Veracomp.pl  »  Specjalizacje  »  Pamięci masowe i serwery    Systemy zasilania awaryjnego UPS

PAMIĘCI MASOWE I SERWERY

Systemy zasilania awaryjnego UPS

Zasilanie jest krytycznym elementem systemu IT ze względu na całkowitą zależność komputerów i innych urządzeń IT od dostarczonej energii elektrycznej. Z uwagi na precyzję używanych technologii półprzewodnikowych, zasilacze urządzeń IT wymagają zwykle zasilania prądem zmiennym sinusoidalnym (AC), odfiltrowanym, wysokiej jakości, o małej ilość zniekształceń i ze stabilną częstotliwością 50 Hz. W technologiach telekomunikacyjnych spotyka się zasilanie prądem stałym (DC) 48 V, a w przemyśle 24 V DC. W każdym przypadku prąd musi być pozbawiony przepięć oraz zakłóceń radioelektrycznych.

Warto podkreślić, że w przypadku braku filtracji dostarczanego prądu przepięcia lub zakłócenia mogą doprowadzić nie tylko do zniszczenia zasilanego sprzętu, ale także do jego błędnego działania, objawiającego się fałszowaniem danych lub zawieszeniem. Szczególnymi źródłami takich zagrożeń mogą być: podłączenie lub włączenie do sieci odbiornika dużej mocy, nie skompensowana tzw. moc bierna, a także wyładowania atmosferyczne.

Awaria zasilania lub wystąpienie zakłóceń i przepięć należą więc do ważnych i niestety prawdopodobnych ryzyk operacyjnych organizacji. Takie zdarzenia mogą w konsekwencji doprowadzić do:

  • braku możliwości działania organizacji oraz wystąpienia poważnych niebezpieczeństw dla ludzi – np. przerwa w pracy sterowników czasu rzeczywistego w budynkach (BMS), systemów alarmowych i przeciwpożarowych, w przemyśle (sterowniki PLC), systemów opomiarowania dla linii technologicznych,
  • utraty łączności podstawowej wewnątrz i na zewnątrz firmy – awaria telefonów, faksów, centrali PABX, systemu poczty elektronicznej,
  • braku możliwości prowadzenia podstawowych procesów biznesowych - awaria systemów ERP, CRM, DMS, a także procesów prowadzonych on line w sieci – np. przyjmowania zamówień, współpracy z/lub jako outsourcer,
  • braku dostępu do przechowywanych informacji (np. danych HR niezbędnych do obliczenia i przelania wynagrodzeń pod koniec miesiąca),
  • wystąpienia bezproduktywnych przestojów z wysokimi kosztami stałymi, np. koniecznością wypłaty wynagrodzeń mimo braku produkcji.

W przypadku stosowania technologii wirtualizacyjnych oraz przetwarzania w chmurze (ang. cloud computing) jakość i niezawodność zasilania jest sprawą najwyższej wagi, gdyż ewentualna lokalna awaria zasilania może de facto unieruchomić użytkowników systemu na terenie całego kraju czy – dla zastosowań globalnych - nawet kontynentu. Chcąc ograniczyć wymienione wyżej ryzyka należy:

  • przeznaczyć osobną sieć zasilającą 220 V wyłącznie dla sprzętu telekomunikacyjnego oraz IT. W ostatnich latach część tych zadań przejmuje sieć Ethernet w technologii POE (ang. Power over Ethernet) zasilająca zwykle kamery CCTV, punkty dostępowe WLAN oraz telefony IP,
  • zmniejszyć ryzyko braku zasilania z sieci energetycznej przez instalację urządzeń zapewniających krótkotrwałe podtrzymanie i filtrację zasilania tzw. UPS-y (ang. Uninterruptible Power Supply) w przypadku awarii zasilania głównego.

Systemy UPS podtrzymują zasilanie w określonym czasie wykorzystując energię zgromadzoną w bateriach. W zależności od wielkości zasilanego systemu IT stosuje się zwykle dwa rozdzielone systemy UPS – jeden centralny dla serwerowni, centrów danych, systemów alarmowych, telefonii, sieci komputerowych oraz monitoringu oraz drugi lokalny (zwykle w postaci małych UPS-ów) dla komputerów stacjonarnych.

