Установка ибп в стойку
Выбирая ИБП для установки в стойку, покупатель как правило, ориентируется на цену, мощность и количество розеток. В наших обзорах мы не только измеряем эксплуатационные показатели, но и обращаем внимание на конструктивное исполнение устройства, и иногда в самых бюджетных моделях ты встречаешь такую инженерную мысль, за которую хочется пожать руку разработчикам. Сегодня у нас на тестировании ИБП с двойным преобразованием от компании Powerman.
Модель RT2000 относится к классу недорогих устройств для защиты телекоммуникационного оборудования. При своей низкой цене, Powerman RT2000 позволяет наращивать ёмкость аккумуляторов за счёт подключения внешних батарейных блоков, имеет разъём аварийного отключения EPO, слот для SNMP карты и 4 розетки IEC-320. Как и всем On-Line моделям, этой новинке присущи следующие достоинства:
- Постоянное синусоидальное напряжение на выходе
- Точность выходного напряжения - 1%
- Время перехода на батареи - 0 мс
- Сохранение фазировки во всех режимах
- Регулировка входной частоты для работы от генератора
- Стабилизация выходной частоты с точностью 0.1 Гц
Конструктивные преимущества:
- 8 розеток IEC-320
- Порты USB/RS232
- Установка в стойку / вертикальная установка на ножки
- Защита портов RJ45
- Коэффициент мощности - 0.9
- Подключение EPO
В этом списке не хватает сегментации нагрузок: почему-то до сих пор производители ИБП считают, что эта технология должна присутствовать только в дорогих моделях. А вот за порт EPO надо сказать спасибо, ведь мгновенное отключение нагрузки - это обязательное условие для установки ИБП в любую более-менее серьёзную серверную стойку.
Внешне, все 2U ИБП одинаковы: допускается установка в стойку с помощью комплектных стальных уголков или вертикально на пластиковые ножки. Экранчик очень легко разворачивается в нужной вам ориентации, так что в этом плане всё стандартно. Если ИБП установлен в стойку, то при замене аккумуляторов вам придётся снимать всю лицевую панель вместе с экраном и кнопками. ИБП в таком режиме продолжит работать, но управлять им уже не получится.
Powerman RT2000 использует 4 свинцово-кислотных аккумулятора ёмкостью по 9 Ач каждый с абсорбированным электролитом, собранных в единый блок. Батареи имеют собственную маркировку торговой марки Powerman, но можно использовать в качестве замены любые другие.
Для защиты от распухания, внутри корпуса имеются две ограничительные стальные рамки. Их задача - предотвратить выгибание крышки корпуса ИБП, чтобы в случае повреждения аккумулятора, сам источник бесперебойного питания можно было вытащить из стойки, не задев соседние серверы или коммутаторы. Между поверхностью батареи и рамкой предусмотрен зазор величиной 16 мм, так что при небольшом вздутии АКБ, вы всё равно сможете вытащить аккумуляторный блок без отключения ИБП и соответственно подключенной к нему нагрузки. Если же батареи распухли сильнее, то конечно ИБП придётся демонтировать из стойки, но даже в этом случае вы легко снимите ограничительные рамки, прикрученные винтами.
Изучая компонентную базу Powerman RT2000, я не нашёл ни одного знакомого производителя. В высоковольтной цепи инвертора установлены 3 плавких предохранителя, при этом на входе ИБП имеет восстанавливаемый размыкатель для защиты от перегрузки. LC-фильтры - дискретные, распаянные на отдельной плате на входе.
Сам инвертор охлаждается двумя 80-мм вентиляторами с автоматической регулировкой скорости, зависящей от нагрузки. На холостом ходу, как и у всех On-Line ИБП, вентиляторы работают, создавая шум, сопоставимый с игровым компьютером, поэтому в помещении с персоналом использовать Powerman RT2000 можно лишь в закрытом телекоммуникационном шкафу. Кстати, на экран ИБП можно вывести информацию о температуре устройства, что очень удобно.
Раз уж мы сказали про экран, давайте скажем и о настройках, тем более что их тут не много. Вам доступны:
- Переключение из режима с двойным преобразованием в ECO-режим или режим конвертации частоты (полезно при работе от генератора)
- Значения напряжения на выходе
- Значения частоты на выходе
- Значение повышенного напряжения, при котором происходит переход из режима байпаса в режим с преобразованием.
- Значение пониженного напряжения, при котором происходит переход из режима байпаса в режим с преобразованием
ВНИМАНИЕ! по умолчанию переход из байпаса в режим с преобразованием осуществляется при достижении 170 В снизу или 264 В сверху, что превышает допустимые по ГОСТ 29322-2014 отклонения на выходе (в режиме байпаса входное и выходное напряжения совпадают). Так что при использовании ECO-режима или байпаса, обязательно измените вручную указанные значения, иначе ни о какой защите не может быть и речи.
Ну и если мы заговорили о напряжениях, самое время перейти к измерениям.
Тестирование
Проверим синусоиду на выходе: она идеальна!
Напряжение перехода на работу от батарей составляет 120 В, что очень хорошо, особенно для бюджетного ИБП.
Гистерезис достаточный, чтобы ИБП не переключался туда-обратно при стабилизации входного напряжения на уровне 120 В.
Энергопотребление в экономичном режиме разочаровывает - при такой разнице, смысла переключаться на байпас нет. В нормальном же режиме работы с двойным преобразованием эффективность у Powerman RT2000 такая же, как у Inelt Monolith III 2000 RT, модели более высокого уровня.
От того, насколько эффективен инвертор, зависит время автономной работы. Мы видим, что на небольших мощностях POWERMAN RT2000 выигрывает у своих аналогов, но на высокой мощности уступает "коллегам". Мы используем результаты этого теста для вычисления экономических показателей.
