт-амперах (ВА) або у ватах (Вт). ВА представляє максимальну теоретичну потужність на виході ДБЖ, однак доступна потужність в Вт менше — 60% від номіналу в ВА. Тобто ДБЖ на 1000 ВА відповідає ДБЖ 600 Вт.

Не варто перевантажувати ДБЖ. Наприклад, для захисту навантаження в 300 Вт краще застосовувати ДБЖ на 400-600 Вт. Такий варіант надійніше і забезпечує більший час автономної роботи. Врахуйте також, що ємність батареї з часом падає. І не підключайте до ДБЖ обладнання з піковим споживанням потужності, здатне викликати перевантаження джерела живлення, таке як лазерні принтери. Деякі ДБЖ мають захист від перевантаження.

Завдання електроживлення при тривалій відсутності напруги зазвичай вирішується з допомогою установки бензинових або дизельних генераторів. Але часто шум, вихлопні гази, необхідність періодичного обслуговування, а також високі вимоги до якості електроживлення роблять використання генератора неприйнятним. У таких випадках рекомендується застосування спеціалізованих ДБЖ із зовнішнім батарейним комплектом великої ємності.

Під захистом ДБЖ
Перебої в роботі інформаційних систем нерідко ведуть до великих фінансових збитків, тому доводиться брати до уваги загрозу неякісного електропостачання, можливі перебої і навіть довготривале відключення електроживлення.

У світі понад 40% проданих систем безперебійного живлення використовується для захисту серверів, систем зберігання даних, мережевого устаткування. Близько 60% споживання ДБЖ припадає на локальні мережі, телекомунікації та ЦОД, значна кількість застосовується в промисловості, оскільки багато виробничі процеси вимагають якісного енергозабезпечення.

Близько чверті світових продажів ДБЖ припадає на пристрої потужністю менш як 1 кВА, і приблизно половина продажів — на пристрої потужністю до 5 кВА. Зазвичай їх використовують для захисту ПК і серверів початкового рівня. У Росії свої ПК з допомогою ДБЖ захищають не більше 15% користувачів — більшість задовольняються мережевим фільтром.

Збільшення популярності ноутбуків також попиту на ДБЖ не сприяє, проте сервери будь-якого класу і мережеве обладнання, відомчі АТС все ж потребують подібної захисту.

На відміну від потужних ДБЖ (понад 20 кВА), життєвий цикл яких сягає 20 років, малопотужні джерела живлення розраховані на п'ятирічний термін служби, однак змінний блок акумуляторів (недовговічною частині пристрою) дозволяє продовжити їх експлуатацію.

У невеликих офісах зазвичай використовуються резервні або лінійно-інтерактивні ДБЖ. Останні відносно недорогі, мають прийнятною функціональністю і достатнім класом захисту. Більше половини виробників випускають ДБЖ малої і навіть середньої потужності в Південно-Східній Азії за OEM-контрактами.

Для недорогих «простих» ДБЖ тенденцією розвитку стало наближення їх по функціональності і ефективності (таким як ремонтний байпас для «гарячої» заміни або ремонту обладнання, керовані розетки і розширена комплектація) до «великим» ДБЖ.

При виборі ДБЖ потрібно враховувати терміни гарантії на пристрій та його компоненти, наприклад, акумулятори. Віддавайте перевагу відомим виробникам, які спеціалізуються на виготовленні такого обладнання. Визначтеся з максимальною кількістю і типом розеток для пристроїв. У тих випадках, коли крім періодичного відключення електрики існують проблеми параметрами електроживлення, необхідно встановлювати лінійно-інтерактивні пристрої.

В загальному випадку не слід гнатися за часом роботи від АКБ, воно становить зазвичай до 5 хвилин при 100% навантаженні. Краще вибрати модель з додатковими батарейными модулями або купити генератор. Це дешевше, ніж витрачається на герметичні АКБ.

Джерела безперебійного живлення бережуть комп'ютерну техніку від збоїв в електричній мережі. Хороший ДБЖ надійно захистить електронні пристрої від перевантажень, дозволить зберегти всі дані і коректно завершити роботу системи при аварії в електромережі. Краще не економити на ціні пристрою, і купити як мінімум лінійно-інтерактивний ДБЖ, а для захисту критичних систем використовувати ДБЖ з подвійним перетворенням.

ДБЖ в ЦОД
Перебої в роботі ЦОД завдають серйозної шкоди їх клієнтам і іміджу самих компаній. Тому власникам важливо знаходити ефективні рішення для підвищення надійності електроживлення своїх дата-центрів. Світові виробники систем безперебійного живлення для дата-центрів пропонують свої варіанти реалізації ДБЖ.

