Требования пуэ к электрическим проводкам: Общие требования / ПУЭ 7 / Библиотека / Элек.ру

варианты прокладки и правила монтажа проводки

Электрическая проводка в СИП-доме отличается от привычной системы проводов в кирпичном здании, коттедже из ракушечника или пеноблоков. Несмотря на то, что находящийся внутри канадских панелей пенополистирол имеет свойство самозатухания, в случае форс-мажора нагретый полимерный продукт может запустить процесс тления и возгорания ориентированно-стружечных плит (OSB).

Причинами пожара могут стать короткое замыкание, перегрузка сети без стабилизации напряжения, утечка тока, образование электродуги. Чтобы избежать быстрого воспламенения древесных щепок в составе панели и предотвратить гипотетическую возможность пожара, рекомендуется монтировать и защищать проводку с учетом специфики стройматериалов.

Нормативная база в России

При возведении жилого или коммерческого здания из SIP-панелей с параллельной или последующей разводкой электрики необходимо руководствоваться двумя базовыми документами:

1. «Строительные нормы и правила» (СНиП).
2. «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ).

Проектировочный свод правил СП 31-105-2002 рекомендует прокладывать электропроводка в доме из СИП-панелей через технические пустоты в утеплителе. Небольшие шахты внутри утеплителя вырезает завод-изготовитель – самостоятельно этого делать не нужно. Главным же требованием к электрической сети является использование негорючих марок кабеля: изделий с маркой NYM в поливинилхлоридной изоляции или медных силовых кабелей типа ВВГнг-LS и ВВГнгд.

Поводом для дискуссий вокруг СП 31-105-2002 является тот момент, что документ не предлагает использовать дополнительные втулки и трубы для защиты электрического кабеля. Но любой электрик с большим опытом работы в деревянных домах скажет, что требования ПУЭ в пункте 7.1.38 обязывают изолировать электрический кабель надежной металлической трубой. Получается, что два главенствующих документа противоречат друг другу?

Зарубежный опыт 

Американцы и канадцы доверяют первому варианту монтажа электропроводки в городском доме из СИП-панелей. Они используют специальные тоннели, подготовленные прямо в материале на заводе по производству OSB-плит. Западные инженеры пошли гораздо дальше российских коллег и вырезают в ориентированно-стружечной плите выемки под коробки, розетки, выключатели.

Однако важна не только проводка, но и вспомогательные элементы системы. В Соединенных Штатах Америки пожары из-за неисправной электропроводки возникают в 6 раз реже, чем в России, несмотря на популярность домов финского и канадского типа. Это достигается не только благодаря описанным выше пустотам в утеплителе, но и современным системам заземления, повсеместной эксплуатации пожарных сигнализаций и автоматов дуговой протекции. Если в России это оборудование считается прерогативой богатых домов, то в США оно снизило количество возгораний деревянных коттеджей на 58% за 10 лет.

Варианты прокладки проводки в доме из СИП-панелей

Но вернемся в российские реалии. У нас все по-другому и далеко не каждый производитель изготавливает теплоизоляционные панели с разветвленными техническими пустотами. Поэтому проводку в доме из СИП-панелей чаще всего инсталлируют хозяева дома или подрядчики. Делают это двумя методами – открытым и закрытым.

Самые дешевые и простые, чаще всего используются в летних коттеджах и дачных домах. Кабель прокладывается прямо по стене и закрывается негорючими протекторами. Провод кладется ровно горизонтально или вертикально, диагональная укладка запрещена.

Вначале необходимо начертить схему монтажа провода по комнатам или «разводку». Затем при помощи обычного грифельного карандаша и строительного уровня вычертить на стенах ровные линии и точки в местах монтажа будущих розеток и выключателей. На основании рисунка и планировочных размеров комнат высчитывается метраж кабеля. 

Рассмотрим основные варианты защиты кабеля:

1. Кабель-канал. Изделие представляет собой узкий пластиковый короб квадратного или прямоугольного сечения, чаще всего белого цвета. Кабель-каналы крепят на строительный клей или саморезы через каждые 25-50 см. При монтаже открытой электропроводки в частном доме из СИП-панелей на самовозведенные стены из гипсокартона используют дюбель-бабочки. На поворотах и стыках монтируют пластмассовые заглушки и углы, которые легко соединяются между собой вручную без инструмента.
2. Электротехнический плинтус. Специальный напольный плинтус представляет собой традиционную конструкцию с камерой для электрического кабеля. Это более эстетичный вариант открытой разводки провода. Единственным недостатком является невозможность протянуть линию через дверной проем. В таком случае необходимо сверлить сквозное отверстие в стене и прокладывать кабель через полимерную трубу.
3. Гофра. Использование гофрированной трубы широкого диаметра, закрепленной на стене помещения, возможно только в хозяйственных постройках. Основной недостаток такого решения – непривлекательный внешний вид. Сложность организации проводки данным методом состоит в том, что сначала необходимо протянуть кабель через гофротрубу, и лишь затем аккуратно закрепить гофру на специальные клипсы или металлические скобы, чтобы не повредить изоляцию жил.

Если вас смущает низкий уровень эстетики и вы готовы увеличить расходы на электропроводку в 2-2,5 раза, советуем рассмотреть закрытые методы монтажа.

Скрытая проводка в доме из СИП-панелей не видна глазу, так как прокладка электросетей производится внутри стены, за отделочными материалами. Некоторые владельцы и строители коттеджи кладут кабель в металлорукав, короб и негорючую гофру из поливинилхлорида. Трасса направляется от домового щитка ко всем потребителям электроэнергии в здании. Это не самый оптимальный вариант проводки, так как он требует много времени и сил на реализацию.

Провода и защитный тоннель можно уложить в пустом пространстве, которое образует деревянная обрешетка под гипсокартонные листы типа DIY. В таком случае электрокабель можно закрепить прямо под ГКЛ-листом. Единственно значимым нюансом этого метода является минимальная потеря жилой площади комнаты. Однако стоит понимать, что данный вариант монтажа менее затратный, чем предыдущий.

Наконец, можно скомпоновать самодельную сэндвич-панель. Сначала на ОСП-панель пришивается черновой слой гипсокартона без профиля. Затем укладывается второй слой, в котором штробируют углубления и отверстия под кабель с каналом или гофрой. Заключительным шагом следует нашивка третьего слоя стройматериала. Данный вариант электропроводки в доме из СИП-панелей не только повышает уровень пожарной безопасности, но и обеспечивает хорошую шумоизоляцию за счет поглощения ударного и воздушного шума. Как ясно из описания, это самый дорогостоящий способ.

Правила монтажа электропроводки в доме из СИП-панелей

1. Используйте только негорючие марки кабеля: NYM, ВВГнг-LS, ВВГнгд, ППГнг(А)-HF, ППГнг(А)-FRHF.
2. При монтаже открытой электропроводки в доме из СИП-панелей выбирайте кабель-каналы из огнезащитных или самозатухающих полимеров.
3. Монтируйте качественный контур заземления и защиту от разряда молнии.
4. Устанавливайте пожарную сигнализацию, а если позволяют финансы – систему пожаротушения.
5. Подключайте УЗО в щитке, чтобы предотвратить утечку токов. 
6. Снижайте нагрузку на сеть за счет отказа от устаревших ламп накаливания в пользу светодиодов.

Рекомендации Международного стандарта 

 Начиная с весны 2014 года Международная Электротехническая Комиссия в части 4.42 документа №60364 рекомендует домовладельцам устанавливать защитное оборудование AFDDs. Защитные устройства с данной маркировкой отвечают всем требованиям IEC 62606. Документ был обновлен экспертами из Швейцарии в 2016 году, а с 7 января 2018 года действует на территории России как ГОСТ. Новый государственный стандарт описывает устройства защиты бытового назначения при дуговом пробое.

Вместе с МЭК зарубежные, а теперь и российские производители SIP-панелей и готовых конструкционных решений для сборки домов также рекомендуют устанавливать детекторы дуговой защиты. Миниатюрные датчики мгновенно реагируют на генерацию электрической дуги и отключают ток на сомнительном участке за сотые доли секунды. Благодаря такой способности модулей электропроводка в СИП-доме может быть смонтирована без специальных средств защиты. Кабель укладывается в пустоты и подводится к потребителям энергии без какой-либо дополнительной оболочки.

Эксперты по пожарной безопасности в США, настроенные прагматично, предупреждают: даже при комплексной защите дома от возгорания пожары все-таки случаются. Поэтому, из какого бы материала не был изготовлен коттедж, при проектировании жилища необходимо учесть возможность экстренной связи с дежурным пожарной службы и поддерживать подъездные пути к дому в хорошем состоянии.

Консультации — Специалист по спецификациям | Удовлетворение требований к электрической инфраструктуре в центрах обработки данных

Кристофер М. Джонстон, ЧП, Syska Hennessy Group, Атланта 16 мая, 2013

Цели обучения

• Узнайте о современных требованиях центров обработки данных и о том, как их удовлетворить.
• Знать требования к основному оборудованию и его установке.
• Узнайте, как правильно подобрать проводку для различных напряжений.

Чтобы описать центр обработки данных с помощью аналогии, центр обработки данных — это матка без вида — для компьютеров. Центр обработки данных, спроектированный так, чтобы сделать сложное оборудование комфортным, требует прочной и высоконадежной электрической инфраструктуры, которая намного превосходит аналогичные коммерческие и промышленные объекты.

Эти различия в инфраструктуре с высокой степенью надежности достигаются за счет обеспечения уникальной эффективности эксплуатации, правильного выбора и установки электрического оборудования, а также определения правильной проводки и методов проектирования с соответствующими напряжениями при соблюдении требований ремонтопригодности для планового обслуживания.

Первым шагом в этом процессе является определение основных требований к электрической системе / целей центра обработки данных. Типичные для высоконадежной установки:

1. Избыточные компоненты и системы равносильны тому, что человек выходит из дома утром в слишком больших штанах, поэтому он берет ремень и пару подтяжек. Если ремень порвется, подтяжки будут удерживать брюки, и наоборот. В любом случае, он прикрыт.

2. Возможность одновременного обслуживания означает обеспечение того, чтобы каждый компонент и система (как питание, так и охлаждение), снабжающие компьютеры, могли быть выведены из эксплуатации для замены, ремонта или обслуживания без выключения компьютеров.

3. Отказоустойчивость, отличная от одновременного обслуживания, означает, что когда какой-либо компонент или система выходит из строя или выходит из строя, системы автоматически перенастраиваются, чтобы компьютеры не выключались. Отказоустойчивость — это автоматический процесс; одновременная ремонтопригодность — это ручной процесс. Частью отказоустойчивости является разделение на отсеки, чтобы пожар или взрыв в одной области не приводили к полной потере питания, охлаждения или того и другого для компьютеров.

4. Полное резервное питание в режиме ожидания достигается с помощью генераторной установки, которая настроена на обеспечение энергией, когда энергокомпания недоступна.