Цена вопроса, комплектация и эффективность
Розничная стоимость Powerman RT2000 равняется 506$, что на момент тестирования составляет 33 700 рублей. В комплекте к устройству поставляются уголки для крепления в стойку, ножки для вертикальной установки и RS232 кабель для подключения к технике. Не знаю почему, но USB кабель придётся покупать отдельно.
Для расчёта экономических показателей стоимость Inelt Monolith III 2000RT принималась равной 54 000 рублей, а цена ИБП от Huawei - 35 600 рублей. Как говорится, комментарии излишни: если при выборе ИБП вы ориентируетесь на время автономной работы, то Powerman RT2000 лидирует среди протестированных нами ИБП формата 2U.
Выводы
Как и в случае со многими бюджетками, в случае с Powerman RT2000 цена является определяющим фактором, и по стоимости автономных минут при 20% загрузке эта модель - новый лидер среди протестированных нами моделей.
Что не понравилось:
- В конструкции используются китайские компоненты от неизвестных компаний
- В комплекте нет USB кабеля
- Защита корпуса от распухания аккумуляторов
- Удобный переворот экрана в вертикальное положение
- Встроенный термометр с выводом информации на экран
- Хорошая автономность при 20% загрузке
- Низкая стоимость
Powerman RT2000 - это тот случай, когда ИБП защищает не только подключенное оборудование, но и как это модно сейчас говорить, каждую вложенную тысячу рублей. Экономия достигается на этапе покупки и инсталляции при работе в нормальном режиме с двойным преобразованием и максимальной защитой.
ИБП APC Smart-UPS SRT 5000 ВА On-line типа с внешним батарейным банком
Возникает вопрос – как обеспечить бесперебойное электропитание сервера в течение нескольких часов?
Какие есть варианты?
Лучшее на наш взгляд решение – это on-line ИБП серий long time со встроенным мощным зарядным устройством, которые способны зарядить внешние аккумуляторы большой емкости, а это обеспечивает длительное время автономной работы. Как правильно подобрать бесперебойник и рассчитать ёмкость батарейного банка?
- Для выбора мощности ИБП следует сложить паспортную мощность всех серверных блоков питания и другого подключаемого оборудования, добавить к этому 30%. Таким образом, мы получаем базовую мощность и выбираем близкий к ней номинал бесперебойника. Однофазные Online UPS серий long time имеют номиналы: 1000Ва, 2000Ва, 3000Ва, 6000Ва, 10000Ва. Трехфазные от 10кВА и выше. Следует также учесть перспективы расширения сервера. Отмечу, что неправильный выбор мощности может вызвать перегрузку ИБП, в результате чего он просто «погасит» всю нагрузку.
- Для расчёта батарейного банка следует, во-первых, определить среднюю длительную нагрузку на ИБП, которая может заметно отличаться от суммы номиналов блоков питания. Для расчета этого значения следует провести замеры при помощи ваттметра или посмотреть уровень нагрузки существующих UPS со встроенными аккумуляторами. Во-вторых, определиться с необходимым временем автономной работы. Далее вам поможет с расчетами наш калькулятор аккумуляторов. Обратим внимание, что количество подключаемых аккумуляторов зависит от мощности и модели ИБП. Для примера – к UPS 1000ВА обычно подключаются 2 или 3 внешних аккумулятора последовательно, к 3000ВА – 6-8 батарей, к 6000 и 10000кВА – 16-20шт. Предел ёмкости батарейного банка ограничен максимальным током зарядного устройства и рассчитывается по формуле: Предельная емкость = Imax * 20 * Qакб.
- Например, ИБП Lanches L900II-H RT 10kVa имеет максимальный ток заряда 8А и требует последовательного подключения 16 штук 12В аккумуляторов. Рассчитываем: 8А*20*16 = 2560Ач, т.е. это максимальная стандартная емкость одной батареи до 150Ач. Цифра 20 – это нижний допуск по току заряда для AGM аккумуляторов – 5% от ёмкости. Подобный батарейный кабинет обеспечит время автономии почти 7 часов на постоянной нагрузке 3кВт.
Если у вас возникли затруднения в расчетах, подборе или монтаже оборудования, мы всегда поможем
Пример реализовано проекта ИБП для сервера в стойку
Проблема, с которой к нам обратился заказчик – редкие, но периодические отключения напряжения в одном московском бизнес-центре на 3-4 часа в вечернее и ночное время, а также по выходным дням. Существующие ИБП со встроенными АКБ через 15 минут отключались и «гасили» сервера, в результате чего терялись данные, страдали сетевые хранилища, а часть оборудования требовала ручного перезапуска.
ИБП APC SmartUPS 3000 на короткое время резервирования
В процессе выездного обследования мы определились с необходимой мощностью ИБП – 10кВА и рассчитали батарейный банк – 16 АКБ по 100Ач. Пожеланием клиента была установка ИБП и аккумуляторов в серверный 19 дюймовый шкаф.
ИБП для сервера в стойке с внешними аккумуляторами
В верхней части шкафа мы разметили дин рейку с автоматом питания и выхода ИБП, рубильником ручного байпаса, вольтамперметром для каждого из двух блоков розеток, автоматами блоков розеток. Экран ИБП отображает входное и выходное напряжение, частоту, мощность нагрузки в ВА и Вт, степень заряда АКБ, текущий режим работы.
Аккумуляторы на 100Ач в стойке
Для удаленного мониторинга параметров работы ИБП по сети мы установили SNMP-карту.
Выход ИБП мы вывели на блоки розеток, в которые подключается вся необходимая нагрузка. В процессе тестирования и эксплуатации система показала свою эффективность и высокую надежность.
Рад ответить на ваши вопросы!
Об авторе
Сергей Леднёв
Сергей Леднёв 05.10.2020 | ОтветитьЗдравствуйте! При появлении сетевого питания в ИБП автоматически включается зарядное устройство и заряжает АКБ.