Які основні вимоги пред'являються до «ДБЖ для ЦОД»? Це висока надійність (з урахуванням часу відновлення системи, тобто важливий параметр MTBF, а коефіцієнт готовності); високий ККД при неповному навантаженні (50-80%), що безпосередньо відбивається на тепловиділенні і економічності обладнання; підтримку паралельної роботи з нарощуванням потужності або підвищенням ступеня резервування; масштабованість; високий вхідний і вихідний коефіцієнт потужності і малий коефіцієнт гармонійних спотворень вхідного струму, що особливо важливо при організації резервного живлення від ДГУ.

Інші важливі фактори — компактність систем, підтримка паралельної роботи, низьке тепловиділення, інтелектуальна система управління зарядом АКБ, просте технічне обслуговування та підтримка, вдосконалені можливості виключення серверів (є версії, що дозволяють здійснювати коректне завершення роботи віртуальних машин), засоби управління/моніторингу, у тому числі дистанційного, можливість простого й інтуїтивно зрозумілого перемикання на зовнішній байпас з захистом від неправильних дій персоналу, хороша підтримка з боку виробника обладнання.

При відсутності системи резервного електроживлення від ДГУ збільшити час автономної роботи можна за рахунок зовнішніх акумуляторних шаф. В числі обов'язкових функцій ДБЖ старшого класу — інтелектуальні системи управління зарядом АКБ, засоби оповіщення про обладнання низькому заряді акумуляторних батарей. Застосування в ЦОД енергоефективних ДБЖ допомагає знизити споживання електроенергії, при цьому потужність і надійність джерел безперебійного живлення залишаються незмінними.

ДБЖ з подвійним перетворенням забезпечують найвищу ступінь захисту від збоїв в електромережі, так як ІТ-системи повністю захищені від впливу електромережі і живляться від ДБЖ безпосередньо. При використанні такого ДБЖ обладнання захищене від проблем, пов'язаних з перепадами напруги, зникнення живлення та іншими можливими збоями в електромережі. З цієї причини ДБЖ з подвійним перетворенням використовуються для забезпечення живлення серверів, чутливого до стану мережі обладнання та інших критичних пристроїв, від яких залежить функціонування ЦОД. Крім того, ДБЖ з подвійним перетворенням мають великий арсенал функцій, а також гнучкі можливості масштабованості.

FSP Group вже деякий час тому вловила тренди зростаючого ринку ЦОД і почала випуск спеціалізованого обладнання, яке покликане забезпечити провайдерів телеком-послуг необхідними джерелами енергії. Джерела безперебійного живлення з подвійним перетворенням серії CUSTOS 9X компанії FSP перекривають діапазон потужностей від 1 до 10K.


ДБЖ з подвійним перетворенням FSP Custos 9X+ 10K.

Наприклад, ДБЖ Custos 9X+ 10K має такі особливості конструкції:

  • Вихідний коефіцієнт потужності 0,9
  • Інформативний і зрозумілий РК-дисплей змінної орієнтації
  • Виконання Rack/Tower
  • Програмовані виходи
  • Режим перетворення частоти 50/60Гц
  • Режими енергозбереження ECO і Advanced ECO
  • Функція екстреного відключення живлення (EPO)
В комплект поставки з ДБЖ входить програмне забезпечення ViewPower з підтримкою російської мови, яке дозволяє віддалено контролювати параметри роботи джерел безперебійного живлення, встановлювати графік включення і відключення, а також отримувати повідомлення про тривожні події поштою або SMS.

ДБЖ з подвійним перетворювачем напруги серії FSP Custos 9X+ можуть бути використані в комплекті з додатковими батарейными блоками, є можливість гарячої заміни джерел живлення.

Саме ці ДБЖ застосовує для забезпечення безперебійної роботи обладнання в своєму ЦОД хостинг-провайдер RUVDS. Його система безперебійного гарантованого електроживлення побудована за класичною схемою. Енергопостачання ЦОД забезпечують дві підстанції, які живлять дата-центр з двох незалежних ліній. На об'єкті встановлено комплекс ДБЖ і ДГУ (схема резервування — N+1).

Кожен фізичний сервер підключений до джерела безперебійного живлення. Якщо ці складові раптом не впораються, то в роботу включаться дизель-генератори, які забезпечать дата-центр електрикою до вирішення проблем з підстанцією. Це важлива складова високої надійності VPS-хостингу.
Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.