5. Селективная координация по максимальному току автоматических выключателей и / или предохранителей достигается таким образом, что во время повреждения отключается только минимальное количество системы. В идеале система будет отключать только автоматические выключатели, питающие отдельную часть вышедшего из строя оборудования, и ничего больше перед ней.

6. Модульная масштабируемая конструкция позволяет центру обработки данных расширяться в будущем без чрезмерного увеличения мощности в первый же день. Это имеет решающее значение по двум причинам: во-первых, все следят за своими кошельками, поэтому, если в конечном итоге потребуется 10 МВт компьютеров, но в первый день потребуется только 5 МВт, общая стоимость владения (TCO) может быть минимизирована путем создания модульной системы. , масштабируемая оболочка на 10 МВт, но только 5 МВт внутренней инфраструктуры на первый день.Во-вторых, модульный масштабируемый центр обработки данных проще в обслуживании. Центры обработки данных с избытком неиспользуемых мощностей — головная боль при обслуживании. Тщательное рассмотрение окончательной конфигурации объекта и этапов расширения необходимо, чтобы минимизировать риск и исключить необходимость отключения компьютерного оборудования во время расширения.

7. Подземные цепи используются в центрах обработки данных по двум причинам: подрядчики считают, что их установка менее затратна, и они обеспечивают физическую безопасность и разделение кабельной системы центра обработки данных.Однако важно отметить, что они требуют специальных расчетов на этапе проектирования. Расчеты Neher-McGrath, содержащиеся в Национальных электротехнических правилах (NEC) 310.15.C и ПРИЛОЖЕНИИ B, должны использоваться для проектирования всех подземных цепей. Эти расчеты часто приводят к тому, что количество и размер проводов, проложенных под землей, значительно больше, чем требовалось бы над землей. Таким образом, ожидаемая экономия по сравнению с воздушными цепями часто оказывается ложной надеждой.

8. Акцент на операционной эффективности (снижение эксплуатационных расходов или OPEX) и минимизация совокупной стоимости владения могут быть достигнуты за счет снижения эффективности использования энергии (PUE).

Каждое из этих требований / целей имеет решающее значение, потому что, в отличие от типичного коммерческого или промышленного объекта, нагрузка на центр обработки данных является постоянной, с повышенными температурами окружающей среды во многих областях. Например, задние секции шкафов данных могут иметь температуру от 104 до 113 F, где установлена ​​разветвленная проводка, в то время как горячие коридоры могут достигать тех же 104-113 F, где разветвленная проводка проходит перед шкафами. Эти повышенные температуры являются результатом более высокой температуры приточного воздуха к компьютерному оборудованию как стратегии снижения PUE.Помещения с электрооборудованием (за исключением помещений с аккумуляторными батареями) могут работать при температуре до 104 F для снижения PUE. Экстремальные температуры центра обработки данных делают его конструкцию для высоких рабочих температур в дополнение к требованиям кодов, которые гораздо более важны, чем проект типичного коммерческого или промышленного объекта.

Эксплуатация и техническое обслуживание

Помимо уникальных требований к базовой конструкции, опытные проектировщики центров обработки данных также должны учитывать обслуживание оборудования во время проектирования, поскольку простота обслуживания будет иметь решающее значение для обеспечения непрерывной и надежной работы центра обработки данных.Поскольку для поддержания критической среды требуется большой объем технического обслуживания, одновременное обслуживание, маркировка вспышки дуги и сокращение среднего времени ремонта (MTTR) — все это играет роль в поддержании электрических операций центра обработки данных.

Проектирование электрических систем центра обработки данных для обеспечения одновременной ремонтопригодности означает создание схемы, в которой любой элемент оборудования или системы, которые питают компьютеры, может быть отключен для целей обслуживания, пока нагрузка продолжает работать.

Иногда проводится техническое обслуживание части оборудования, находящегося под напряжением (горячие работы). Хотя высоконадежный центр обработки данных рассчитан на одновременное обслуживание, некоторые операторы выбирают горячие работы, чтобы сократить время обслуживания. Несмотря на то, что для этого типа обслуживания существует множество процедур безопасности, лучший способ понять риски, связанные с каждым элементом оборудования центра обработки данных, — это понять его маркировку дугового разряда. На этой этикетке отражена опасность возникновения дуги, рассчитанная для каждой единицы оборудования, и указаны уровень использования средств индивидуальной защиты (СИЗ) и расстояния, необходимые для безопасного обслуживания.Важно понимать, что некоторое техническое обслуживание мелких деталей в ограниченных местах невозможно с СИЗ 3 и 4 уровня NFPA 70E.

Сведение к минимуму времени, необходимого для ремонта части критически важного электрического оборудования центра обработки данных и его повторного использования для удовлетворения потребностей нагрузки (MTTR), также важно при предварительном расчете обслуживания центра обработки данных и при выборе оборудования. Правильная спецификация может снизить MTTR. Например, выкатной автоматический выключатель низкого напряжения на 4000 А может быть извлечен и заменен со склада за 15 минут, в то время как замена аналогичного стационарного автоматического выключателя может занять час или больше.

Подбор электрооборудования

Теперь, когда требования к базовому проектированию и техническому обслуживанию выполнены, выбор электрического оборудования центра обработки данных будет в центре внимания. Автоматические выключатели используются исключительно в центрах обработки данных (за исключением периодического использования предохранителей среднего напряжения с распределительными устройствами электросети снаружи здания) из-за их способности сокращать время восстановления после сбоя и облегчения одновременного обслуживания, а также относительной простоты достижения избирательной координации сверхтоков.

могут быть установлены одним из двух способов: стационарным, когда выключатель прикреплен к шине болтами, или выкатным, когда он подключен к шине с помощью пальцевого механизма, который позволяет легко повернуть кривошип или рычаг и вынуть автоматический выключатель. Выкатной автоматический выключатель может фактически снизить время наработки на отказ и способствовать одновременной ремонтопригодности, в то время как все распределительные устройства с плавкими предохранителями устанавливаются стационарно и, следовательно, требуют больше времени для замены, чем выкатной автоматический выключатель.

UL 1558 часто указывается вместо распределительных устройств UL 891 в центрах обработки данных. Коммутатор рассчитан на ток короткого замыкания не более трех циклов, что эквивалентно 0,05 с или немногим более 50 мс. Распределительное устройство, с другой стороны, рассчитано на ток короткого замыкания в течение 30 циклов или 0,5 с. Несмотря на то, что распределительное устройство прочнее и надежнее, оно также имеет более высокую цену и часто требует больше места. Выбор распределительных щитов или распределительного устройства становится критическим при выполнении выборочной координации максимального тока.

Используется два метода: зональная селективная блокировка и разделение кратковременных срабатываний выключателя. Независимо от техники, распределительное устройство или автоматический выключатель распределительного щита, устраняющий неисправность, может быть запрограммирован на ожидание до 0,4 с перед отключением; это называется кратковременной задержкой. Общие настройки: 0,1, 0,2, 0,3, 0,4 и 0,5 секунды; Распределительное устройство UL 1558 следует указывать вместо распределительных устройств UL 891, если автоматический выключатель на входе имеет кратковременное отключение, но не имеет мгновенного отключения

Мощность автоматических выключателей может быть снижена, если расчетное значение X / R при неисправности необычно велико.(Это еще один способ заявить, что расчетный коэффициент мощности при КЗ необычно низок.) Автоматические выключатели в литом корпусе рассчитаны на различные максимальные значения X / R, в зависимости от их отключающей способности (IR): 1,73 X / R для 10 тысяч ампер. отключающая способность (KAIC) IR, 3,18 X / R для 10–20 KAIC и 4,9 X / R для более чем 20 KAIC. Автоматические выключатели с изолированным корпусом рассчитаны на 6.59 X / R. Силовые автоматические выключатели рассчитаны на 6.59 X / R, если они не предохранены, и только на 4.9 X / R, если они предохранены. Снижение номинальных характеристик может быть значительным — если применяется силовой выключатель с предохранителями номиналом 200 KAIC, где X / R равно 19.9, рейтинг прерывания 200 KAIC должен быть понижен на 17% до 166 KAIC.

Такие ситуации с высоким X / R обычно возникают в центрах обработки данных, когда резервная электростанция подключена параллельно к энергосистеме для переключения нагрузки при закрытом переходе. Это ситуация, когда доступный ток короткого замыкания и X / R максимальны; Для резервного генератора нет ничего необычного в X / R, равном 32. В идеале инженер-конструктор должен провести анализ электрической системы, чтобы определить, какой максимальный ток короткого замыкания и X / R доступны на каждом выключателе, чтобы гарантировать, что выключатель может безопасно отключить нагрузку в соответствии с конструкцией.Этот анализ также должен включать рассмотрение ожидаемых настроек расцепителя автоматического выключателя. Если автоматический выключатель является частью схемы селективной координации максимального тока, как и должны быть центры обработки данных, выключатель без мгновенного отключения должен иметь возможность проводить доступный ток повреждения до тех пор, пока его кратковременное отключение не истечет, и он не устранит повреждение. В этой ситуации автоматический выключатель следует применять с номинальной стойкостью, которая обычно ниже, чем номинальная мощность отключения. После того, как этот анализ будет завершен, номинал X / R — и, следовательно, отключающие и выдерживающие характеристики — автоматического выключателя, необходимого в этом месте, может быть должным образом определен.

Поскольку нагрузка центра обработки данных является одновременно критической и постоянной, все автоматические выключатели, питающие критическую нагрузку, должны иметь 100% номинальные характеристики, поскольку использование автоматических выключателей с номинальной мощностью 80% излишне увеличивает затраты на прокладку кабелей. Например, если в центре обработки данных имеется постоянная нагрузка 400 А, то автоматического выключателя на 500 А, установленного на 80% мощности, будет достаточно; однако после автоматического выключателя должна быть подведена проводка на 500 А, что на 25% дороже, чем то, что действительно необходимо для выключателя со 100% номинальным током.Будучи более дорогостоящим, автоматический выключатель на 100% снижает совокупную стоимость владения и затраты на проектирование.

обычно проектируются таким образом, чтобы проводники могли работать при температуре 90 ° C во время технического обслуживания и в аварийных условиях. В то время как кусок провода для коммерческого использования может быть рассчитан на работу при пиковых условиях 75 ° C, центры обработки данных требуют более высоких значений силы тока и температуры проводника для обеспечения большей мощности, когда это необходимо. Часто эти потребности возникают во время аварийной ситуации или технического обслуживания.

Рекомендуется проверять все автоматические выключатели, несущие критическую нагрузку (ИТ, сеть и оборудование непрерывного охлаждения) на соответствие стандарту ANSI / NETA спецификациям приемочных испытаний для электроэнергетического оборудования и систем во время ввода в эксплуатацию. Многие автоматические выключатели не сработают или не сработают, если они не должны сработать, если они не будут проверены, а вместо этого будут сразу введены в эксплуатацию. Редко можно найти возможность отключить автоматический выключатель для проверки работоспособности, особенно на критическом объекте с постоянной нагрузкой, даже если электрические системы обслуживаются одновременно.Инженеры нередко наблюдают равномерную частоту отказов малых выключателей на уровне от 6% до 15%. Итак, само собой разумеется, что этот шаг очень важен.