Ważną funkcjonalnością w części UPS-ów jest ciągły monitoring parametrów prądu zasilającego (napięcie, natężenie, częstotliwość prądu oraz tzw. cosinus fi czyli przesuniecie kątowe pomiędzy prądem a natężeniem). Monitoring ten jest prowadzony zarówno w zewnętrznej zasilającej UPS-a sieci energetycznej, jak i w sieci wewnętrznej, już „za” UPS-em. Dane są zbierane zwykle kilka – kilkadziesiąt razy na sekundę i zapisywane do dziennika (logu). Analiza zapisów z logu ma zasadnicze znaczenie w przypadku ustalania przyczyn błędnego działania sieci LAN czy dochodzenia od zakładu energetycznego roszczeń za złą jakość dostarczanego prądu czy przepięcia.

W przypadku gdy wymagania co do akceptowanego ryzyka awarii zasilania są wyższe - np. we wspomnianym wcześniej przetwarzaniu w chmurze, przyjmuje się klasy niezawodności „4” - 99,99% lub „5” 99,999%, - dodatkowo stosuje się:

  • równoczesne zasilanie z dwóch niezależnych systemów średniego napięcia z osobnymi transformatorami (ew. w tańszych systemach z jednym wspólnym transformatorem),
  • długotrwałe (zapas paliwa nawet do 14 dni) podtrzymanie w przypadku długotrwałej awarii za pomocą generatora prądu napędzanego silnikiem spalinowym tzw. agregatu prądotwórczego.

W praktyce spotyka się kombinację obu tych rodzajów rozwiązań – w pierwszej chwili po zaniku zasilania podstawowego podtrzymanie zasilania realizuje UPS, a jeśli przerwa w dostawach zasilania podstawowego przedłuża się i zagraża czasowi podtrzymania bateryjnego UPS-a, uruchamiany jest automatycznie agregat prądotwórczy, który zapewnia zasilanie do czasu usunięcia awarii zasilania podstawowego.

Zasilacze UPS są zwykle zasilane z sieci prądu zmiennego (AC) jedno- lub trójfazowego 220 V/380 V. Zastosowane akumulatory magazynują prąd stały (DC), w UPS-ie istnieje więc przetwarzanie AC/DC przy ładowaniu akumulatorów oraz DC/AC przy zasilaniu z nich awaryjnie sieci. Z uwagi zastosowany układ przetwornicy UPS-y dzielimy na:

  • zasilacze UPS z podwójnym przetwarzaniem (nazywane „on-line”) z pełną galwaniczną separacją od sieci zewnętrznej - ich najważniejszą zaletą jest pełna stabilizacja napięcia z zewnętrznej sieci zasilającej, bardzo dobre zabezpieczenie sieci wewnętrznej przed przepięciami występującymi w sieci zewnętrznej oraz zerowy czas startu z akumulatorów,
  • zasilacze UPS z bierną rezerwą (nazywane „off-line”). Urządzenia podłączone do takiego UPS-a zasilane są bezpośrednio z sieci zewnętrznej, zaś akumulatory są – w razie potrzeby – automatycznie podładowywane niewielkim prądem. UPS Off line nie zabezpiecza przed przepięciami w sieci zewnętrznej, nie stabilizuje też napięcia z niej pochodzącego, ale jest tani i ma bardzo dobrą sprawność energetyczną (stosunek mocy oddawanej do pobieranej),
  • zasilacze UPS typu „line-interactive” będą ulepszonym modelem „off line”, który stabilizuje napięcie z zewnętrznej sieci zasilającej, ale nadal nie chroni dobrze przed przepięciami.

Projektując system zasilania awaryjnego należy wziąć pod uwagę następujące kryteria w momencie rozpoczęcia projektu:

