如何维护数据中心电力系统

　　电力可靠性是数据中心基础设施最关键的要素。为了确保电气和机械部件的可靠性，管理员需要进行维护。但正确的电力维护包括哪些内容?

　　数据中心电源系统由四个部分组成：

　　传入服务：从主交换机到数据中心交换机的实用程序

　　不间断电源：UPS输入至UPS输出，包括旁路

　　配电：UPS输出至IT设备电源插头

　　应急系统：通常是配有自动转换开关的发电厂

　　每个部分的维护都有相同点和不同点。但是，除非系统设计中包含维护计划，否则可能很难保证系统得到妥善维护。

　　常见的维护做法

　　下列做法适用于两个或多个电源段。

　　红外扫描

　　红外扫描需要使用一种特殊的摄像头来聚焦每根电线和母线。温度异常表明连接松动。过热会增加电阻，从而降低输出电压和传输效率。接线片应符合工厂规格，以免发生连接故障。需要关闭所有设备以安全地拧紧连接。备用公用电源或应急发电机必须为数据中心供电，直到连接拧紧。

　　负载测试

　　定期让备用设备处于满负荷状态以测试其运行情况。任何系统的最有效测试都是模拟电源故障。这可确保UPS正常运行、发电机启动以及自动转换开关将电源切换至发电机。

　　负载组就像一个大电阻。在电源故障测试中，负载以不同的方式施加。测试中最关键的部分是阶跃函数，其中全负载突然开启。如果一个组件要发生故障，它很可能在这种压力下发生故障。

　　相位平衡

　　大容量电力系统是三相的;当每相电流相同时，可提供最大功率。使用欧洲240伏系统很容易实现这一点。然而，使用美国120/208伏标准可能会很棘手。将电源线从一个插座移到另一个插座会改变一个相的负载，但另一个相的负载保持不变。

　　入站服务段

　　设施部门应维护接入服务段。维护需要对从公用事业到馈线和变压器的所有主要连接进行红外扫描，这些连接为数据中心供电。但是，如果未认识到剩余下游连接的重要性，它通常会在主配电板上停止。

　　UPS部门

　　每个UPS都包含维护或静态旁路。管理员可以手动启动UPS系统，但其主要目的是在内部组件发生故障时自动采取行动。这可确保输入电源在输入和输出之间快速连接。但静态旁路并不涵盖UPS连接的每个部分。要做到面面俱到，需要完整的环绕式旁路。如果输入和输出电压不同，这一点尤其重要，因为需要有一个处于旁路模式的外部变压器。

　　具有三个同时显示(每个相一个)的设备比需要通过按钮在各个相之间切换的设备更易于使用。

　　大多数优质UPS系统都提供全环绕旁路选项。如果没有，仍可使用现有电气元件构建。UPS维护应包括对每个连接进行红外扫描。

　　电池维护

　　如果电池出现故障，UPS就毫无用处。电池单元串联连接，因此监视器可以在电池出现故障并中断备用电源之前识别出电量不足的电池单元。UPS设计应至少使用两个电池串，这样系统就不会依赖于单个电池单元。

　　负载测试

　　负载组测试需要暂时断开UPS以将其连接到负载组。这在具有双UPS系统的设施中更容易完成。这实际上与一个UPS发生故障时另一个UPS必须承担全部负载的情况相同。

　　负载测试持续进行，直到电池电量耗尽到预定水平，然后再充电。不要完全耗尽电池电量，因为这会缩短电池寿命。最好使用电池制造商的建议，并根据提供的放电曲线绘制实际放电情况，以确定备用电池持续时间是否仍然存在。

　　分销部门

　　配电部分将UPS输出端的电力输送到所有信息技术设备所连接的配电盘。单个UPS输出端可以连接到信息技术设备所需的数千个插座。这意味着许多连接以及断路器和变压器都可能出现故障。

　　由于许多连接位于外壳内部，难以接近，因此无法进行红外扫描。仅检查主要连接点。

　　地板下或架空分支电路

　　地板下和架空分支电路通过传统断路器面板单独接线，这些面板要么安装在墙上，要么安装在机柜中。大型机柜内装有多个断路器面板和传统配电单元(PDU)中的隔离变压器，这些机柜与空调一起放置在房间周围。

　　技术人员应使用高品质的工业螺栓式断路器，而不是家用电线中常见的夹式断路器。合格的电工应每年打开一次断路器面板，并应检查和重新拧紧连接(如有必要)。

　　架空电力母线槽

　　架空电力母线槽与轻轨系统类似。它们通常是大多数现代数据中心的首选方法。

　　连接器的三相容量为60至600安培，是夹在或用螺栓固定在母线槽中的简单分接头。它们几乎提供所有电路配置，包括分支断路器和机柜配电板连接的插座。

　　除了灵活性之外，连接数量也减少了。如果进线口配备红外扫描窗口，红外扫描母线槽会更容易，这是设计师必须指定的。可能会在母线槽段连接处提供粘贴式温度传感器，但这些传感器只能测量外壳温度，因为连接处连接不良会辐射。连接故障很少见。

　　机架和机柜电源板

　　机架和机柜配电盘是电路分配的终端。智能PDU(iPDU)有数百种插座配置、电压和额定功率，几乎可以提供任何机柜内电路。它们还包括温度和湿度探头连接选项、单个插座的远程开关，以及相位平衡所需的最重要的每相甚至每插座计量。

　　几乎所有iPDU都提供每相负载的可视读数。这样可以更轻松地查看机柜内各相的平衡情况。具有三个同时显示(每相一个)的装置比需要按钮在各相之间切换的装置更易于使用。大多数iPDU可以联网进行远程读取。远程访问网络应经过验证，以确保其安全。

　　相位平衡后，主要的维护要求是确保信息技术设备连接器牢固地固定在插座中。可以指定锁定iPDU插座，或者使用夹子来固定连接器。

　　应急发电机

　　应急发电机需要每月测试一次，除非行业法规要求更频繁地测试。自动转换开关应包括旁路，以便它们可以独立运行以确保正常运行。

　　发电机应签订维护合同，其中包括每年检查一次。经常被忽视的项目包括实验室测试油以寻找金属沉积物和燃料测试以确保其没有变质。此外，还要确保燃油量保持在可操作水平。

　　电池及电线维护

　　启动电池应有两组，并像UPS中的电池一样进行监控。应检查皮带的磨损情况，并验证所有调整。超过15年的发电机应进行耐压测试，以确定发电机接线是否已开始老化。