Типы и способы подключения

Базовый проект электрической инфраструктуры и выбор оборудования подкреплены соответствующей спецификацией проводки центра обработки данных. От типа выбранной проводки до методов ее установки, напряжений и поддержки — проводка — это буквально вены тела центра обработки данных.

Медь является предпочтительным материалом для проводников из-за простоты использования, исторически низкого риска и способности работать в тесноте.При этом алюминиевые проводники могут использоваться для больших фидеров, когда необходимо снижение первоначальных затрат, даже несмотря на то, что алюминиевые провода сложнее подключать к автоматическим выключателям или шине, поскольку алюминий расширяется и сжимается больше, чем медь, при изменении нагрузки. Для более крупных алюминиевых проводников часто требуется больше места в распределительных устройствах, распределительных щитах и ​​щитах. Алюминиевые соединения также требуют дополнительных испытаний и обслуживания. Лучшая практика с алюминиевыми проводниками — это ежегодно термосканирование стыков и заделок в условиях пиковых нагрузок.Затяжка нестандартных стыков и соединений обычно выполняется в то время, когда риск выхода из строя критической нагрузки сведен к минимуму.

В центрах обработки данных используются различные способы подключения. Центры обработки данных в основном заполнены воздушными и подземными проводниками в каналах и каналах, а также используются шинные каналы, кабельные лотки и кабельные шины.

Электротехнические подрядчики предпочитают подземные проводники, потому что они считают, что затраты на установку будут снижены за счет автоматической экономии 5 футов пробега на обоих концах и устранения затрат на подвешивание.Они предполагают, что под землей проложено такое же количество и размер проводов, что и над землей. Правильный дизайн с использованием расчетов Neher-McGrath часто требует большего количества и размеров проводов, которые должны быть проложены под землей, чем надземные, что снижает или устраняет это воспринимаемое преимущество. Подземные проводники должны быть большего размера, чтобы противостоять дополнительной изоляции, естественным образом обеспечиваемой землей. Однако с помощью воздушных проводов легче избавиться от естественного тепла.

Кроме того, масштабируемая модульная конструкция центра обработки данных может затруднить надлежащую установку подземных каналов для будущего оборудования, поскольку нет 100% точного способа узнать, где должны выходить каналы для будущего строительства.

Необходимо соблюдать осторожность при выборе размеров проводов, соответствующих повышенным температурам окружающей среды в стойках с компьютерным оборудованием, в горячих коридорах информационных залов и в помещениях с электрооборудованием. Таблица 310.15 (B) (16) NEC предполагает, что температура окружающей среды составляет 86 F. Однако, если температура окружающей среды выше 86 F, проводник не будет постоянно пропускать ток нагрузки, для которого он рассчитан на 86 F, и должен быть сниженными для фактической температуры окружающей среды.

Хотя шинные каналы иногда используются в электрической инфраструктуре центра обработки данных, они сталкиваются с проблемами как надежности, так и ремонтопригодности из-за наличия в шинных каналах множества соединений.Соединения шинопровода обычно находятся через каждые 10 футов прямых участков, поэтому на каждые 100 футов прямого участка может быть до 11 соединений (помните, что фитинги, колена и т. Д. Добавляют дополнительные соединения). Это может сделать шинопроводы более уязвимыми к сбоям и затруднить обслуживание. Кроме того, шинопроводы — это изделия заводской сборки, изготовленные с учетом полевых измерений. Если какие-либо измерения ошибочны или кусок шинопровода не подходит, его нельзя изменить на месте. Новое изделие необходимо заказывать на заводе, часто с длительным ожиданием.

Кабельные лотки, обычно используемые надземные, напоминают лестницу, свисающую с потолка, и используются в электрическом проекте центра обработки данных для их надежной, гибкой и недорогой установки. Одножильные и многожильные кабели могут быть проложены в кабельном лотке, а бронированные кабели часто используются для обеспечения повышенной отказоустойчивости. Кабельный лоток можно легко модифицировать в полевых условиях в соответствии с условиями, поэтому точное измерение не так важно, как для шинопровода. Важно понимать, что каждый кабель в кабельном лотке может быть потерян, если только один из них выйдет из строя и сгорит, если все кабели не армированы.Еще одним важным моментом является то, что штабелирование кабельных лотков один над другим может привести к каскадным сбоям. Если кабель неисправен в нижнем лотке, это может вызвать пожар, в результате которого сгорят все кабели в этом лотке, а также в перечисленных выше.

Кабельная шина — альтернатива шинному каналу, имеющая множество преимуществ. Собранный как кабельный лоток, внутри которого проложены большие одножильные силовые кабели, включая дистанционные блоки между кабелями, он может быть легко модифицирован в полевых условиях для соответствия полевым условиям. В отличие от шинных каналов, кабельные шины обычно имеют только два вывода (по одному на каждом конце, с твердым кабелем между ними) и без соединений, что делает их более надежными.Уменьшение количества заделок и соединений также снижает необходимость в обслуживании.

Напряжение и установка

В современных центрах обработки данных используются как низкие, так и средние напряжения. Правильный выбор напряжения выходит за рамки данной статьи. Выбор подходящих типов изоляции важен для обеспечения желаемой надежности. Низковольтная (600 В или ниже) изоляция на проводниках обычно рассчитана на 94 F с изоляцией проводов с термопластичным высокотемпературным нейлоновым покрытием (THHN) типа NEC, используемой над головой в сухих местах, и резиной типа NEC с высокой термостойкостью (RHHW-2) или XLP-2 (сшитый полиэтилен) во влажных, влажных или подземных помещениях.Кабели среднего напряжения (1000 В или более) обычно экранированы, с изоляцией из этиленпропиленового каучука (EPR) или XLP с номиналом 194 F или 221 F и с выбранными уровнями изоляции 100%, 133% или 173% в зависимости от системы. нейтральное заземление.

Если нейтраль системы надежно заземлена, то обычно указывается 100% уровень изоляции. Если нейтраль системы заземлена по сопротивлению и может работать до часа с заземленной фазой, то обычно указывается уровень изоляции 133%.Если нейтраль системы заземлена по сопротивлению и может работать более одного часа с заземленной фазой, то обычно указывается уровень изоляции 173%. (Высокое напряжение составляет 69000 В или выше, что обычно не используется в центрах обработки данных и обычно предназначено для установки на открытом воздухе для коммунальных служб.)

требуется высокоразвитая и надежная электрическая инфраструктура, которая намного превосходит инфраструктуру коммерческих и промышленных объектов. Кроме того, повышенные температуры встречаются во многих областях, поскольку операторы пытаются повысить PUE и операционную эффективность.Обеспечение этой эксплуатационной эффективности требует надлежащей спецификации оборудования и проводки, а также реализации методов проектирования с соответствующими напряжениями и системами. Необходимы скоординированные усилия, чтобы обеспечить долговечность электрической инфраструктуры центра обработки данных.

Кристофер М. Джонстон — старший вице-президент и главный инженер группы критических объектов Syska Hennessy Group. Джонстон специализируется на планировании, проектировании, строительстве, тестировании и вводе в эксплуатацию критически важных объектов 7 × 24, а также руководит коллективными исследованиями и разработками для решения текущих и надвигающихся технических проблем на критических и сверхкритических объектах.Обладая более чем 40-летним инженерным опытом, он работал инспектором по обеспечению качества и инженером-надзирателем во многих проектах.

алюминиевая проводка — aluminium-guide.com

Алюминий, как известно, является проводником электричества. Дополнительные преимущества алюминиевых проводников дает их небольшой удельный вес.

Алюминий и трансмиссия

Это стандартный алюминиевый материал для электрических проводников, когда электроэнергия передается со всех станций и непосредственно перед входом в дом или квартиру.Он используется там более ста лет. Высоковольтные провода на опорах — это всегда алюминиевые провода. Это связано с тем, что алюминиевые провода в два раза легче медных. Алюминий позволяет использовать две башни меньшего размера, чем медь. Кроме того, от подстанции до распределительных трансформаторов алюминиевые кабели и провода также являются стандартными проводниками для воздушных и подземных сетей. На этом сайте иногда используются медные провода, но в основном все же применяется алюминий.

Рисунок 1.0 — Электрические свойства алюминия [3]

Алюминиевая проводка в России

Однако для внутренней электропроводки зданий и помещений основным материалом электропроводки является медь. Алюминий больше не используется в качестве стандартной внутренней проводки зданий из-за проблем, которые были с алюминиевой проводкой в ​​прошлом, в уже далеких 1960-70-х годах. С тех пор многое изменилось, но недоверие к алюминиевой проводке осталось.

Российский нормативный документ «Правила устройства электроустановок» в седьмой редакции 2002 года (ПУЭ-7) категорически прописывает в пункте 7.1.34 в зданиях использовать кабели и провода с медными жилами ». Для питающих и распределительных сетей, то есть проводов и кабелей от подстанции непосредственно к потребителям, перед ними, предписывается использование, как правило, кабелей и проводов с алюминиевыми жилами, если расчетное сечение 16 мм ² и более. Кроме того, мощность инженерного оборудования зданий, таких как насосы, вентиляторы, обогреватели, кондиционеры и т. д., также позволяет выполнять провод или кабель с алюминиевыми жилами сечением не менее 2,5 мм ² .

В том же духе ограничить использование алюминиевой проводки в зданиях и СНиП СП 31-110-2003 в его разделе 14.3.

В настоящее время применяемый в России при строительстве зданий медный провод намного дороже, чем алюминиевый. Естественно есть желание сэкономить и перейти с проводки медь на алюминий. Однако любой проектировщик и производитель электромонтажных работ обязан действовать строго в соответствии с государственными нормами — правилами, стандартами и положениями. При этом миллионы людей живут в домах и квартирах, построенных до 2000 года и оборудованных такой же алюминиевой электропроводкой.

См. также Алюминиевая проводка в России

Алюминиевая проводка в США

В 1960-70-х годах в американской кабельной промышленности производились алюминиевые провода для внутренней проводки зданий. Они были из алюминия марки, а это высоковольтные провода, а именно, из алюминия марки 1350. Спустя некоторое время с этой алюминиевой проводкой из алюминия 1350 возникли трудности, в основном из-за перегрева контактов, в результате отрицательное отношение к использованию алюминиевой проводки в жилищном строительстве.

Минус на алюминиевой проводке

Негативное отношение к алюминиевой проводке основано на 6 распространенных убеждениях, некоторые из которых уже превратились в мифы [1]:

1. Алюминиевая проводка хрупкая и сложная в установке.
2. Алюминиевая проводка подвергается повышенному тепловому расширению, которое ослабляет электрический контакт.
3. Чрезмерная склонность к ползучести алюминиевой проводки ослабляет электрический контакт.
4. Алюминиевые провода должны быть намного толще, чем медные, чтобы обеспечивать такую ​​же силу тока, что и медный провод.
5. Окисление алюминиевой проводки создает большое электрическое сопротивление контакта.
6. Алюминиевая проводка может выйти из строя на открытом воздухе.