Друзья, задумался над тем, чтобы в серверную стойку установить вместо классического ИБП инвертор и аккумуляторы. На стойку приходит 6кв.
В чем могут быть подводные камни? Вообще, если есть опыт использования подобного оборудования прошу рассказать. Вобщем нужна консультация. Уж очень подкупает цена конечного решения, по сравнению с тем же ИБП на 6кв. Возможно есть альтернативные пути и варианты?
- Вопрос задан более трёх лет назад
- 1733 просмотра
В электрике не очень силен, так что могу не корректно выражаться, но постараюсь передать опыт.
Да и разговор тут о домашнем применении, для нескольких ПК, но думаю вам все равно будет интересно.
Тоже начинал с ИБП от a-electronica.ru на 1.5кВт и аккума на 200Ач (герметичный, не обслуживаемый, для автономных систем). До него были несколько "обычных" компьютерных ИБП. У меня не сервер, но было 5 отдельных ПК - 150Вт х 4 + 850Вт главная машина (это в нагрузке)). Все было хорошо, пока не оплавился дешевый китайский выключатель на этом ИБП. Заменил, т.к. отправлять по гарантии дорого в другую страну. А через пару месяцев ИБП хлоп! и сдох с дымом. Почему - я так и не понял, нагрузка была обычная-мингимальная. Какой-то там транзистор, то ли стабилизатор накрылся, и выгорел кусок платы.
Окей, скупой платит дважды. Дальше уже было бесполезно экономить, и я купил в городе китайский ИБП AnyPower на 3кВт для 12В батареи (вот нашел паспорт модельного ряда), но с местной сервисной поддержкой. Большой такой, тяжелый, с лампочками, регуляторами и экраном, с кучей разных режимов заряда под разные аккумы. Обошелся дороже чем предыдущий ($750), но уже исправно служит третий год. За это время мощность оборудования подросла, 7 ПК, почти 2кВт общего потребления в нагрузке, а иногда бывает и больше изза доп оборудования.
И вот подводные камни, на которые я наткнулся. Конечно не с сервером, а в домашних условиях:
- экономия на компонентах в инверторах a-electronica.ru мне вылезла боком. В работе был не удобный - модель без экрана, по писку поди догадайся, что он хочет, а для управления и настройки, навигации по "пищащему" меню, лишь одна кнопка, только одна. В ремонте тоже неудобен - два листа жести на заклепках вместо нормального разборного корпуса. И в итоге просто сдох. Но может это лишь мой опыт, и у 99% пользователей данной продукции все ок. И тем более, вы рассматриваете более продвинутую модель, у которой хоть кнопки есть. Хотя 4.5кг. против 30кг у китайца. что-то тут явно не так.
- китайский ИБП оказался чувствительным к высокому вольтажу (по паспорту так и написано). Верхний порог 250В, а в розетке иногда бывало 256В, и ИБП уходил в автономный режим. Добавил дешевый стабилизатор на 4кВт, и все стало хорошо.
- потребление энергии - ИБП на 3кВт, в режиме зарядки и с работающим от сети оборудованием тянул через одну обычную домашнюю розетку >3.5кВт. Конечно, автоматам на входе в квартиру это не понравилось, пришлось менять. Стабилизатор внес свою лепту - при включении он вытягивает импульсом 6кВт или около того, так что пришлось автоматы менять дважды :)
- после переезда на другую квартиру, стабилизатор пришлось убрать, а нагрузку на ИБП уменьшить, т.к. в этот раз вырубается внешний автомат, за пределами квартиры, и его поменять мне не позволяют. Более того, даже без стабилизатора включать ИБП, если он и оборудование отключено, надо постепенно, каждый БП отдельно, иначе опять импульс, и автомат срабатывает. Так что перед тем, как что-то покупать и подключать, найдите знающего электрика, и расскажите ему об оборудовании и потреблении. Думаю подскажет, что может пойти не так, и спланирует грамотное подключение.
- пришлось поставить автомат без защиты от поражения человека током (не помню, как такие точно называются), т.к. китайский ИБП с ним просто не дружит по схеме работы.
- нет средств удаленного мониторинга батареи и ИБП. Так как ИБП в отдельном помещении, и питает мне рабочий кабинет целиком, со светом, кучей мониторов и несколько ПК, то о отключении электричества в сети я узнаю лишь через пару часов, не обнаружив света в холодильнике. Ну и если батарея истощается, то все тухнет сразу и молча. Все собираюсь из Arduino вольтметер собрать, чтобы по радио или по wifi передавал информацию о состоянии батареи, но пока никак.
- мощные ИБП шумные. Мне пришлось переместить его в отдельное помещение, и кабель длинный вывести. Но вас, подозреваю, это не должно беспокоить. А еще тяжелые - ИБП около 30кг, аккум еще 60кг. Хотя все относительно.
В итоге скажу, что я мега-доволен работой ИБП + большой батареи. Гасит все скачки напряжения, долго питает в автономном режиме, большая мощность (3кВт постоянная и 6кВт кратковременная, до 30 секунд) и чистый синус позволяет использовать с любым оборудованием. Относительно не дорого - $750 ИБП + $500 батарея обошлась. На 5-8 лет батареи должно хватить, если не больше. Рекомендую!
Минус (для себя) вижу лишь один - питание идет по одной линии, и обычно просто нет возможности такую мощную линию выделить, т.к. доступны только обычные розетки.
При выборе ИБП для серверов необходимо учесть ряд важных аспектов, обусловленных спецификой сферы применения. В данный статье мы их подробно рассмотрим.
Сразу отметим, что общие рекомендации по подбору модели источника бесперебойного питания можно прочитать в статье Как выбрать ИБП?, которую мы ранее опубликовали в нашем блоге.
