如何維護(hù)數(shù)據(jù)中心電力系統(tǒng)

電力可靠性是數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施最關(guān)鍵的要素。為了確保電氣和機(jī)械部件的可靠性，管理員需要進(jìn)行維護(hù)。但正確的電力維護(hù)包括哪些內(nèi)容？

數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)由四個(gè)部分組成：

傳入服務(wù)：從主交換機(jī)到數(shù)據(jù)中心交換機(jī)的實(shí)用程序

不間斷電源：UPS輸入至UPS輸出，包括旁路

配電：UPS輸出至IT設(shè)備電源插頭

應(yīng)急系統(tǒng)：通常是配有自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的發(fā)電廠

每個(gè)部分的維護(hù)都有相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。但是，除非系統(tǒng)設(shè)計(jì)中包含維護(hù)計(jì)劃，否則可能很難保證系統(tǒng)得到妥善維護(hù)。

常見(jiàn)的維護(hù)做法

下列做法適用于兩個(gè)或多個(gè)電源段。

紅外掃描

紅外掃描需要使用一種特殊的攝像頭來(lái)聚焦每根電線(xiàn)和母線(xiàn)。溫度異常表明連接松動(dòng)。過(guò)熱會(huì)增加電阻，從而降低輸出電壓和傳輸效率。接線(xiàn)片應(yīng)符合工廠規(guī)格，以免發(fā)生連接故障。需要關(guān)閉所有設(shè)備以安全地?cái)Q緊連接。備用公用電源或應(yīng)急發(fā)電機(jī)必須為數(shù)據(jù)中心供電，直到連接擰緊。

負(fù)載測(cè)試

定期讓備用設(shè)備處于滿(mǎn)負(fù)荷狀態(tài)以測(cè)試其運(yùn)行情況。任何系統(tǒng)的最有效測(cè)試都是模擬電源故障。這可確保UPS正常運(yùn)行、發(fā)電機(jī)啟動(dòng)以及自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)將電源切換至發(fā)電機(jī)。

負(fù)載組就像一個(gè)大電阻。在電源故障測(cè)試中，負(fù)載以不同的方式施加。測(cè)試中最關(guān)鍵的部分是階躍函數(shù)，其中全負(fù)載突然開(kāi)啟。如果一個(gè)組件要發(fā)生故障，它很可能在這種壓力下發(fā)生故障。

相位平衡

大容量電力系統(tǒng)是三相的；當(dāng)每相電流相同時(shí)，可提供最大功率。使用歐洲240伏系統(tǒng)很容易實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。然而，使用美國(guó)120/208伏標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)很棘手。將電源線(xiàn)從一個(gè)插座移到另一個(gè)插座會(huì)改變一個(gè)相的負(fù)載，但另一個(gè)相的負(fù)載保持不變。

入站服務(wù)段

設(shè)施部門(mén)應(yīng)維護(hù)接入服務(wù)段。維護(hù)需要對(duì)從公用事業(yè)到饋線(xiàn)和變壓器的所有主要連接進(jìn)行紅外掃描，這些連接為數(shù)據(jù)中心供電。但是，如果未認(rèn)識(shí)到剩余下游連接的重要性，它通常會(huì)在主配電板上停止。

UPS部門(mén)

每個(gè)UPS都包含維護(hù)或靜態(tài)旁路。管理員可以手動(dòng)啟動(dòng)UPS系統(tǒng)，但其主要目的是在內(nèi)部組件發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)采取行動(dòng)。這可確保輸入電源在輸入和輸出之間快速連接。但靜態(tài)旁路并不涵蓋UPS連接的每個(gè)部分。要做到面面俱到，需要完整的環(huán)繞式旁路。如果輸入和輸出電壓不同，這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)樾枰幸粋€(gè)處于旁路模式的外部變壓器。

具有三個(gè)同時(shí)顯示（每個(gè)相一個(gè)）的設(shè)備比需要通過(guò)按鈕在各個(gè)相之間切換的設(shè)備更易于使用。

大多數(shù)優(yōu)質(zhì)UPS系統(tǒng)都提供全環(huán)繞旁路選項(xiàng)。如果沒(méi)有，仍可使用現(xiàn)有電氣元件構(gòu)建。UPS維護(hù)應(yīng)包括對(duì)每個(gè)連接進(jìn)行紅外掃描。

電池維護(hù)

如果電池出現(xiàn)故障，UPS就毫無(wú)用處。電池單元串聯(lián)連接，因此監(jiān)視器可以在電池出現(xiàn)故障并中斷備用電源之前識(shí)別出電量不足的電池單元。UPS設(shè)計(jì)應(yīng)至少使用兩個(gè)電池串，這樣系統(tǒng)就不會(huì)依賴(lài)于單個(gè)電池單元。

負(fù)載測(cè)試

負(fù)載組測(cè)試需要暫時(shí)斷開(kāi)UPS以將其連接到負(fù)載組。這在具有雙UPS系統(tǒng)的設(shè)施中更容易完成。這實(shí)際上與一個(gè)UPS發(fā)生故障時(shí)另一個(gè)UPS必須承擔(dān)全部負(fù)載的情況相同。