Рисунок 1 — Затухание электрического контакта
из-за различий в тепловом расширении металла

Рисунок 2 — Затухание электрического контакта
из-за ползучести алюминия 1350

Американское «ПУЭ» — NEC

В США российским аналогом PUE является NEC — National Electrical Code. Этот кодекс никогда прямо не запрещал установку алюминиевой проводки внутри зданий.Однако был период в начале 1970-х годов, когда авторитетный американский орган по сертификации Underwriters Laboratories изъял из своего списка разрешений на несколько лет все провода из алюминия для внутренней проводки зданий. Алюминиевая проводка возвращается в список уже в виде проводов из алюминиевого сплава серии 8000.

Провода из марочного алюминия 1350

К 1970 году для всех алюминиевых проводов, используемых в США, алюминий марки 1350 в холоднодеформированном состоянии, h29.Отечественными аналогами этой марки является алюминий кованый марки АД0Е ГОСТ 4784-97 или первичный алюминий марки А5Е ГОСТ 11069-2001. Этот прочный алюминий 1350 h29 был специально разработан для самонесущих воздушных кабелей и продолжает использоваться в настоящее время для воздушных линий электропередачи, идущих к распределительным трансформаторам.

Алюминий 1350 имеет высокую электропроводность (62% от проводимости меди), но он должен быть полностью подвергнут холодной обработке и даже перегружен (h29), чтобы обеспечить высокую прочность на растяжение, которая необходима для его использования в качестве внутренняя электропроводка.Это полностью алюминиевое холоднодеформированное состояние имеет очень низкую пластичность с удлинением всего около 1,5%. С этим и связана его «хрупкость».

Провода из алюминиевого сплава 8030

Компания ALCAN в начале 1970-х годов разработала специальный алюминиевый сплав — уже не марки — названный Stabloy, для повышения прочностных свойств алюминиевой проволоки при сохранении ее высоких пластических свойств. Этот алюминиевый сплав был зарегистрирован как алюминиевый сплав 8030.

По сравнению с маркой алюминия 1350 Этот алюминиевый сплав 8030 имеет:

• повышенное содержание железа — до 0,8%;
• повышенное содержание меди — на 0,30%.

Утюг решает сразу две проблемы:

• Обеспечивает высокую прочность в отожженном состоянии
• исключает склонность алюминия к повышенной ползучести.

Медь способствует сохранению прочностных свойств при повышенных температурах.

Алюминиевый сплав 8030: преимущества железа

Атомы железа в алюминиевом сплаве 8030 укрепляют кристаллическую решетку алюминия и тем самым значительно снижают склонность алюминия к ползучести.Кроме того, добавки железа обеспечивают повышение прочности алюминия при сохранении хороших пластических свойств [1].

Рисунок 3 — Атомы железа препятствуют ползучести алюминия

Проволока алюминиевая толще 1,5 раза

Алюминий имеет вдвое большую удельную электропроводность на единицу веса, чем медь. Однако на единицу объема электропроводность алюминия составляет только 60% от того, что есть у меди. В результате обычно алюминиевый провод должен иметь площадь поперечного сечения в два раза больше, чем медный провод, чтобы обеспечить такую ​​же силу тока.

оксидная пленка Проблема

Пленка оксида алюминия образуется сразу после контакта с кислородом. Это ограничивает саму пленку, и поэтому она не становится толще 200 нанометров или 0,2 микрометра. Средняя толщина этого оксидного слоя составляет от 5 до 200 нанометров.

Действительно, оксид алюминия — хороший изолятор с диэлектрической прочностью 16,7 кБ. Однако, поскольку толщина оксидной пленки очень мала, электрическое напряжение пробоя составляет всего 3 вольта. Таким образом, получается, что при напряжении, скажем, 220 вольт, эта оксидная пленка создает особые проблемы для электрических контактных проводов алюминия.

Тем не менее, в некоторых типах розеток для алюминиевых сплавов для решения этой проблемы используются специальные пасты, предотвращающие окисление поверхности контакта алюминиевой проволоки.

Контактные площадки для алюминиевой проводки

Раньше — в 1960-70 годах для алюминиевой проводки применялись контактные площадки, которые были и есть, естественно, были разработаны для медных проводов. Эти контактные площадки сделаны из меди и стали. Поскольку алюминий при нагревании расширяется на 30% больше, чем медь и сталь, возникает проблема ослабления контактов алюминиевой проводки.

В настоящее время разработаны специальные контактные устройства из алюминиевых сплавов. Они подходят как для медной, так и для алюминиевой проводки.

Рисунок 4 — Клеммная колодка для алюминиевой проводки

Электрический сериал из алюминиевого сплава 8000

Помимо алюминиевого сплава 8030 было разработано несколько электротехнических алюминиевых сплавов.

Американский стандарт ASTM B 800

Американский стандарт ASTM B 800, начиная с 1988 года, устанавливает требования к алюминиевым сплавам серии 8000, из которых изготавливаются круглые провода для электрических кабелей и провода одинарные.

По данному стандарту проволоку алюминиевую изготавливают из катанки алюминиевой, химический состав которой указан в табл.

Таблица — Алюминиевые сплавы для электропроводки

Проволока поставляется в промежуточном холоднодеформированном состоянии:

• N1H — только деформационное упрочнение и
• h3X — деформационное упрочнение и частичный отжиг.

Предел прочности при растяжении проволоки из сплавов серии 8000 в этих состояниях подвергается холодной деформации от 103 до 152 МПа, а относительное удлинение не менее 10%.

Проволока из алюминия марки 1350 при удлинении на 1,5% выдерживает всего 5-6 перегибов с последующим хрупким разрушением. Проволока из сплавов серии 8000 имеет удлинение более 10% и значительно дольше выдерживает переменный изгиб.

Европейский стандарт EN 1715-2

Этот стандарт устанавливает требования к алюминиевому прокату, который используется для изготовления электрического провода. Помимо алюминия марки 1110 до железа с содержанием 0,8%, в него входят алюминиевые сплавы 8030 и 8176 (см. (См. Таблицу выше).

К сожалению, отечественные электротехнические аналоги стандартизированной серии из сплавов 8000 нам не известны.

Так

Зарубежный опыт применения алюминиевой проводки за последние 30 говорит о следующих годах.

Для эффективного и безопасного использования алюминиевых проводов в качестве внутренней проводки в жилых домах необходимо:

• использовать при установке контактных устройств алюминиевой проводки (клеммники, контакторы), специально разработан для алюминиевых проводов, в том числе с применением специальной пасты для защиты проводов от окисления;
• Применение проволоки из алюминиевой проволоки из серии сплавов 8000.

Источники:
1. Материалы компании ALCAN
2. Американская алюминиевая ассоциация
3. TALAT 1501

Влияет ли проводка центра обработки данных на эффективность использования энергии (PUE)?

Отражает ли показание использования электроэнергии на счетчике коммунальных услуг вашего центра обработки данных мощность, которая течет к вашей сетевой инфраструктуре и соответствующему оборудованию?

Вы приближаетесь к тому, что, по данным Uptime Institute, является средним отраслевым уровнем PUE, равным примерно 1.7? Вы даже отслеживаете PUE на своих объектах?

Есть несколько факторов, которые влияют на эффективность использования энергии, и одним из основных является качество проводки центра обработки данных, которым оснащено ваше предприятие. Для передачи всей мощности с улицы в ваше здание и к оборудованию внутри требуется современная и надежная проводка.

Вот почему вам следует заботиться о PUE и как проводка играет ключевую роль в достижении оптимальной эффективности PUE.

Около 72 процентов компаний ответили на опрос Uptime Institute, заявив, что они измеряют PUE.82 процента тех, кто измеряет PUE, были руководителями. Удивительная статистика в этом опросе: только 60 процентов корпоративных клиентов, за исключением финансовых и колокационных отраслей, измеряют PUE. Это хорошо для клиентов поставщиков услуг колокации, но многие компании могут не получать электроэнергию от своего поставщика коммунальных услуг, что отражено в их счетах.

PUE — это отношение общей энергии объекта к энергии ИТ-оборудования.

Для многих компаний ежемесячные расходы на электроэнергию не входят в их ИТ-бюджет, они выходят из общего бюджета на эксплуатацию или оборудование.

ИТ-менеджеры могут не иметь представления о своем энергопотреблении относительно того, сколько доставляется на их серверы, охлаждающее оборудование, сетевые концентраторы и коммутаторы. Постоянный диалог между этими отделами жизненно важен. Чтобы установить планку передовых методов эффективного энергопотребления, Google часто регулирует PUE. Распределение мощности оценивается как один из пяти критических факторов оптимизации PUE. Благодаря эффективной проводке, охлаждению и воздушному потоку Google экономит 30 долларов на сервер в месяц за счет оптимизации PUE.

Лучшая проводка центра обработки данных излучает минимальное количество тепла, обеспечивает максимальную мощность для целевых устройств и не подключена к «коматозным серверам», которые больше не используются.

Эффективное размещение блоков бесперебойного питания и панели выключателей относительно проводки, а также изоляция проводки и водопровода — вот некоторые из передовых практик ассоциации Green Grid.

Если ваш центр обработки данных был построен в более старом, перепрофилированном здании, ключевым моментом является обеспечение соответствия проводки необходимой нагрузке вашей технологической инфраструктуры.Хотя вначале строительство центра обработки данных может показаться дорогостоящим вложения в перемонтаж, в долгосрочной перспективе вложения окупятся в несколько раз.

Вот несколько отличных советов по подключению центров обработки данных от TechRepublic:

• Держите кабели питания и Cat5 отдельно, так как они могут пропускать сигнал
• Повторно протестируйте кабели с установкой
• Дважды отмерьте проводку и один раз отрежьте при ее установке. Слишком много или слишком мало проводки для необходимого места — расточительство
• Тщательно спланируйте прокладку проводов

В вашем центре обработки данных могут быть высокопроизводительные поставщики коммунальных услуг, но если у вашей силовой проводки недостаточно пропускной способности, чтобы доставить ее туда, где это необходимо, вы потратите много ресурсов и денег.

Также исследуйте эффективность трансформаторов и / или блоков питания (PDU), установленных на вашем предприятии или вокруг него. Вы можете модернизировать проводку центра обработки данных, но все равно не достичь целевых значений PUE центра обработки данных, которые вы устанавливаете для своей компании, если трансформаторы или блоки распределения питания неэффективны.

Вы, , тестировали качество проводки центра обработки данных, чтобы обеспечить идеальное значение PUE? Какие шаги вы предприняли на основе полученных результатов? Расскажите об этом в комментариях.

Если вы работаете в центрах обработки данных, в критически важных отраслях или в сфере облачных услуг или продаете услуги в отрасли центров обработки данных, не пропустите наш еженедельный информационный бюллетень — Информационный бюллетень Института продаж и маркетинга центров обработки данных (DCSMI). Получайте уведомления о новых отчетах, событиях, подкастах и ​​сообщениях в блогах.