Содержание
При эксплуатации любого серверного и телекоммуникационного оборудования целесообразно применять комплекс мер по защите от различных негативных воздействий: как сетевых (вирусы, хакерские атаки), так и физических (перегрев, механическое повреждение, влажность). Полноценная физическая безопасность IT-аппаратуры также невозможна без системы резервного электроснабжения, наиболее часто организуемой на основе источников бесперебойного питания (ИБП).
ИБП какого типа рекомендован для серверного оборудования?
По принципу действия и топологии (схеме построения) выделяют три основных типа источников бесперебойного питания:
- резервные (off-line/standby ИБП);
- линейно-интерактивные (line-interactive ИБП);
- ИБП с двойным преобразованием (on-line ИБП).
В устройствах первого типа нагрузка в нормальном режиме работы подключена к внешней сети. При выходе сетевых параметров за установленные пределы электрическая цепь переключается на инвертор, питаемый от аккумуляторных батарей (АБ).
Резервные ИБП относительно недороги, однако имеют ряд серьезных минусов:
- задержку при переходе на батареи – от 5 мс;
- несинусоидальную форму выходного напряжения в автономном режиме;
- слабую фильтрацию и отсутствие коррекции сетевого сигнала;
- скачкообразные изменения напряжения и частоты при коммутации резервного питания.
Указанные недостатки вызывают крайне нежелательные для микропроцессорного оборудования последствия (вплоть до выхода из строя). Следовательно, резервные ИБП – не оптимальное решение для защиты современной серверной техники
Линейно-интерактивные ИБП имеют схожую с предыдущим вариантом схему, дополненную стабилизатором напряжения. Они реализованы на базе автотрансформатора с переключаемыми обмотками и позволяют, при небольших скачках напряжения в сети, регулировать выходное напряжение без участия АБ.
Благодаря синхронизации инвертора с входным сигналом, переход в автономный режим у линейно-интерактивных ИБП происходит быстрее, чем у off-line аппаратов, но тем не менее время переключения остаётся ненулевым. Кроме того, линейно-интерактивная топология не позволяет полностью фильтровать электрический сигнал от различных помех и не обеспечивает стопроцентную независимость выходных параметров ИБП от входных. Таким образом, эти устройства не могут гарантировать полную энергобезопасность восприимчивого к любым электромагнитным колебаниям IT-оборудования!
ИБП с двойным преобразованием – наиболее совершенный класс источников бесперебойного питания. В их схеме аккумуляторные батареи включены в работу независимо от сетевого режима, что обеспечивает нулевое время перехода на резервное электроснабжение и, как следствие, беспрерывное питание нагрузки напряжением идеальной синусоидальной формы! Онлайн ИБП устойчивы ко всем отклонениям качества электроэнергии и обеспечивают стабильное функционирование чувствительной техники в независимости от параметров внешней электросети.
Обратите внимание!Только онлайн ИБП с двойным преобразованием отвечают всем требованиям к надёжности и качеству электроснабжения и рекомендованы для работы с любым серверным, сетевым и телекоммуникационным оборудованием.
Однофазный или трехфазный ИБП?
Ответ на этот вопрос зависит от электрической сети на месте инсталляции устройства и планируемой нагрузки:
- однофазные ИБП работают в сетях с напряжением 220 В, их мощность обычно не превышает 10 кВА. Они применяются для подключения отдельного сервера, группы серверов, одной или нескольких серверных стоек, а также прочего телекоммуникационного оборудования с лежащей в указанных приделах мощностью;
- трехфазные ИБП питаются от сети с напряжением 380 В, отличаются высокой мощностью и обеспечивают защиту серверных помещений, больших IT-комплексов и ЦОДов.
При подключении однофазных потребителей (практически все IT-оборудование) к трехфазному ИБП любую из питающих фаз допустимо нагружать не более чем на 1/3 от номинальной мощности устройства. Например, трехфазный ИБП на 15 кВА способен запитать 5 кВА по каждой фазе, но нагрузка в 7 кВА на одну фазу, даже при нулевой нагрузке на остальные, вызовет аварийное отключение устройства!
От подобных проблем избавлены устройства с конфигурацией 3:1, позволяющие равномерно загрузить три питающие фазы, за счёт однофазного выхода (220 В) при трёхфазном входе (380 В).
Данная статья посвящена однофазным источникам бесперебойного питания – их применение наиболее распространено с серверным оборудованием и небольшими IT-системами. Особенности схем электроснабжения ЦОДов, реализуемых на базе трехфазных ИБП, рассмотрены в отдельной статье – ИБП для ЦОД: особенности выбора.
Как определить необходимую мощность ИБП для серверного оборудования?
Мощность источника бесперебойного питания для IT-оборудования определяется по тому же принципу, что и для любой другой техники. Необходимо просуммировать мощности всех подключаемых к устройству потребителей и сверх этого заложить запас, компенсирующий возможные эксплуатационные перегрузки (актуальное значение – 30%). Подбор подходящего ИБП производится по полученному в результате вышеуказанных действий значению (с округлением в большую сторону).
В технической документации и на заводских этикетках IT-оборудования часто указывается максимальная мощность блока питания, а не действительное энергопотребление устройства. Рекомендуется уточнить реальную мощность, потребляемую нагрузкой, данные можно запросить у производителя, либо произвести самостоятельные замеры с помощью электроизмерительной аппаратуры (мультиметры, ваттметры).
Номенклатура (мощностные линейки) большинства производителей ИБП строится на основе полной мощности измеряемой в вольт-амперах – ВА. Если мощность электрической нагрузки представлена только в ваттах – Вт (активная мощность), то перевод в вольт-амперы осуществляется делением на коэффициент мощности – Р (может обозначаться как cosφ или PF), равный для простейшего IT-оборудования 0,6-0,8.
Современное серверное и сетевое оборудование может быть оснащено блоком питания с коррекцией коэффициента мощности (PFC), приближающей его значение к единице – 0,99. Если уверенности в наличии данной функции нет, то применяется типовое значение из указанного интервала.