負(fù)載測(cè)試持續(xù)進(jìn)行，直到電池電量耗盡到預(yù)定水平，然后再充電。不要完全耗盡電池電量，因?yàn)檫@會(huì)縮短電池壽命。最好使用電池制造商的建議，并根據(jù)提供的放電曲線(xiàn)繪制實(shí)際放電情況，以確定備用電池持續(xù)時(shí)間是否仍然存在。

分銷(xiāo)部門(mén)

配電部分將UPS輸出端的電力輸送到所有信息技術(shù)設(shè)備所連接的配電盤(pán)。單個(gè)UPS輸出端可以連接到信息技術(shù)設(shè)備所需的數(shù)千個(gè)插座。這意味著許多連接以及斷路器和變壓器都可能出現(xiàn)故障。

由于許多連接位于外殼內(nèi)部，難以接近，因此無(wú)法進(jìn)行紅外掃描。僅檢查主要連接點(diǎn)。

地板下或架空分支電路

地板下和架空分支電路通過(guò)傳統(tǒng)斷路器面板單獨(dú)接線(xiàn)，這些面板要么安裝在墻上，要么安裝在機(jī)柜中。大型機(jī)柜內(nèi)裝有多個(gè)斷路器面板和傳統(tǒng)配電單元(PDU)中的隔離變壓器，這些機(jī)柜與空調(diào)一起放置在房間周?chē)?/p>

技術(shù)人員應(yīng)使用高品質(zhì)的工業(yè)螺栓式斷路器，而不是家用電線(xiàn)中常見(jiàn)的夾式斷路器。合格的電工應(yīng)每年打開(kāi)一次斷路器面板，并應(yīng)檢查和重新擰緊連接（如有必要）。

架空電力母線(xiàn)槽

架空電力母線(xiàn)槽與輕軌系統(tǒng)類(lèi)似。它們通常是大多數(shù)現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的首選方法。

連接器的三相容量為60至600安培，是夾在或用螺栓固定在母線(xiàn)槽中的簡(jiǎn)單分接頭。它們幾乎提供所有電路配置，包括分支斷路器和機(jī)柜配電板連接的插座。

除了靈活性之外，連接數(shù)量也減少了。如果進(jìn)線(xiàn)口配備紅外掃描窗口，紅外掃描母線(xiàn)槽會(huì)更容易，這是設(shè)計(jì)師必須指定的?？赡軙?huì)在母線(xiàn)槽段連接處提供粘貼式溫度傳感器，但這些傳感器只能測(cè)量外殼溫度，因?yàn)檫B接處連接不良會(huì)輻射。連接故障很少見(jiàn)。

機(jī)架和機(jī)柜電源板

機(jī)架和機(jī)柜配電盤(pán)是電路分配的終端。智能PDU(iPDU)有數(shù)百種插座配置、電壓和額定功率，幾乎可以提供任何機(jī)柜內(nèi)電路。它們還包括溫度和濕度探頭連接選項(xiàng)、單個(gè)插座的遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)，以及相位平衡所需的最重要的每相甚至每插座計(jì)量。

幾乎所有iPDU都提供每相負(fù)載的可視讀數(shù)。這樣可以更輕松地查看機(jī)柜內(nèi)各相的平衡情況。具有三個(gè)同時(shí)顯示（每相一個(gè)）的裝置比需要按鈕在各相之間切換的裝置更易于使用。大多數(shù)iPDU可以聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程讀取。遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，以確保其安全。

相位平衡后，主要的維護(hù)要求是確保信息技術(shù)設(shè)備連接器牢固地固定在插座中。可以指定鎖定iPDU插座，或者使用夾子來(lái)固定連接器。

應(yīng)急發(fā)電機(jī)

應(yīng)急發(fā)電機(jī)需要每月測(cè)試一次，除非行業(yè)法規(guī)要求更頻繁地測(cè)試。自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)應(yīng)包括旁路，以便它們可以獨(dú)立運(yùn)行以確保正常運(yùn)行。

發(fā)電機(jī)應(yīng)簽訂維護(hù)合同，其中包括每年檢查一次。經(jīng)常被忽視的項(xiàng)目包括實(shí)驗(yàn)室測(cè)試油以尋找金屬沉積物和燃料測(cè)試以確保其沒(méi)有變質(zhì)。此外，還要確保燃油量保持在可操作水平。

電池及電線(xiàn)維護(hù)

啟動(dòng)電池應(yīng)有兩組，并像UPS中的電池一樣進(jìn)行監(jiān)控。應(yīng)檢查皮帶的磨損情況，并驗(yàn)證所有調(diào)整。超過(guò)15年的發(fā)電機(jī)應(yīng)進(jìn)行耐壓測(cè)試，以確定發(fā)電機(jī)接線(xiàn)是否已開(kāi)始老化。

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