Технические характеристики системы мониторинга электроэнергии

% PDF-1.6 % 95 0 объект > / Метаданные 116 0 R / Контуры 72 0 R / OutputIntents [92 0 R] / Страницы 91 0 R / StructTreeRoot 90 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 116 0 объект > поток 11.08.5172018-09-18T15: 03: 30.108-04: 00PDF Export 8.4.0.113.1311080822Eatona86cdc4937b6cc885dc4f626d2edcb088c00df7d65738 Технология Outside In (C )2018-09-17T21: 44: 20.000-05: 002018-09-17.000-04: 44: 20.000-05: 002018-09-17.000-04: 44: 20.000-05: 002018-09-17.000-04 -17T22: 44: 20.000-04: 00приложение / pdf2018-09-18T15: 06: 10.111-04: 00

Анализ эффективности центра обработки данных с помощью PUE для повышения энергоэффективности центров обработки данных за счет снижения потребления электроэнергии и изучения новых стратегий Научно-исследовательский документ на тему» Электрооборудование » инженерия, электронная техника, информационная инженерия »

(8)

CrossMark

Доступно на сайте www.sciencedirect.com

ScienceDirect

Процедуры информатики 48 (2015) 142-148

Международная конференция по интеллектуальным вычислениям, связи и конвергенции

(ICCC-2015)

Конференция, организованная Международным институтом менеджмента и технологий,

Bhubaneswar, Одиша, Индия

Анализ эффективности центра обработки данных с помощью PUE для повышения энергоэффективности центров обработки данных за счет снижения потребления электроэнергии и изучения новых стратегий

Мадху Шарма *, Картик Аруначалама, Дхарани Шармаб

aУниверситет нефтегазовых и энергетических исследований, Дехрадун, Уттаракханд, Индия b Инженерный колледж Бхарати Видхьяпита, Пуна, Индия

Аннотация

В современном мире, основанном на технологиях, количество центров обработки данных было огромным, чтобы соответствовать требуемым потребностям различных учреждений, организаций, правительств и т. Д.для безопасного и надежного хранения данных. Подобное эффективное использование электроэнергии приобретает все большее значение из-за сокращения ресурсов и постоянно растущего спроса. Поэтому эффективное использование энергии является обязательным условием в центре обработки данных. В этой статье мы обсудили архитектуру, электрическую систему и систему охлаждения центра обработки данных в обобщенном виде. Также учитываются все основные необходимые параметры для расчета энергоэффективности дата-центра. Предлагаемую процедуру можно использовать для анализа энергопотребления центра обработки данных, и полученные результаты могут помочь принять меры по улучшению использования энергии центром обработки данных.

Ключевые слова: центр обработки данных, блейд-серверы, модульные блоки распределения питания, охлаждение горячего / холодного коридора, эффективность использования энергии (PUE), энергоэффективность

Автор, ответственный за переписку: Моб: +91 9410133924, адрес электронной почты: [email protected]

1877-0509 © 2015 Авторы. Опубликовано Elsevier B.V. Это статья в открытом доступе под лицензией CC BY-NC-ND (http://creativecommons.Org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

Рецензирование под ответственностью научного комитета Международной конференции по компьютерам, коммуникациям и конвергенции (ICCC 2015) doi: 10.1016 / j.procs.2015.04.163

1. Введение

В настоящее время дата-центры стали неотъемлемой частью функционирования любой фирмы в мире. Дата-центр — это техническое здание, которое используется для размещения компьютерных систем и связанных с ними компонентов, таких как системы связи и хранения. Резервные источники питания, резервные коммуникационные соединения, средства контроля окружающей среды и устройства безопасности. Дата-центр — это технический объект, который имеет различное энергопотребляющее оборудование, такое как серверы, сетевые устройства, устройства хранения данных, охлаждающие устройства и т. Д.В целом это оборудование обрабатывает, хранит и передает цифровую информацию, называемое ИТ-оборудованием. Потребляемая мощность сильно варьируется в зависимости от здания [1]. Сеть или топология инфраструктуры на уровне сайта, которая является обязательной для поддержания работы центра обработки данных, описывается классификацией Tier. Стандарт уровня основан на том факте, что сами центры обработки данных в значительной степени зависят от эффективной интегрированной работы множества отдельных подсистем, количество которых зависит от отдельных технологий, таких как производство электроэнергии, охлаждение, регулируемые источники питания и т. Д.для поддержания услуг и операций. Стандарты состоят из четырех шкал, при этом уровень IV является наиболее надежным и эффективным по оценке Uptime Institute; сертифицирует центры обработки данных с номерами уровней в диапазоне от Tiers I до Tier IV. [2]

2. Требования к питанию центра обработки данных

Каждый центр обработки данных уникален по своему принципу работы и требованиям. В зависимости от выполняемых работ настраивается соответствующая инфраструктура.Технология развивается таким образом, что может предоставлять решения, которые приведут к увеличению масштабов бизнеса за счет уменьшения перебоев в подаче электроэнергии. Это необходимость иметь необходимую инфраструктуру, такую ​​как продукты, услуги и системы, которые адекватно отвечают требованиям в соответствии с желаемым уровнем работы. К высокоэффективному оборудованию, предназначенному для повышения эффективности центра обработки данных, часто относятся с пренебрежением из-за высокой начальной стоимости. По мере того, как компании создают новые приложения для своего роста, зависимость бизнеса от центров обработки данных возрастает, что также приводит к увеличению плотности и критичности оборудования.Более высокая эксплуатационная гибкость, более низкие эксплуатационные расходы и более высокая доступность системы, создаваемые развитием технологий, приводящие к динамическому реагированию на изменения в емкости, плотности и доступности в современном мире, могут стать реальностью. После определения потребности в энергии критической ИТ-нагрузки можно использовать простые правила для точного определения энергопотребления этих элементов. Теперь мы подробно обсудим электрические системы и системы охлаждения центра обработки данных [3] [4]. Изучение углеродного следа центра обработки данных также важно при анализе эффективности центра обработки данных [5] [6].

2.1. Электросистема дата-центра

В связи с развитием технологий и растущим спросом потребность в энергии IT-стоек сильно изменилась за последние несколько лет. Общая потребляемая мощность стойки увеличилась до более 20 кВт с 4 кВт первоначально из-за увеличения количества розеток с четырнадцати до восьмидесяти четырех, необходимых для поддержки полностью заполненной стойки. Изменения в настоящее время вызваны развитием блейд-серверов, которые в среднем потребляют двадцать четыре киловатта энергии [4].Критическая часть состоит из ИБП, PDU, серверных ферм, блоков кондиционирования воздуха компьютерных залов (CRAC) и аварийного освещения. Некритическая часть состоит из офисных грузов, комплектов ДГ и рабочих станций. Размер и разброс центра обработки данных определяет номинальное напряжение трансформатора. Трансформатор — это идеальный шлюз для подачи питания в центр обработки данных. Существенными факторами, которые следует учитывать при выборе и эксплуатации трансформаторов, являются гармоники и их рейтинг К. Душа любой критически важной инфраструктуры электроснабжения — это ИБП.Он обеспечивает первичную защиту от вредных нарушений питания. Он обеспечивает необходимое резервное питание во время простоев. ИБП защищает центр обработки данных от непредвиденных сбоев в подаче электроэнергии, которые могут привести к потере данных, что приведет к катастрофическим последствиям для компании. Распределение мощности к критической IT-нагрузке осуществляется через блоки распределения питания (PDU).

2.2. Система охлаждения дата-центра

Система охлаждения для отвода тепла от центра обработки данных имеет первостепенное значение и потребляет от 35 до 40% от общей потребляемой мощности.Эффективный отвод тепла — один из важнейших процессов для оптимальной работы центра обработки данных независимо от его местоположения. Уровни рабочей температуры и влажности должны поддерживаться на рекомендуемых уровнях. Поэтому надежная и эффективная система охлаждения чрезвычайно важна [7]. Обычный метод и современный метод — это два способа охлаждения.

В обычном методе охлаждения помещения среднее распределение температуры определяется температурами на входе и выходе различных стоек.Температура на входе в стойку пропорциональна холодному воздуху, подаваемому блоком CRAC. Температура на выходе стойки складывается из температуры воздуха на входе и потребляемой мощности конкретной стойки. Современный метод известен как метод сдерживания горячего / холодного коридора, серверные стойки расположены так, что горячая и холодная стороны разделены, образуя множество альтернативных горячих и холодных коридоров. Этот тип компоновки позволяет горячему воздуху, выходящему из задней стороны стоек, возвращаться в CRAC, тем самым сводя к минимуму рециркуляцию горячего выхлопа из задней части стойки к входным отверстиям других стоек.Блоки CRAH на основе охлажденной воды являются наиболее распространенными системами для охлаждения центров обработки данных большой мощности. Более высокая производительность способствует эффективному использованию энергии компрессорами и вентиляторами [8] [9]. Прецизионный блок обработки воздуха (PAHU) используется для охлаждения помещения серверного помещения. PAHU используется для удаления влаги и повышения эффективности работы серверных стоек. Вентиляционная установка (AHU) специально используется для охлаждения в помещениях для батарей и ИБП. Некоторые из основных критериев, которые необходимо оценить при разработке эффективного решения для охлаждения центров обработки данных, — это плотность нагрузки, температура и влажность, чистота воздуха, избыточность, пароизоляция и контроль доступа для настроек параметров.

3. Эффективность ЦОД

Электрический КПД центра обработки данных практически не планируется и не регулируется, что приводит к потерям значительного количества электроэнергии. В современном мире возможно и практично разработать меры и повысить электрическую эффективность центра обработки данных. Фактический КПД установок намного ниже, чем практически возможные наилучшие значения. Для некоторых клиентов деньги, потраченные на электроэнергию, превышают сумму, потраченную на приобретение и установку ИТ-оборудования.При наличии определенных данных методы оценки полностью отсутствуют. Методы сравнения записанных данных с расчетными параметрами оборудования отсутствуют. Мы можем сделать вывод, что необходимость часа состоит в том, чтобы определить стандартные способы описания, измерения, анализа и сравнения полученных данных для повышения электрического КПД [10]. Лучший способ проанализировать эффективность центра обработки данных — использовать Power Usage Effectiveness (PUE). PUE определяется как отношение общей входной мощности центра обработки данных к мощности нагрузки ИТ.Чем выше значение PUE, тем ниже эффективность центра обработки данных, поскольку для питания электрической нагрузки потребляется больше «служебной» энергии. В идеальном случае значение PUE равно максимальному достижимому КПД без дополнительных затрат энергии. Идеальный случай в настоящее время недостижим из-за потребления электроэнергии ИБП, вентиляторами, насосами, трансформаторами, распределительной проводкой, увлажнителями, молниями и другим вспомогательным оборудованием в дополнение ко всем потребляющим ИТ-нагрузкам. На электрическую эффективность центра обработки данных влияют следующие факторы: —

3.1. IT-нагрузка

Критическая нагрузка на ИТ — одна из самых важных вещей, которые часто меняются. Новые функции управления питанием в развивающемся поколении ИТ-оборудования позволяют мгновенно изменять ИТ-нагрузку в соответствии с требованиями. Эффективность сильно зависит от нагрузки. Если ИТ-нагрузка меняется в течение дня из-за постоянно меняющихся требований, графики дают нам представление об изменениях, которые могут происходить в мгновенном PUE в течение дня.Но это мгновенное значение PUE не будет таким же, как дневное PUE. Точно так же ежедневный PUE может не совпадать с еженедельным PUE.