Обратите внимание – в характеристиках источника бесперебойного питания указываются входной и выходной коэффициенты мощности, зависящие от электронной схемы самого устройства:
- входной – отражает влияние ИБП на внешнюю сеть и не имеет прямого отношения к подключаемой нагрузке.
- выходной – необходим при определении максимальной нагрузки в ваттах, которую устройство способно запитать, для этого умножаем полную мощность ИБП на выходной коэффициент мощности.
Расчёт полной мощности защищаемой техники следует проводить, используя соответствующий ей коэффициент мощности, а не значения входного и выходного коэффициентов ИБП (на практике cosφ прописывается в руководстве по эксплуатации большинства потребителей электрической энергии)!
Полная (ВА) и активная мощность (Вт) правильно выбранного ИБП должна быть не меньше соответствующих мощностей подключенных электроприемников, а для гарантированно надёжной работы – превышать их. Рассмотрим вычисление мощности ИБП на конкретных примерах:
Необходимо подобрать источник бесперебойного питания для сервера с реальной потребляемой мощностью – 600 Вт и блоком питания с PFC:
(600 Вт/0,99) + 30% (необходимый запас) ≈ 773 ВА.
По стандартной линейке мощностей подбираем ИБП номиналом 1000 ВА с выходным коэффициентом мощности не менее 0,8, так как 1000 ВА х 0,8 = 800 Вт.
Необходимо подобрать источник бесперебойного питания для подключения серверного шкафа, в составе которого входит серверное оборудование с мощностью 2400 Вт (блоки питания с PFC) и вентиляторный блок с мощностью 1000 Вт (согласно эксплуатационной документации cosφ = 0,7):
((2400 Вт/0,99) + (1000 Вт/0,7)) +30% = 5008,6 ВА.
Округляем в большую сторону и выбираем ИБП номиналом 6 кВА.
В таблице ниже приведены типовые значения мощностей однофазных источников бесперебойного питания и их сферы применения в контексте оборудования для сбора, хранения и обработки данных.
Мощность ИБП, кВА | Сфера применения |
От 0,5 до 1 | Одиночные серверы, сопутствующее сетевое оборудование |
От 1 до 5 | Серверные группы, телекоммуникационные стойки с сетевым и периферийным оборудованием |
От 6 до 10 | Несколько серверных групп средней мощности, небольшие компьютерные и серверные комнаты, сетевые хранилища |
От 10 и выше | Серверные группы большой мощности, серверные комнаты, мини ЦОДы |
Приведённые примеры использования условны, при реальном выборе ориентируйтесь на конкретную мощность вашего оборудования!
Электроснабжение особо ответственных элементов IT-системы организуется по схеме с двумя параллельными линиями, на каждой из которых устанавливается по отдельному источнику бесперебойного питания. В нормальном режиме мощность делится между питающими линиями поровну, несмотря на это, что каждый ИБП должен резервировать общую нагрузку системы!
Какое время резервирования требуется для серверного оборудования?
Методика расчета времени автономной работы для источника бесперебойного питания приводилась в статье Как выбрать ИБП?. Она не имеет принципиальных отличий и для устройств, применяемых в IT-сфере.
Основное правило, которого следует придерживаться – время завершения всех информационных процессов не должно превышать период разряда аккумуляторных батарей.
ИБП со встроенными аккумуляторами при 80% нагрузке поддерживают электропитание на протяжение 5-10 минут (среднее значение, зависит от конкретной модели). Этого интервала обычно достаточно для корректного завершения работы и сохранения необходимых данных.
Внимание!С увеличением нагрузки время резервирования снижается.
Для резервирования мощных IT-систем и особо важного оборудования, отключение которого может повлечь критические последствия, предназначены источники бесперебойного питания с внешними батарейными модулями. Увеличивая число и емкость подключаемых аккумуляторных блоков, время автономной работы возможно продлить до необходимого для устранения неполадок в сети либо для включения цепи резервного электроснабжения, например, от дизель-генераторной установки (ДГУ).
Некоторые ИБП при работе в автономном режиме имеют возможность поэтапного автоматического отключения нагрузки за счет обесточивания менее важных потребителей, в результате чего продлевается резервирование более ответственного оборудования.
Выбор внешних аккумуляторных батарей рекомендуется проводить после консультации со специалистом, так как в каждом отдельном случае необходимо учесть большое количество факторов: мощность нагрузки, качество внешней электросети, тип зарядного устройства.
Какими дополнительными функциями должен обладать серверный ИБП?
Современные источники бесперебойного питания имеют широкий функционал и оснащаются большим количеством опций, некоторые из них необходимы ИБП, работающему с чувствительным серверным и телекоммуникационным оборудованием, а именно:
- автоматическое отключение защищаемого оборудования – позволяет при глубоком разряде батарей с помощью специального управляющего сигнала завершить работу операционной системы и своевременно закрыть все активные приложения. Сигнал формируется при достижении уровня заряда АКБ заданного значения.
- байпас – служит для коммутации сетевого напряжения в обход ИБП и позволяет проводить техническое обслуживание устройства, не прерывая электроснабжения нагрузки. Встречаются автоматический и механический байпас. Первый обычно встраивается в устройство и срабатывает при перегрузках и поломках, второй реализуется в виде внешнего модуля и рассчитан на ручное переключение;
- «холодной» старт – ИБП при отсутствии внешнего напряжения запускается от батарей. Опция даёт возможность включения защищаемого оборудования во время длительного отсутствия электроэнергии;
- «горячая» замена АБ – замена аккумуляторных блоков происходит без остановки рабочих процессов;
- поддержка параллельной работы – позволяет, соединением нескольких ИБП одного типа, повышать общую надёжность и мощность системы. У производителей имеются ограничения по количеству объединяемых в параллель устройств;
- автоматическая диагностика батарей – устройство мониторит техническое состояние, температуру и прочие характеристики аккумуляторов, при необходимости формируются аварийные сигналы.
