Moderne Rechenzentren erfordern einen sorgfältigen Umgang mit Strom. Es ist notwendig, gleichzeitig den Status der Lasten zu überwachen und den Anschluss der Geräte zu verwalten. Dies kann mit Schränken, Modulen oder Stromverteilungseinheiten erfolgen. In unserem Beitrag werden Beispiele für Delta-Lösungen erläutert, welche Art von Stromversorgungsgeräten für bestimmte Situationen am besten geeignet ist.
Die Stromversorgung eines sich dynamisch entwickelnden Rechenzentrums ist oft eine entmutigende Aufgabe. Zusätzliche Geräte in den Racks, der Übergang der Geräte in den Ruhemodus oder umgekehrt eine Erhöhung der Last führen zu einer unausgeglichenen Stromversorgung, einer erhöhten Blindleistung und einem suboptimalen Betrieb des Stromnetzes. Stromverteilungssysteme helfen, Verluste zu vermeiden, einen effizienten Betrieb der Geräte sicherzustellen und sie vor möglichen Problemen der Energieversorgung zu schützen.
Beim Entwurf von Stromnetzen stehen IT-Experten häufig vor der Wahl zwischen Schränken, Modulen und Stromverteilungseinheiten. Im Wesentlichen lösen alle drei Gerätekategorien dieselben Probleme, jedoch auf unterschiedlichen Ebenen und mit unterschiedlichen Optionen.
Stromverteilungsschrank
Der Stromverteilungsschrank oder PDC (Power Distribution Cabinet) ist ein Stromversorgungsgerät der obersten Ebene. Mit dem Schrank können Sie die Stromversorgung für Dutzende von Racks im Rechenzentrum ausgleichen. Durch die gleichzeitige Verwendung mehrerer Schränke können Sie den Betrieb großer Rechenzentren steuern. Solche Lösungen werden beispielsweise von Mobilfunkbetreibern verwendet. Um ein Rechenzentrum mit 5.000 Racks mit Strom zu versorgen, wurden im Rechenzentrum China Mobile in Shanghai mehr als 50 Stromverteilungsschränke installiert .
Das Delta InfraSuite PDC-Gehäuse, das die gleiche Größe wie ein Standard-19-Zoll-Gehäuse hat, enthält zwei Gruppen einpoliger Leistungsschalter, die durch zusätzliche Schalter geschützt sind. Der Schrank kann die Stromparameter jedes Stromkreises mit einem separaten Schalter steuern. Der Stromverteilungsschrank verfügt über ein integriertes Alarmsystem für ungleichmäßige Lastverteilung. Optional sind Delta-Schränke mit zusätzlichen Transformatoren zur Erzeugung verschiedener Ausgangsspannungen sowie Schutzmodulen gegen Impulsgeräusche ausgestattet, die beispielsweise durch Blitzentladungen entstehen.
Zur Steuerung können Sie das eingebaute LCD-Display sowie externe Energiemanagementsysteme verwenden, die über die serielle RS232-Schnittstelle oder über SNMP angeschlossen sind. Das Anschließen des Geräts an ein externes Netzwerk erfolgt über ein spezielles InsightPower-Modul. Sie können Warnungen, Bedienfelddaten und Statusparameter des Verteilungsnetzwerks an einen zentralen Server senden. Dies ist die Hauptkomponente, die die Fernverwaltung und -überwachung ermöglicht und Systemingenieure über kritische Ereignisse über SNMP-Traps und E-Mail benachrichtigt.
Spezialisten, die das Rechenzentrum bedienen, können herausfinden, welche Phase stärker als andere belastet ist, und einige Verbraucher auf weniger beladen umstellen oder die Installation zusätzlicher Geräte rechtzeitig planen. Auf dem Bildschirm können Sie Parameter wie Temperatur, Erdschlussstrom, Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Spannungsausgleichs überwachen. Das System verfügt über ein integriertes Protokoll, in dem bis zu 500 Schrankereignisaufzeichnungen gespeichert werden. Auf diese Weise können Sie die gewünschte Konfiguration wiederherstellen oder Fehler analysieren, die vor einer Notabschaltung aufgetreten sind.
Wenn wir über die Delta-Modellreihe sprechen, ist der PDC an ein dreiphasiges Netzwerk angeschlossen und kann mit einer Spannung von 220 V mit einer Abweichung von nicht mehr als 15% betrieben werden. Das Sortiment umfasst Modelle mit einer Leistung von 80 kVA und 125 kVA.
Stromverteilungsmodule
Wenn es sich bei dem Stromverteilungsschrank um einen separaten Schrank handelt, der im Falle einer Neuentwicklung oder einer Änderung des Lastorts im Rechenzentrum verschoben werden kann, können Sie mit modularen Systemen ähnliche Geräte direkt in den Racks platzieren. Sie werden als RPDC (Rack Power Distribution Cabinet) bezeichnet und sind kleine Verteilerschränke, die 4 HE in einem Standard-Rack belegen. Solche Lösungen werden von Internetunternehmen verwendet, die den garantierten Betrieb einer kleinen Geräteflotte erfordern. Beispielsweise wurden Verteilungsmodule als Teil einer umfassenden Lösung zum Schutz des Rechenzentrums eines der führenden deutschen Online-Shops installiert.
Wenn wir über Delta-Geräte sprechen, kann die Leistung einer RPDC-Einheit 30, 50 oder 80 kVA betragen. In einem Rack können mehrere Module installiert werden, um alle Lasten eines kleinen Rechenzentrums mit Strom zu versorgen, oder Sie können einen RPDC in verschiedenen Racks platzieren. Die letztere Option eignet sich für die Stromversorgung ausreichend leistungsfähiger Server, die je nach Konfiguration und Last eine Stromsteuerung und Stromumverteilung benötigen.
Der Vorteil eines modularen Systems besteht in der Möglichkeit, die Kapazität zu erhöhen, wenn das Rechenzentrum wächst und skaliert. Benutzer entscheiden sich häufig für RPDC, falls ein vollwertiger Schrank zu viel Material für die aktuelle Konfiguration von 2-3 Geräteträgern schafft.
Jedes Modul ist mit einem Touchscreen ausgestattet, der fast die gleichen Steuerungsfunktionen wie ein separater PDC bietet. Außerdem werden RS-232-Schnittstellen und Smartcards für die Fernsteuerung unterstützt. Verteilungsmodule steuern den Strom in jedem der angeschlossenen Stromkreise, informieren automatisch über Notfallsituationen und unterstützen das Hot-Swapping von Schaltgeräten. Systemstatusdaten werden im Ereignisprotokoll aufgezeichnet, in dem bis zu 2.000 Einträge gespeichert werden können.
Stromverteilungseinheiten
Stromverteilungseinheiten sind die kompaktesten und wirtschaftlichsten Systeme in dieser Kategorie. Mit ihnen können Sie den Betrieb von Geräten in einem einzigen Rack steuern und Informationen über den Status der Leitungen und die Last bereitstellen. Mit solchen Blöcken wurden beispielsweise das Miran-Rechenzentrum in St. Petersburg und das Pilot- und Demonstrationszentrum des Digital Enterprise-Konsortiums in Tscheljabinsk ausgestattet.
Blöcke gibt es in verschiedenen Formaten. Modelle, die mit Zero-U-Technologie hergestellt wurden, befinden sich jedoch im selben Rack wie die Hauptausrüstung, belegen jedoch keine separaten „Einheiten“ - sie werden vertikal oder horizontal mit speziellen Halterungen auf Strukturelementen montiert. Wenn Sie also nach der Installation des Geräts ein Rack mit 42 HE verwenden, bleiben genau so viele Geräte bei Ihnen. Jede Verteilereinheit verfügt über ein eigenes Alarmsystem: LED-Anzeigen zeigen das Vorhandensein einer Last oder eines Notfalls auf jeder der ausgehenden Leitungen an. Delta-Geräte verfügen über eine RS232-Schnittstelle und werden wie Schränke und Stromverteilungsmodule über SNMP mit Überwachungssystemen verbunden.
Mess- und Basisverteiler können direkt im Rack installiert werden, sowohl im Standard-Delta-Konstrukt als auch in Racks anderer Hersteller. Dies ist aufgrund des universellen Satzes von Halterungen möglich. Stromverteilungseinheiten können vertikal und horizontal installiert werden und werden zur Stromversorgung aus einphasigen und dreiphasigen Netzen verwendet. Der maximale Strom für Delta-Verteiler beträgt 32 A, Abweichungen der Eingangsspannung bis zu 10%. Die Anschlüsse zum Anschließen der Last können 6 oder 12 sein.
Die Hauptsache ist die Schaffung eines integrierten Managementsystems
Die Wahl zwischen Schrank, Block oder Modul hängt davon ab, welche Last angeschlossen werden muss. Große Rechenzentren erfordern Verteilerschränke, was jedoch die Installation zusätzlicher Module oder Einheiten zur Verzweigung der Stromversorgung auf einzelne Lasten nicht ausschließt.
In mittelgroßen Serverräumen sind meist ein oder zwei Verteilungsmodule ausreichend. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die Anzahl der Module durch Skalierung des Stromversorgungssystems zusammen mit der Entwicklung des Rechenzentrums erhöht werden kann.
Verteilungsblöcke werden normalerweise in separaten Racks installiert, was ausreicht, um einen kleinen Serverraum auszustatten. Mit einem einheitlichen Steuerungssystem bieten sie auch die Möglichkeit, den Energieverbrauch zu überwachen und zu steuern, ermöglichen jedoch keine dynamische Umverteilung von Leitungen und einen Hot-Swap von Kontaktelementen und Relais.
In modernen Rechenzentren finden Sie gleichzeitig Schränke, Module und Stromverteilungseinheiten, die zu unterschiedlichen Zeiten und für unterschiedliche Zwecke installiert wurden. Die Hauptsache ist, alle Geräte für das Energieversorgungsmanagement in einem Überwachungssystem zu kombinieren. Damit können Sie Abweichungen in den Stromversorgungsparametern kontrollieren und umgehend Maßnahmen ergreifen: Geräte wechseln, Leistung erweitern oder die Last auf andere Leitungen / Phasen verlagern. Dies kann über Software wie Delta InfraSuite oder ein ähnliches Produkt erfolgen.