3.2. Влияние внешних условий

Самым важным фактором является температура наружного воздуха. С повышением температуры эффективность центра обработки данных снижается. Эффективность снижается, потому что системы отвода тепла потребляют больше энергии при обработке тепла центра обработки данных, которое увеличивается из-за просачивания наружного тепла в центр обработки данных.

3.3. Пользовательские конфигурации

PUE сильно изменился из-за многочисленных действий пользователей. Ниже перечислены действия пользователя, которые влияют на эффективность и чрезвычайно изменчивы и зависят от точной конструкции систем питания и охлаждения: — Изменение уставок температуры, изменение уставок влажности, изменения напольной плитки Venter, изменения в камере статического давления. и Неисправность очистки воздушных фильтров. При выполнении любого из вышеперечисленных действий конструкция центра обработки данных изменяется, и необходимо проводить новое измерение эффективности.

3.4. Комбинированный эффект колеблющихся условий

КПД может измениться из-за любого из условий, описанных в этом разделе. Повседневные колебания, вызванные различными климатическими условиями. Ежедневные колебания из-за колебаний IT-нагрузки, наружная температура

и влажности. ИТ-нагрузки меняются по выходным и рабочим дням. Неправильное обслуживание оборудования, задействованного в работе дата-центра.Ежедневные колебания приводят к снижению полезности одноразового измерения PUE. Из-за ежедневных колебаний эффективности центра обработки данных измерение мероприятий по повышению эффективности, анализ тенденций производительности и точность прогнозирования будущих счетов за электроэнергию крайне низки.

4. Параметры для расчетов

Для расчета и анализа производительности центра обработки данных в целом нам требуются различные данные, которые необходимо сначала собрать, а затем рассчитать и проанализировать для достижения соответствующего результата.Необходимые параметры для проведения расчетов обсуждались в этом разделе.

4.1. Универсальный центр обработки данных

В этом разделе собраны четыре параметра, необходимые для целей расчета. Электрически активная площадь центра обработки данных в квадратных метрах (dU1), расположение центра обработки данных (dU2), тип центра обработки данных (dU3), дата строительства центра обработки данных (dU4).

4.2. Энергопотребление ЦОД

Шесть параметров, необходимых для выполнения расчета показателей в этом кластере: годовое потребление электроэнергии центром обработки данных (dEC1), общее потребление электроэнергии ИТ-оборудованием (dEC2), полное потребление электроэнергии оборудованием HVAC (dEC3 ), Общая энергия, извлеченная из топлива для удовлетворения необходимых требований (dEC4), Годовая энергия пара в районе, используемая центром обработки данных (dEC5), Вся энергия охлажденной воды в районе, используемая для охлаждения ЦОД (dEC6).Вышеупомянутые шесть параметров рассчитываются в киловатт-часах. dEC1, dEC3, dEC4, dEC5 и dEC6 могут быть получены путем анализа счетов счетчика, а dEC2 может быть измерен на выходе блоков распределения мощности.

4.3. Параметры окружающей среды и управление воздухом

Требуемые параметры: температура приточного воздуха в 0C (dEA1), температура возвратного воздуха в 0C (dEA2), температура на входе в стойку в 0C (dEA3), температура на выходе из стойки в 0C (dEA4), относительная влажность приточного воздуха в процентах (dEA5). ), Относительная влажность возвратного воздуха в процентах (dEA6), полная мощность вентилятора, которая является суммированием как подачи, так и возврата в ваттах (dEA7), и общая скорость воздушного потока вентилятора, которая учитывает как приточный, так и выходной объемы в м3 / s или cfm (dEA8).dEA1 измеряется в точке приточного диффузора, а dEA2 измеряется на возвратной решетке. dEA3 и dEA4 рассчитываются путем усреднения измерений, выполненных на разной высоте и на нескольких стойках. dEA5 и dEA6 измеряются на входе и выходе ИТ-оборудования.

4.4. Требования к электропитанию

Шесть параметров — это важные требования к электропитанию: пиковая нагрузка ИБП (dEP1), допустимая нагрузка ИБП (dEP2), входная мощность ИБП (dEP3), выходная мощность ИБП (dEP4), средняя мощность ИТ-серверов (dEP5), Средняя мощность освещения (dEP6).Все параметры измеряются в киловаттах. dEP1 принимается как среднее значение за период в один год или за определенный период времени мониторинга, тогда как dEP2 соответствует номинальной мощности ИБП. Остатки параметров принимаются как средние за интервал времени в один год.

4.5. Параметры охлаждения

Шесть параметров необходимы для анализа производительности этого подразделения, а именно: средняя потребляемая мощность системы охлаждения в киловаттах (dEC1), средняя охлаждающая нагрузка в тоннах (dEC2), установленная мощность чиллера без резервного копирования в тоннах (dEC3), пиковая нагрузка чиллера. в тоннах (dEC4), часы водяного экономайзера в условиях полного охлаждения (dEC5), часы воздушного экономайзера в условиях полного охлаждения (dEC6)

5.Порядок расчетов

5.1. Общая производительность центра обработки данных

и эффективности инфраструктуры центра обработки данных. Эффективность использования энергии (PUE) — это безразмерная величина.

Если центр обработки данных является полностью электрическим, то PUE = (dEC1) / (dEC2) ……………… (i)

Но если центр обработки данных снабжен другими формами энергии, тогда уравнение i изменяется следующим образом: -PUE = (dEC1 + dEC3 + dEC4 + dEC5 + dEC6) / (dEC2)…………………… (ii)

PUE 2,0 считается стандартным, 1,4 — хорошим, а 1,1 — лучшим. Эффективность инфраструктуры центра обработки данных (DCiE) обратна эффективности использования энергии.

5.2. Расчет на основе параметров окружающей среды и данных управления атмосферным воздухом

y Индекс температуры обратного потока: это мера избытка или недостатка приточного воздуха к серверным стойкам. RTI = ((dEA1-dEA2) / (dEA3-dEA4)) x 100…………………………………. (iii)

> Эффективность воздушного потока: этот показатель эффективности воздушного потока (A) характеризует общую эффективность с точки зрения полной мощности вентилятора, необходимой на единицу воздушного потока. A = (dEA7 * 1000) / dEA8 …….. (iv)

5.3. Метрики охлаждения

y Эффективность системы охлаждения центра обработки данных (CS1): Общая эффективность системы охлаждения с точки зрения средней потребляемой мощности или мощности охлаждения характеризуется этим показателем.Киловатт на тонну — это единица измерения, используемая для этого показателя. CS1 = dEC1 / dEC2 …………………… (v)

> Расчетный коэффициент охлаждения (CS2): Этот показатель определяется как отношение установленной холодопроизводительности к пиковой нагрузке охлаждения. CS2 = dEC3 / dEC4 ………………… (vi)

> Коэффициент использования воздушного экономайзера (CS3): Степень использования экономайзера на стороне воздуха, используемого для естественного охлаждения, характеризуется этим показателем. Он определяется как процент часов в году, в течение которых система охлаждения обеспечивает полное охлаждение.Выражается в процентах. CS3 = (dEC5 / 8760) * 100 ………… (vii)

> Коэффициент использования водяного экономайзера (CS4): Этот коэффициент представляет собой процентное количество часов в году, в течение которых система водяного экономайзера используется для обеспечения необходимого охлаждения центра обработки данных. Это тоже выражается в процентах. CS4 = (dEC6 / 8760) * 100 ……… (viii)

5.4. Показатели электроэнергии

y Коэффициент нагрузки ИБП (EP1): этот показатель обеспечивает измерение избыточности и избыточности системы ИБП.Это безразмерная величина. EP1 = dEP1 / dEP2 …………….. (ix)

> КПД системы ИБП (EP2): отношение выходной мощности ИБП к входной мощности дает значение EP2. Это зависит от коэффициента нагрузки. Выражается в процентах.

EP2 = (dEP4 / dEP3) * 100 ………. (x)

y Плотность мощности освещения центра обработки данных (EP3): это отношение всей мощности освещения центра обработки данных

на площадь дата-центра.Выражается в ваттах на квадратный метр или в ваттах на квадратный фут. EP3 = (dEP6 * 1000) / dU1 ……. (xi)

> Плотность нагрузки ИТ-оборудования (EP4): это отношение всей мощности ИТ или сервера к мощности площади центра обработки данных. Он также выражается в ваттах на квадратный фут. EP4 = (dEP5 * 1000) / dU1 ……….. (xii)

6. Практика эффективного использования энергии

Типичные затраты на электроэнергию на квадратный фут в пятнадцать, а в критических случаях в сорок раз выше, чем в обычном офисном здании.Поэтому центры обработки данных становятся важными объектами энергопотребления и экономии затрат на электроэнергию во всем мире в каждой стране [11].

> Устройство горячего и холодного коридора: В этом типе устройства входные отверстия для холодной воды обращены друг к другу, а стороны для горячей разгрузки обращены друг к другу. Такое расположение помогает в эффективном распределении воздуха, что, в свою очередь, поможет снизить потребление энергии и денег на непостоянные операции и оборудование HVAC. Это также помогает в достижении цели лучшего управления воздухом, чтобы свести к минимуму или полностью исключить нежелательное смешение холодного воздуха, подаваемого на ИТ-оборудование, и горячего воздуха, выпускаемого ИТ-оборудованием [12] ‘

> Стоечное и рядное охлаждение: охлаждение в помещении может быть заменено охлаждением на уровне стойки или рядами для снижения энергии, необходимой для работы охлаждающего оборудования.В строчной конфигурации охлаждения блоки CRAH предназначены только для определенного ряда серверов. Пути воздушного потока в нем очень короткие и гораздо более четко определены по сравнению с охлаждением в помещении. Рядный кулер размещается непосредственно рядом с компьютерными стойками либо внутри ряда между двумя серверными стойками, либо над ними. В стоечных конфигурациях охлаждения блоки CRAH полностью предназначены только для стоек. Пути воздушного потока полностью независимы от добавления

новых серверных стойки [13] [14].

> Использование естественного охлаждения: концепция естественного охлаждения заключается в использовании экономайзеров на стороне воды для производства необходимой охлажденной воды для охлаждения центров обработки данных в мягких наружных условиях в ночное время. Естественное охлаждение можно легко использовать в помещениях с температурами, равными или ниже тринадцати градусов Цельсия. Естественное охлаждение увеличивает эффективность работы установки охлажденной воды за счет исключения энергии, необходимой для охлаждения компрессоров, а также за счет снижения температуры приближения охлажденной воды в зависимости от конструкции системы и внешних условий.Это может снизить потребление энергии на семьдесят пять процентов. Естественное охлаждение не влияет на качество атмосферного воздуха, поступающего в центр обработки данных [15] [16] [17].