Кроме вышеуказанного, при выборе ИБП следует обратить внимание на предельный диапазон входного напряжения. Чем шире пороговые значения, тем с большим количеством сетевых перепадов устройство справляется без перехода в автономный режим. Большой диапазон входного напряжения уменьшает количество циклов зарядов – разрядов аккумуляторных батарей и сохраняет их ресурс!
Какое ПО необходимо для серверного ИБП?
Программное обеспечение серверного ИБП должно отвечать определённым требованиям, главное из которых – наличие средств информационной коммутации с защищаемым IT-оборудованием. Например, стандартный SNMP-протокол, позволяющий интегрировать ИБП в локальную сеть.
Существуют две функции, наличие которых в ПО источника бесперебойного питания повышает качество защиты IT-оборудования:
Внимание!При наличии аппаратно-программных средств для удалённого обмена данными необходимо принять меры для предотвращения несанкционированного воздействия на ИБП. Доступ к оборудованию должны иметь только уполномоченные лица!
ИБП «Штиль» – отличное решение для защиты любого серверного оборудования
Группа компаний «Штиль» предлагает широкий выбор однофазных источников бесперебойного питания (от 1 до 10 кВА), идеально подходящих для защиты любого IT-оборудования. В номенклатуре компании также представлены более мощные трехфазные решения и ИБП конфигурации 3:1.
Все устройства выполнены по схеме с двойным преобразованием энергии (on-line) и имеют полный набор современных функций, гарантирующих качественное и бесперебойное электроснабжение:
- широкий предельный диапазон входного напряжения;
- коррекция входного коэффициента мощности;
- защита от нештатных сетевых ситуаций (перегрузка, короткое замыкание, высоковольтные импульсов, нелинейный искажения и т.д.);
- автоматический перезапуск после аварийного завершения работы и, в том числе, глубокого разряда батарей;
- полный автоматический контроль аккумуляторных батарей;
- «холодный» старт;
- встроенный байпас;
- поддержка подключения шкафов и модулей внешнего байпаса;
- «горячая» замена батарей (для некоторых моделей);
- параллельная работа до четырех ИБП (для моделей от 6 кВА).
Компания производит как ИБП со встроенными АБ, так и без них, но с мощным зарядным устройством, рассчитанным на широкий ряд внешних батарейных модулей (представлен большой выбор решений для размещения АБ: шкафы, модули, стойки, стеллажи).
Оборудование «Штиль» выпускается в напольном (Tower) и стоечном (Rack) вариантах, модели серии STR-SL (1-3 кВА) выполнены в универсальном корпусе, допускающем как вертикальную установку, так и монтаж в 19-дюймовую стойку.
При выборе ИБП для серверов необходимо учесть ряд важных аспектов, обусловленных спецификой сферы применения. В данный статье мы их подробно рассмотрим.
Сразу отметим, что общие рекомендации по подбору модели источника бесперебойного питания можно прочитать в статье Как выбрать ИБП?, которую мы ранее опубликовали в нашем блоге.
Содержание
При эксплуатации любого серверного и телекоммуникационного оборудования целесообразно применять комплекс мер по защите от различных негативных воздействий: как сетевых (вирусы, хакерские атаки), так и физических (перегрев, механическое повреждение, влажность). Полноценная физическая безопасность IT-аппаратуры также невозможна без системы резервного электроснабжения, наиболее часто организуемой на основе источников бесперебойного питания (ИБП).
ИБП какого типа рекомендован для серверного оборудования?
По принципу действия и топологии (схеме построения) выделяют три основных типа источников бесперебойного питания:
- резервные (off-line/standby ИБП);
- линейно-интерактивные (line-interactive ИБП);
- ИБП с двойным преобразованием (on-line ИБП).
В устройствах первого типа нагрузка в нормальном режиме работы подключена к внешней сети. При выходе сетевых параметров за установленные пределы электрическая цепь переключается на инвертор, питаемый от аккумуляторных батарей (АБ).
Резервные ИБП относительно недороги, однако имеют ряд серьезных минусов:
- задержку при переходе на батареи – от 5 мс;
- несинусоидальную форму выходного напряжения в автономном режиме;
- слабую фильтрацию и отсутствие коррекции сетевого сигнала;
- скачкообразные изменения напряжения и частоты при коммутации резервного питания.
Указанные недостатки вызывают крайне нежелательные для микропроцессорного оборудования последствия (вплоть до выхода из строя). Следовательно, резервные ИБП – не оптимальное решение для защиты современной серверной техники
Линейно-интерактивные ИБП имеют схожую с предыдущим вариантом схему, дополненную стабилизатором напряжения. Они реализованы на базе автотрансформатора с переключаемыми обмотками и позволяют, при небольших скачках напряжения в сети, регулировать выходное напряжение без участия АБ.
Благодаря синхронизации инвертора с входным сигналом, переход в автономный режим у линейно-интерактивных ИБП происходит быстрее, чем у off-line аппаратов, но тем не менее время переключения остаётся ненулевым. Кроме того, линейно-интерактивная топология не позволяет полностью фильтровать электрический сигнал от различных помех и не обеспечивает стопроцентную независимость выходных параметров ИБП от входных. Таким образом, эти устройства не могут гарантировать полную энергобезопасность восприимчивого к любым электромагнитным колебаниям IT-оборудования!
ИБП с двойным преобразованием – наиболее совершенный класс источников бесперебойного питания. В их схеме аккумуляторные батареи включены в работу независимо от сетевого режима, что обеспечивает нулевое время перехода на резервное электроснабжение и, как следствие, беспрерывное питание нагрузки напряжением идеальной синусоидальной формы! Онлайн ИБП устойчивы ко всем отклонениям качества электроэнергии и обеспечивают стабильное функционирование чувствительной техники в независимости от параметров внешней электросети.