  • łączną wydajność energetyczną wyrażaną dostarczaną mocą średnią w założonym czasie podtrzymania,
  • niezbędny czas podtrzymania wyrażany w minimalnej wymaganej liczbie minut pracy na zasilaniu awaryjnym,
  • lokalizację położenia systemu - np. UPS-y z uwagi na ciężar baterii są umieszczane zwykle w piwnicy lub na parterze, a agregaty na zewnątrz z uwagi na zagrożenie pożarowe i emisje spalin,
  • ilość odbiorników energii oraz ich lokalizacji geograficznej (piętra, budynki),
  • przewidywane profile odbiorników energii (zapotrzebowanie na moc średnią oraz moc szczytową),
  • moc bierną odbiorników i charakter obciążenia, które wnoszą do sieci zasilającej (indukcyjne, pojemnościowe, reaktancyjne, czysta rezystancja),
  • charakter pracy odbiorników - praca ciągła czy urządzenie włączane okresowo,
  • szacowaną docelową liczbę odbiorników i ich profile energetyczne,
  • w zależności od powyższych parametrów ważnym czynnikiem doboru architektury sieci zasilającej jest jej skalowalność czyli zdolność do łatwej i taniej rozbudowy o kolejne odbiorniki. Dla niektórych systemów skalowalność może być osiągnięta poprzez instalację równoległą kolejnego UPS do już pracującego,
  • niezawodność sieci zasilania. Z uwagi na wspomniane wcześniej wymagania wpływają one zarówno na topologię sieci zewnętrznej, część odbiorników ma podwójne lub potrójne zasilacze pozyskujące prąd z różnych źródeł,
  • odporność na zakłócenia od przełączania wysokich prądów w sieci zewnętrznej. Ma ona szczególne znaczenie w zastosowaniach przemysłowych IT, gdzie pojawiają się duże zakłócenia, wynikające z przełączania wysokich prądów w sieci energetycznej zasilającej część produkcyjną zakładu
  • sposób zarządzania. Najlepsze systemy zasilania awaryjnego umożliwiają zdalne zarządzanie zgodnie z protokołami SNMP i zdalny monitoring oraz konfiguracją systemu, sprawdzanie stanu naładowania baterii, wysyłanie ostrzeżeń do administratora mailem lub SMS-em itp.

Rozwiązanie bazuje na produktach marek
APC, Emerson Network Power, EVER, G-TEC, Huawei

zamknij ×

APC

APC

APC (American Power Conversion) - biznesowy oddział firmy Schneider Electric, jest wiodącym dostawcą globalnych i wszechstronnych produktów i usług w zakresie zasilania awaryjnego z wykorzystaniem prądu stałego oraz zmiennego, takich jak: tłumiki udarów, zasilacze awaryjne (UPS), urządzenia uzdatniania mocy, oprogramowanie do zarządzania zasilaniem i systemy zasilania prądem stałym, a także urządzenia precyzyjnego chłodzenia oraz usługi profesjonalne i doradcze w zakresie ...

dowiedz się więcej

zamknij ×

Emerson Network Power

Emerson Network Power

Emerson Network Power, spółka z grupy Emerson (NYSE:EMR), chroni i optymalizuje krytyczną infrastrukturę centrów danych, sieci telekomunikacyjnych, służby zdrowia i aplikacji przemysłowych.

dowiedz się więcej

zamknij ×

EVER

EVER

EVER to największy polski producent systemów zasilania awaryjnego. Firma funkcjonuje na rynku już od 21 lat. W tym czasie sprzedała ponad 2,5 miliona sztuk urządzeń. EVER posiada w swojej ofercie szeroką gamę produktów o zakresie mocy od 500 VA do 600 kVA. Systemy zasilania gwarantowanego EVER wykonane w topologii On-lnie wykorzystują energooszczędne, innowacyjne rozwiązania, takie jak: kompensacja mocy biernej czy ...

dowiedz się więcej

zamknij ×

G-TEC

G-TEC

Firma G-TEC powstała w 2004 roku, dzięki inicjatywie osób zaangażowanych w produkcję rozwiązań UPS. W G-TEC pracują specjaliści z 20-letnim doświadczeniem w branży energetycznej i UPS. Poza wysokiej klasy rozwiązaniami zarówno dla użytkowników domowych, jak i korporacyjnych, firma zapewnia szerokozakrojone wsparcie techniczne. Inżynierowie G-TEC zajmują się również projektowaniem od podstaw efektywnych energetycznie centrów danych.

dowiedz się więcej

zamknij ×

Huawei

Huawei

Huawei to wiodący, globalny dostawca rozwiązań teleinformatycznych, obsługujący największe światowe przedsiębiorstwa i instytucje. Produkty firmy wdrożono w ponad 140 krajach. Huawei zatrudnia obecnie ponad 150 tysięcy pracowników, z których 70 tysięcy (ponad 46 proc.) bierze udział w projektach badawczo-rozwojowych. Przychody korporacji w roku 2014 wyniosły 46 miliardów dolarów.

dowiedz się więcej

To rozwiązanie znajduje zastosowanie w następujących sektorach:
Edukacja, Energetyka, Finanse i ubezpieczenia, Handel i usługi, Hotelarstwo, konferencje, kultura i sztuka, Produkcja, Resorty mundurowe, Samorządy i administracja, Telekomunikacja, Transport

Potrzebujesz więcej informacji o tym sektorze?

Wszystkim zainteresowanym pomagamy wybrać optymalny zestaw rozwiązań dla wybranego sektora.

skontaktuj się z nami