> Снижение энергопотребления ИТ-оборудованием. Энергия, потребляемая ИТ-оборудованием в центре обработки данных, является основным фактором потребления энергии. Управление питанием помогает снизить мощность, потребляемую ИТ-оборудованием в часы низкой вычислительной нагрузки, за счет снижения общего потребления электроэнергии, но не влияет на требования к мощности.Использование блейд-серверов вместо серверов в корпусе Tower может снизить энергопотребление примерно до двадцати процентов. Блейд-серверы энергоэффективны, уменьшают требуемую плотность упаковки и выделяют лишь небольшое количество тепла по сравнению с башенными или устаревшими серверами, что, в свою очередь, снижает необходимое охлаждение. . [18] [19].

7. Заключение

Рост центров обработки данных бесконечен, как и энергия, необходимая для работы центров обработки данных. Энергию следует эффективно использовать в центре обработки данных, а также экономить там, где это возможно.Принимая во внимание нескончаемый рост центров обработки данных, мы подробно обсудили электрическую систему и систему охлаждения центров обработки данных. Также были предложены меры по энергосбережению и энергоэффективности в центрах обработки данных. Расчет PUE обобщен с учетом всех параметров дата-центров.

8. Список литературы

[1] Агентство США. Лучшие практики для центров обработки данных [Интернет].

[2] W. P. Turner IV, J.PE, П. Сидер и К. Брилл, «Уровневая классификация, определяющая производительность инфраструктуры сайта», Uptime Institute, vol. 17, 2006.

[3] T. C. o. I. Промышленность. Руководящие принципы и передовой опыт в области энергоэффективности в индийских центрах обработки данных [Интернет].

[4] S. Microsystems, «Энергоэффективные центры обработки данных — электрическое проектирование».

[5] Д. Боули, «Оценка углеродного следа электрооборудования центра обработки данных», Белая книга, т. 66, 2010.

[6] W.Министерство энергетики, округ Колумбия 20585, Агентство по охране окружающей среды, Вашингтон, округ Колумбия 20460, «Выбросы двуокиси углерода при производстве электроэнергии в Соединенных Штатах».

[7] Т. Эванс, «Различные технологии охлаждения центров обработки данных», официальный документ APC, т. 59, 2012.

[8] W. Tschudi, T. Xu, D. Sartor и J. Stein, «Высокопроизводительные центры обработки данных: план исследований», Национальная лаборатория Лоуренса в Беркли, 2004 г.

[9] Дж.Ниманн, К. Браун и В. Авелар, «Влияние изоляции горячих и холодных коридоров на температуру и эффективность центра обработки данных», Научный центр центра обработки данных Schneider Electric, Белая книга, вып. 135, с. 114, 2011.

[10] Н. Расмуссен, «Измерение электрического КПД для центров обработки данных», Белая книга, т. 154, 2007.

[11] Э. О. Лоуренс, «Руководство по самопроверке показателей энергоэффективности центра обработки данных», Национальная лаборатория Лоуренса Беркли, 2006 г.

[12] стр.Газ, высокопроизводительные центры обработки данных: Справочник руководящих принципов проектирования: Pacific Gas and Electric Company, 2006.

[13] К. Данлэп и Н. Расмуссен, «Выбор между охлаждением помещения, ряда или стойки для центров обработки данных», APC UK Co, 2014.

[14] U. S. D. o. Energy, «Повышение эффективности центра обработки данных с помощью стоечных или рядных охлаждающих устройств».

[15] Д. Гардей и Д. Костелло, «Высокопроизводительные центры обработки данных с воздушным охлаждением: примеры из практики и лучшие методы», Корпорация Intel, Белая книга, 2006 г.

[16] Р. Джонс, «Семь стратегий повышения эффективности охлаждения центра обработки данных», Белая книга Green Grid, том. 11, 2008.

[17] Х. Инжиниринг, «Измерение и управление энергопотреблением центра обработки данных», 2006 г.

[18] С. Гринберг, Э. Миллс, Б. Чуди, П. Рамси и Б. Мятт, «Лучшие практики для центров обработки данных: уроки, извлеченные из сравнительного анализа 22 центров обработки данных», Материалы летнего исследования ACEEE по энергоэффективности in Buildings в Асиломаре, Калифорния.ACEEE, август, т. 3. С. 76-87, 2006.

[19] Н. Расмуссен, Внедрение энергоэффективных центров обработки данных: American Power Conversion, 2006.

Что нужно знать об управлении питанием центра обработки данных

Современные центры обработки данных потребляют огромное количество энергии. Только на предприятиях, расположенных в Соединенных Штатах, в 2017 году было потреблено более 90 миллиардов киловатт-часов электроэнергии, и тенденции роста отрасли не показывают признаков замедления.

Но что это значит для клиентов центров обработки данных?

Для организаций, размещающих оборудование в помещении, не зависящем от оператора связи, управление питанием центра обработки данных может иметь большое значение.Они не только влияют на цены, но также могут сильно повлиять на развертывание ИТ. Заказчикам центров обработки данных необходимо понимать свои собственные потребности в электроэнергии, чтобы воспользоваться преимуществами эффективности, обеспечиваемой средствами колокации.

4 вещи, которые нужно знать о требованиях к электропитанию центра обработки данных

1. Основная терминология

Чтобы по-настоящему понять требования к электропитанию центра обработки данных, полезно иметь представление об основной терминологии для электрических систем:

• Ампер: Мера фактического электрического тока (или электронов), проходящего по линии электропередачи.У устройств есть рейтинг, основанный на количестве усилителей, которое они могут использовать или поддерживать. Более высокий номинал усилителя на устройстве означает, что перед перегрузкой можно использовать большую мощность.
• Вольт: Вольт, сравнимый с давлением воды в трубе, измеряет, сколько электродвижущей силы необходимо, чтобы протолкнуть 1 А через провод или электрический проводник. Более высокое напряжение позволяет передавать больше мощности через цепь.
• Ом: Сопротивление, замедляющее электрический ток и вызывающее помехи.Продолжая аналогию с водой, изменение сопротивления будет сравнимо с изменением размера трубы. Более низкое сопротивление позволяет большему току проходить через цепь, но требует более высокого напряжения для проталкивания этих дополнительных ампер.
• Ватт: Ватт измеряет электрическую мощность, доступную для использования устройством. Ватт часто измеряется в кВтч или МВт. Например, для типичной серверной стойки требуется около 7 кВт. Стойкам с высокой удельной мощностью требуется гораздо больше электроэнергии, целых 25 или даже 40 кВт.

2. Распределение энергии

Вот где пригодится вся эта терминология. При размещении с центром обработки данных клиенты должны иметь представление о том, сколько энергии они собираются потреблять. В зависимости от того, сколько ампер используют серверы, это влияет на то, какую мощность следует установить и сколько блоков распределения питания (PDU) необходимо.

Каждая установка в стойку будет иметь разные потребности в энергии в зависимости от серверов, которые она содержит. Здесь важна эффективность, и каждое изменение в развертывании может повлиять на то, как центр обработки данных подает питание на стойку.Установка более мощных серверов также увеличивает удельную мощность стойки, требуя большей мощности, проходящей через устройство, и требуя более крупных схем для обработки дополнительной мощности. Развертывания с более высокой плотностью также требуют большего охлаждения, что необходимо учитывать в общих расходах на размещение.

Colocation необходимо тесно сотрудничать со своими центрами обработки данных, чтобы обеспечить максимально эффективное развертывание оборудования с учетом их потребностей в электроэнергии. Неэффективное распределение электроэнергии в центре обработки данных может привести к неэффективной трате электроэнергии и пространства, не только увеличивая существующие затраты, но и потенциально сдерживая рост в будущем.

3. Практика энергоэффективности

Дата-центры обеспечивают питание не только серверов. Фактически, схема питания центра обработки данных включает системы, которые делают его инфраструктуру возможной. Кондиционеры / системы охлаждения / вентиляции, освещение, контроль окружающей среды, системы пожаротушения, охранная сигнализация, камеры наблюдения и датчики — все это требует значительного количества энергии. Системы аварийного питания, такие как источники бесперебойного питания (ИБП), также необходимо заряжать.

В эффективных центрах обработки данных используется ряд стратегий, позволяющих снизить эти затраты.Центры обработки данных могут значительно улучшить свои показатели эффективности энергопотребления (PUE) — от простых компонентов, таких как затемнение или выключение света, когда никого нет в комнате, до включения расширенного аналитического программного обеспечения в операции для лучшего управления требованиями к охлаждению на основе тенденций использования. В прошлые годы центры обработки данных часто устанавливали намного больше охлаждающей способности, чем им требовалось, и распределяли ее очень неэффективно. Инновации в практике повышения эффективности, такие как сдерживание холодных коридоров и искусственный интеллект, ограничили рост энергопотребления глобальных центров обработки данных всего до 4% в год с 2010 года, несмотря на растущее количество объектов.

4. Зеленая энергия и устойчивость

Центры обработки данных, приверженные принципам устойчивого развития, добились больших успехов в диверсификации своих поставщиков энергии, чтобы включить в них растущую индустрию зеленой энергетики. Для организаций, которые взяли на себя аналогичную приверженность устойчивым экологическим методам, очень важно найти центр обработки данных, который пытается использовать возобновляемые источники энергии.

В то время как некоторые объекты действительно включают прямые формы возобновляемой энергии, такие как использование атмосферного воздуха для солнечной или геотермальной энергии, рыночные решения, такие как сертификаты возобновляемой энергии (REC) и соглашения о закупке электроэнергии (PPA), также являются практическими способами обеспечения своей зеленой энергии. потребности.Поскольку не каждый центр обработки данных может покупать экологически чистую энергию напрямую, REC и PPA позволяют им поддерживать производство возобновляемой энергии, даже когда эти источники энергии недоступны для них на их рынке.

Понимание тонкостей требований к электропитанию центра обработки данных может облегчить оценку того, какие объекты действительно привержены эффективным методам работы. Снижение затрат за счет повышения эффективности может быть передано напрямую клиентам, что дает им серьезное преимущество перед их менее эффективными конкурентами.Организации также должны знать потребности своих собственных центров обработки данных в электропитании, чтобы в конечном итоге они не перебрали или не выделяли недостаточное количество ресурсов для своей размещенной ИТ-инфраструктуры.

Как оценить ваши потребности в распределении электроэнергии

Управление оборудованием на полу центра обработки данных немного сложнее, чем включение домашнего компьютера в розетку. Когда компания решает разместить свои ИТ-активы в центре обработки данных, их оборудование будет составлять лишь небольшой процент инфраструктуры объекта.Каждая часть оборудования в этой среде имеет свои собственные требования к мощности, в результате чего центры обработки данных сталкиваются со сложной задачей по эффективному распределению и управлению энергопотреблением, чтобы все работало безопасно и эффективно.

PUE центра обработки данных измеряет, сколько энергии используется его вычислительным оборудованием. Значение выражается в виде отношения, указывающего, какая часть общей мощности, подаваемой на объект, фактически используется вычислительным оборудованием. Неэффективное распределение электроэнергии в центре обработки данных обычно является одной из основных причин, когда объект имеет низкий показатель PUE.

являются неотъемлемой частью решения этой проблемы. Эти устройства, оснащенные несколькими розетками для размещения различных типов оборудования, распределяют электроэнергию по всему центру обработки данных. Доступные во многих формах и формах, PDU являются неотъемлемой частью физической инфраструктуры центра обработки данных. Их можно установить горизонтально или вертикально, чтобы обеспечить питание всей стойки серверов и другого оборудования. В зависимости от конструкции шкафа они могут даже располагаться внутри или встраиваться в сам шкаф.

Оценить настоящее и будущее

Определение соответствующих потребностей в распределении питания для ИТ-развертывания важно, потому что PDU имеют более длительный жизненный цикл, чем серверы и другое оборудование. Типичный цикл обновления серверов составляет около 3-5 лет, но PDU служат гораздо дольше. Таким образом, при рассмотрении схемы электропитания центра обработки данных важно знать, смогут ли эти блоки распределения питания вместить как сегодняшнее, так и завтрашнее оборудование для колокации.

Универсальность — хорошее качество, на которое стоит обратить внимание при распределении электроэнергии в центрах обработки данных.В различных типах вычислительного оборудования используются разъемы разных размеров и стилей (c13, c14, c19, c20 и т. Д.). Хороший центр обработки данных должен быть оснащен универсальными блоками распределения питания с несколькими розетками для размещения различного аппаратного обеспечения по мере изменения ИТ-потребностей клиентов в будущем.

Обзор номинальной мощности

Независимо от конструкции и характеристик, наиболее важным аспектом PDU является его номинальная мощность. Основное предназначение устройства — подавать питание на вычислительное оборудование, поэтому важно знать, способна ли схема питания центра обработки данных обрабатывать любые размещенные в одном месте активы, которые компания может им бросить.

Есть три основных показателя мощности блока распределения питания:

• Сила тока: Измеряет количество устойчивой мощности, которую устройство может безопасно выдерживать. Если потребляемая мощность оборудования, подключенного к PDU, слишком высока, предохранитель устройства перегорит, что приведет к отключению питания. В Северной Америке правила техники безопасности гласят, что силовая нагрузка PDU не должна превышать 80 процентов от его максимальной мощности. Таким образом, цепь на 30 А имеет номинальное значение 24 А.
• Напряжение: В то время как сила тока измеряет силу тока, протекающего в цепи, напряжение измеряет общую доступную мощность.У разных типов вычислительного оборудования разные требования к мощности, но они постоянно растут. В то время как 208/240 В когда-то было стандартом, для некоторого оборудования требуется мощность около 400 В.
• Фаза: Различие между однофазным и трехфазным питанием является важным для PDU, большая часть которого зависит от архитектуры распределения питания центра обработки данных. Проще говоря, однофазное питание доставляет электричество по одной линии. Большинство жилых домов обслуживаются однофазным питанием.С другой стороны, трехфазное питание распределяет ток по трем линиям меньшего размера. Технические детали немного сложнее, но в целом трехфазные линии питания могут обеспечивать большую мощность и более эффективно, чем однофазные аналоги. Центры обработки данных, которые подают трехфазное питание на уровень стойки, как правило, намного более рентабельны, чем те, которые используют однофазные линии для передачи электроэнергии от основного источника питания здания.

Типы блоков распределения питания центра обработки данных

бывают разных стилей, поэтому потенциальные заказчики колокации должны знать, какие блоки использует центр обработки данных.Вот наиболее часто используемые типы PDU:

• Базовый блок распределения питания: Эти блоки, не более чем удлинитель с ограничителем перенапряжения, подходят только для небольшой серверной комнаты на территории предприятия. Им не хватает функциональности и мощности, необходимых для крупных центров обработки данных или критически важных серверов.
• БРП с измерением: Эти блоки могут измерять энергопотребление, предоставляя техническим специалистам центра обработки данных ценные данные о том, насколько хорошо мощность распределяется по стойке.Эта информация важна для оптимизации развертывания и повышения эффективности питания / охлаждения.
• Контролируемый PDU: Эти блоки подключены к платформе бизнес-аналитики центра обработки данных, что позволяет им передавать данные, собранные на уровне розеток, для получения показателей использования в реальном времени. Они особенно полезны для объектов с высокой плотностью размещения и поставщиков облачных услуг с высокими требованиями к производительности.
• Коммутируемый PDU: Подобно контролируемым PDU, коммутируемые PDU добавляют дополнительный элемент дистанционного управления.Они позволяют удаленному персоналу тщательно контролировать и управлять энергопотреблением на всем объекте, не покидая диспетчерскую.

При выборе провайдера колокации компании должны внимательно изучить потребности своей ИТ-инфраструктуры. Оценка схемы электропитания центра обработки данных — важный шаг в этом процессе, потому что низкая эффективность использования энергии может легко привести к более высоким затратам и значительным простоям.

Вопросы о требованиях к питанию

Когда организация решает перенести свою ИТ-инфраструктуру в колокационный центр обработки данных, необходимо учитывать множество факторов.Главными из них часто являются варианты подключения и физическая безопасность, но, учитывая их влияние на ценообразование, требования к питанию часто не отстают. Чтобы точно оценить свои потребности в электроэнергии, потенциальный заказчик колокации должен ответить на несколько (относительно) простых вопросов.

Сколько места в стойке вам нужно?

Первый большой вопрос при рассмотрении колокации — это то, сколько физического места серверы будут занимать в стойке центра обработки данных. Единица стойки (U или RU) — это стандартизированный размер, равный 1 ¾ дюйма.Большинство компонентов, устанавливаемых в шкаф, например серверы, имеют высоту от 1U до 4U и ширину 19 дюймов. Типичный полноразмерный шкаф имеет высоту 42U, что немногим более шести футов в высоту.

При оценке того, сколько места на полке серверной стойки потребуется для размещенных ресурсов, все зависит от размера и типа сервера. Типичные серверы могут занимать от 1U до 4U, но корпуса для блейд-серверов занимают больше места для размещения вертикальных блейд-серверов. Однако, поскольку больше блейд-серверов можно установить вертикально, они могут обеспечить значительную экономию места по сравнению с объемом предоставляемой вычислительной мощности.

Таким образом, определение общего объема необходимого места в стойке — это простой вопрос измерения того, сколько единиц стойки занимает размещаемое оборудование. Конечно, расчет пространства — это только часть уравнения. В зависимости от типа используемых серверов, оборудование может иметь совершенно разные требования к питанию.

Сколько энергии вам нужно?

Количество потребляемой мощности совместно размещенных активов измеряется в киловаттах (кВт) и может быть рассчитано несколькими способами. Во многих случаях выяснение того, как рассчитать требования к электропитанию центра обработки данных, сводится просто к проверке паспортных данных серверов и суммированию общих требуемых ватт с общим количеством энергии, необходимой для оборудования.Если мощность не указана, значение можно получить, умножив рабочее напряжение на ток (в амперах):

Ватт = Напряжение x Амперы (Вт = В x А)

Чтобы преобразовать мощность в киловатты, просто разделите общую мощность на 1000. Чтобы получить представление о том, сколько энергии это размещенное оборудование будет потреблять в течение типичного цикла выставления счетов, умножьте кВт на количество часов (например, 720 часов за 30-дневный период). Это даст приблизительную оценку потребленных киловатт-часов, которую затем можно будет применить к местным тарифам на электроэнергию.

Таким образом, если размещенным серверам требуется 4000 Вт мощности (или 4 кВт), они будут потреблять 2880 кВтч электроэнергии в течение месяца.

Важно помнить, что эти оценки, скорее всего, будут завышать общие требования к мощности. Производители обычно переоценивают, сколько энергии использует оборудование, и не принимают во внимание тот факт, что устойчивое потребление оборудования обычно составляет 80 процентов от номинальной максимальной мощности. Также существует тенденция округлять значение силы тока на паспортной табличке до ближайшего целого числа, что может еще больше исказить оценки энергопотребления центра обработки данных.Самый точный способ оценить потребляемую мощность — проверить сервер с помощью ваттметра.

Как отмечалось ранее, потребляемая мощность этого оборудования влияет на тип блоков распределения питания, необходимых для шкафа. Развертывание с более высокой плотностью потребует более тяжелого оборудования распределения питания центра обработки данных, чтобы приспособиться к повышенной мощности. Если на объекте размещения нет шкафов с достаточной мощностью, им потребуется распределить развертывание по нескольким шкафам, что может снизить производительность и увеличить затраты на охлаждение.

Каковы ваши будущие потребности в энергии?

Оценка сегодняшних потребностей в электроэнергии может показаться сложной задачей, но также важно учитывать, как эти потребности могут измениться в будущем. Если компания планирует значительно масштабироваться в течение года, возможно, имеет смысл основывать свои требования к электропитанию на этих будущих потребностях, чтобы гарантировать, что любое развертывание центра обработки данных сможет приспособиться к росту. В то время как центры обработки данных colocation универсальны и предлагают огромные возможности для организаций, которым необходимо быстро масштабироваться, пространство часто не хватает, и отсутствие учета роста может привести к упущенным возможностям.

Несмотря на то, что переход к центру обработки данных colocation открывает мир возможностей с точки зрения подключения и сетевой архитектуры, организациям всегда следует учитывать, как рассчитать потребности в электроэнергии, прежде чем произойдет миграция. Точно оценивая требования к электропитанию своего центра обработки данных, они могут лучше оптимизировать развертывание и сохранить гибкость, необходимую для развития своего бизнеса в будущем, без ненужных затрат.

Строительные стандарты — Девелоперские и коммерческие

Да Нет

Если да, укажите свой предыдущий адрес.

Предыдущий адрес:

Предыдущий город:

Существующая служба Новое строительство

Информация для клиентов:

Имя:

Среднее начальное:

Фамилия:

Домашний телефон:

Номер мобильного телефона:

Электронный адрес:

Пожалуйста, предоставьте как минимум две (2) формы, удостоверяющие личность:

Последние 4 цифры номера социального страхования:

Лицензия на драйверы / ID #

Номер паспорта:

Информация о работодателе:

Работодатель:

Адрес работодателя:

Город-работодатель:

Информация о резиденции:

Дата начала обслуживания:

Собственная аренда

Адрес службы:

Город:

Почтовый индекс:

Почтовый адрес — (Если отличается от служебного адреса):

Почтовый адрес:

Почтовый адрес — Кв. / Люкс №:

Город отправки:

Почтовый индекс:

Информация о супруге / соседе заявителя:

Имя:

Среднее начальное:

Фамилия:

Номер телефона:

Работодатель:

Пожалуйста, предоставьте как минимум две (2) формы, удостоверяющие личность:

Последние 4 цифры номера социального страхования:

Лицензия на драйверы / ID #

Номер паспорта:

Имя арендодателя

Телефон арендодателя:

Информация о соглашении:

Да Нет

Поле для соглашения

Подать заявку