Обратите внимание!Только онлайн ИБП с двойным преобразованием отвечают всем требованиям к надёжности и качеству электроснабжения и рекомендованы для работы с любым серверным, сетевым и телекоммуникационным оборудованием.
Однофазный или трехфазный ИБП?
Ответ на этот вопрос зависит от электрической сети на месте инсталляции устройства и планируемой нагрузки:
- однофазные ИБП работают в сетях с напряжением 220 В, их мощность обычно не превышает 10 кВА. Они применяются для подключения отдельного сервера, группы серверов, одной или нескольких серверных стоек, а также прочего телекоммуникационного оборудования с лежащей в указанных приделах мощностью;
- трехфазные ИБП питаются от сети с напряжением 380 В, отличаются высокой мощностью и обеспечивают защиту серверных помещений, больших IT-комплексов и ЦОДов.
При подключении однофазных потребителей (практически все IT-оборудование) к трехфазному ИБП любую из питающих фаз допустимо нагружать не более чем на 1/3 от номинальной мощности устройства. Например, трехфазный ИБП на 15 кВА способен запитать 5 кВА по каждой фазе, но нагрузка в 7 кВА на одну фазу, даже при нулевой нагрузке на остальные, вызовет аварийное отключение устройства!
От подобных проблем избавлены устройства с конфигурацией 3:1, позволяющие равномерно загрузить три питающие фазы, за счёт однофазного выхода (220 В) при трёхфазном входе (380 В).
Данная статья посвящена однофазным источникам бесперебойного питания – их применение наиболее распространено с серверным оборудованием и небольшими IT-системами. Особенности схем электроснабжения ЦОДов, реализуемых на базе трехфазных ИБП, рассмотрены в отдельной статье – ИБП для ЦОД: особенности выбора.
Как определить необходимую мощность ИБП для серверного оборудования?
Мощность источника бесперебойного питания для IT-оборудования определяется по тому же принципу, что и для любой другой техники. Необходимо просуммировать мощности всех подключаемых к устройству потребителей и сверх этого заложить запас, компенсирующий возможные эксплуатационные перегрузки (актуальное значение – 30%). Подбор подходящего ИБП производится по полученному в результате вышеуказанных действий значению (с округлением в большую сторону).
В технической документации и на заводских этикетках IT-оборудования часто указывается максимальная мощность блока питания, а не действительное энергопотребление устройства. Рекомендуется уточнить реальную мощность, потребляемую нагрузкой, данные можно запросить у производителя, либо произвести самостоятельные замеры с помощью электроизмерительной аппаратуры (мультиметры, ваттметры).
Номенклатура (мощностные линейки) большинства производителей ИБП строится на основе полной мощности измеряемой в вольт-амперах – ВА. Если мощность электрической нагрузки представлена только в ваттах – Вт (активная мощность), то перевод в вольт-амперы осуществляется делением на коэффициент мощности – Р (может обозначаться как cosφ или PF), равный для простейшего IT-оборудования 0,6-0,8.
Современное серверное и сетевое оборудование может быть оснащено блоком питания с коррекцией коэффициента мощности (PFC), приближающей его значение к единице – 0,99. Если уверенности в наличии данной функции нет, то применяется типовое значение из указанного интервала.
Обратите внимание – в характеристиках источника бесперебойного питания указываются входной и выходной коэффициенты мощности, зависящие от электронной схемы самого устройства:
- входной – отражает влияние ИБП на внешнюю сеть и не имеет прямого отношения к подключаемой нагрузке.
- выходной – необходим при определении максимальной нагрузки в ваттах, которую устройство способно запитать, для этого умножаем полную мощность ИБП на выходной коэффициент мощности.
Расчёт полной мощности защищаемой техники следует проводить, используя соответствующий ей коэффициент мощности, а не значения входного и выходного коэффициентов ИБП (на практике cosφ прописывается в руководстве по эксплуатации большинства потребителей электрической энергии)!
Полная (ВА) и активная мощность (Вт) правильно выбранного ИБП должна быть не меньше соответствующих мощностей подключенных электроприемников, а для гарантированно надёжной работы – превышать их. Рассмотрим вычисление мощности ИБП на конкретных примерах:
Необходимо подобрать источник бесперебойного питания для сервера с реальной потребляемой мощностью – 600 Вт и блоком питания с PFC:
(600 Вт/0,99) + 30% (необходимый запас) ≈ 773 ВА.
По стандартной линейке мощностей подбираем ИБП номиналом 1000 ВА с выходным коэффициентом мощности не менее 0,8, так как 1000 ВА х 0,8 = 800 Вт.
Необходимо подобрать источник бесперебойного питания для подключения серверного шкафа, в составе которого входит серверное оборудование с мощностью 2400 Вт (блоки питания с PFC) и вентиляторный блок с мощностью 1000 Вт (согласно эксплуатационной документации cosφ = 0,7):
((2400 Вт/0,99) + (1000 Вт/0,7)) +30% = 5008,6 ВА.
Округляем в большую сторону и выбираем ИБП номиналом 6 кВА.
В таблице ниже приведены типовые значения мощностей однофазных источников бесперебойного питания и их сферы применения в контексте оборудования для сбора, хранения и обработки данных.
Мощность ИБП, кВА | Сфера применения |
От 0,5 до 1 | Одиночные серверы, сопутствующее сетевое оборудование |
От 1 до 5 | Серверные группы, телекоммуникационные стойки с сетевым и периферийным оборудованием |
От 6 до 10 | Несколько серверных групп средней мощности, небольшие компьютерные и серверные комнаты, сетевые хранилища |
От 10 и выше | Серверные группы большой мощности, серверные комнаты, мини ЦОДы |
Приведённые примеры использования условны, при реальном выборе ориентируйтесь на конкретную мощность вашего оборудования!
Электроснабжение особо ответственных элементов IT-системы организуется по схеме с двумя параллельными линиями, на каждой из которых устанавливается по отдельному источнику бесперебойного питания. В нормальном режиме мощность делится между питающими линиями поровну, несмотря на это, что каждый ИБП должен резервировать общую нагрузку системы!
Какое время резервирования требуется для серверного оборудования?
Методика расчета времени автономной работы для источника бесперебойного питания приводилась в статье Как выбрать ИБП?. Она не имеет принципиальных отличий и для устройств, применяемых в IT-сфере.
Основное правило, которого следует придерживаться – время завершения всех информационных процессов не должно превышать период разряда аккумуляторных батарей.
ИБП со встроенными аккумуляторами при 80% нагрузке поддерживают электропитание на протяжение 5-10 минут (среднее значение, зависит от конкретной модели). Этого интервала обычно достаточно для корректного завершения работы и сохранения необходимых данных.
Внимание!С увеличением нагрузки время резервирования снижается.
Для резервирования мощных IT-систем и особо важного оборудования, отключение которого может повлечь критические последствия, предназначены источники бесперебойного питания с внешними батарейными модулями. Увеличивая число и емкость подключаемых аккумуляторных блоков, время автономной работы возможно продлить до необходимого для устранения неполадок в сети либо для включения цепи резервного электроснабжения, например, от дизель-генераторной установки (ДГУ).
Некоторые ИБП при работе в автономном режиме имеют возможность поэтапного автоматического отключения нагрузки за счет обесточивания менее важных потребителей, в результате чего продлевается резервирование более ответственного оборудования.
Выбор внешних аккумуляторных батарей рекомендуется проводить после консультации со специалистом, так как в каждом отдельном случае необходимо учесть большое количество факторов: мощность нагрузки, качество внешней электросети, тип зарядного устройства.
Какими дополнительными функциями должен обладать серверный ИБП?
Современные источники бесперебойного питания имеют широкий функционал и оснащаются большим количеством опций, некоторые из них необходимы ИБП, работающему с чувствительным серверным и телекоммуникационным оборудованием, а именно:
- автоматическое отключение защищаемого оборудования – позволяет при глубоком разряде батарей с помощью специального управляющего сигнала завершить работу операционной системы и своевременно закрыть все активные приложения. Сигнал формируется при достижении уровня заряда АКБ заданного значения.
- байпас – служит для коммутации сетевого напряжения в обход ИБП и позволяет проводить техническое обслуживание устройства, не прерывая электроснабжения нагрузки. Встречаются автоматический и механический байпас. Первый обычно встраивается в устройство и срабатывает при перегрузках и поломках, второй реализуется в виде внешнего модуля и рассчитан на ручное переключение;
- «холодной» старт – ИБП при отсутствии внешнего напряжения запускается от батарей. Опция даёт возможность включения защищаемого оборудования во время длительного отсутствия электроэнергии;
- «горячая» замена АБ – замена аккумуляторных блоков происходит без остановки рабочих процессов;
- поддержка параллельной работы – позволяет, соединением нескольких ИБП одного типа, повышать общую надёжность и мощность системы. У производителей имеются ограничения по количеству объединяемых в параллель устройств;
- автоматическая диагностика батарей – устройство мониторит техническое состояние, температуру и прочие характеристики аккумуляторов, при необходимости формируются аварийные сигналы.
Кроме вышеуказанного, при выборе ИБП следует обратить внимание на предельный диапазон входного напряжения. Чем шире пороговые значения, тем с большим количеством сетевых перепадов устройство справляется без перехода в автономный режим. Большой диапазон входного напряжения уменьшает количество циклов зарядов – разрядов аккумуляторных батарей и сохраняет их ресурс!
Какое ПО необходимо для серверного ИБП?
Программное обеспечение серверного ИБП должно отвечать определённым требованиям, главное из которых – наличие средств информационной коммутации с защищаемым IT-оборудованием. Например, стандартный SNMP-протокол, позволяющий интегрировать ИБП в локальную сеть.
Существуют две функции, наличие которых в ПО источника бесперебойного питания повышает качество защиты IT-оборудования:
Внимание!При наличии аппаратно-программных средств для удалённого обмена данными необходимо принять меры для предотвращения несанкционированного воздействия на ИБП. Доступ к оборудованию должны иметь только уполномоченные лица!
ИБП «Штиль» – отличное решение для защиты любого серверного оборудования
Группа компаний «Штиль» предлагает широкий выбор однофазных источников бесперебойного питания (от 1 до 10 кВА), идеально подходящих для защиты любого IT-оборудования. В номенклатуре компании также представлены более мощные трехфазные решения и ИБП конфигурации 3:1.
Все устройства выполнены по схеме с двойным преобразованием энергии (on-line) и имеют полный набор современных функций, гарантирующих качественное и бесперебойное электроснабжение:
- широкий предельный диапазон входного напряжения;
- коррекция входного коэффициента мощности;
- защита от нештатных сетевых ситуаций (перегрузка, короткое замыкание, высоковольтные импульсов, нелинейный искажения и т.д.);
- автоматический перезапуск после аварийного завершения работы и, в том числе, глубокого разряда батарей;
- полный автоматический контроль аккумуляторных батарей;
- «холодный» старт;
- встроенный байпас;
- поддержка подключения шкафов и модулей внешнего байпаса;
- «горячая» замена батарей (для некоторых моделей);
- параллельная работа до четырех ИБП (для моделей от 6 кВА).
Компания производит как ИБП со встроенными АБ, так и без них, но с мощным зарядным устройством, рассчитанным на широкий ряд внешних батарейных модулей (представлен большой выбор решений для размещения АБ: шкафы, модули, стойки, стеллажи).
Оборудование «Штиль» выпускается в напольном (Tower) и стоечном (Rack) вариантах, модели серии STR-SL (1-3 кВА) выполнены в универсальном корпусе, допускающем как вертикальную установку, так и монтаж в 19-дюймовую стойку.
Читайте также: