兰州山特山特UPS电源怎样关机才正确？

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  兰州山特山特电源怎样关机才正确?山特山特电源在关机的时候别把电池组的电放光,以便以后使用能正常开机,在重启山特电源的时候要先把市电连接上然后在按开机键1到2秒钟开机,依次打开负载工作,定期3个月放电一次来更好的维护电池组。

  在国内机房数据中心山特山特电源的设计、建设与应用过程中,“零地电压”被忽悠得神乎其神,甚至成为了机房供电电源品质的首要指标。近年来这种趋势愈演愈烈,令人难以置信的是这一反科学的的“零地电压”居然被写进了某些国家级标准,如某GB级的机房设计规范要求“供电系统的零地电压的有效值控制在小于2V的范围内”等,许多厂商与用户都习惯于将数据系统中出现的很多问题归给于零地电压引起的。目前,国内业界忽悠的根据“统计数据”“零地电压”过高对IT设备,如主机、小型机、服务器、磁盘存储设备、网络路由器、通信设施等的影响可概括为下列几种:

  1、 可能导致IT设备中的微处理器CPU芯片出现“莫名其妙”地致命损坏;

  但是综观国际的IEC和UL电源标准,却就没有“零地电压”这一名词,遍寻IEEE的文章也没有检索到任何“零地电压对IT负载影响的相关文献”。有趣的是笔者曾陪同欧美的电源专家访问一些中国数据机房用户,有些用户提出了零地电压的问题,可怜这些搞了几十年电源并参与美国UL电源标准起草的专家们根本就听不懂,经过反复解释才基本明白了所谓的“零地电压”的含义,但他很惊讶地反问:“在中国,有这一电压对IT负载影响的确凿证据吗?”。

  尽管零地电压对IT负载的影响还没有一点确凿的科学依据(绝大部分是把地电位与零地电压混为一谈),但是未解决这一可怕而神秘的“零地电压”问题,国内许多用户却不惜投入大量的资金。如某通信数据机房采购了数十台变压器柜安置在各个楼层机房的输入端来降低零地电压,这不仅导致了大量的资源浪费,大幅度增加了机房的运行成本,使本来就不太盈利的IDC业务更是雪上加霜,而且也降低了机房供电系统的可靠性。

  为此,作者觉得系统地讨论机房供电系统的“零地电压”产生机理,特别是对IT负载的影响问题,使机房数据中心电源的设计、建设和使用的人对 “零地电压”问题有一科学的认识是非常必要的。

  在兰州山特电源输入380V交流供电系统里,由于线路保护的需要,通常将三相四线制的中心点通过接地装置直接接地。图1所示为当前数据机房配电系统的典型构架图,系统常配置一台或数台10KV/380V /Yo变压器,Yo侧的中心点通过接地网直接接地,如图1中的G点。

  从变压器到各IT负载之间,为了安全运作和维护管理考虑,通常将这一距离中的线路分成三级配电母线,即输入配电母线(含柴油发电机切换后输入),输出配电母线,楼层配电再分路到列头柜(也有将楼层配电与列头柜合而为一的),然后单相接入机架PDU对IT负载进行供电。

  这样,从变压器的二次侧接地点G到IT负载的零线输入点N之间,有很长的输电距离,当负载投入运行后,由于电网三相电压、相位的不对称性、各级配电母线各相负载的不对称性以及各单相负载的非线性特性等因数的存在,就会有有大量的三相不平衡电流及3N次谐波电流通过零线流回到变压器的接地点G,由于线路阻抗的存在,流过零线的电流就在零线的各点产生了相对于参考点G的电压差,这是所谓的“零地电压”。零地电压从本质上来说,它与其它电压没有一点特别的地方,只是零线上的电压降。

  由于各级配电母线到变压器接地点G的线路阻抗不同,每一级零线上流过的零线电流也不一样,这就形成了不同的零地电压点,如图1所示。不过数据机房用户通常关心下列几个零地电压点:

  但是,对于IT负载最为“致命”的IT负载机柜端的零地电压-U N-G往往被忽视。

  数据机房用户通常非常关心输出端的零地电压高低,也非常关心楼层输出配电柜的零地电压高低,但是唯独从从不关心机柜内部IT负载设备输入端的零地电压高低。如果零地电压真的对IT负载有影响的话,不管你在的输出端、楼层输出配电柜上采取什么样的降低零地电压措施,只要IT负载设备输入端的零地电压UN-G2不小于1V的话,其“严重的危害”就依然存在。而IT负载机柜输入端的零地电压是所有输入零线压降、输出零线压降及楼层配电零线压降的叠加,可谓是零地电压的最前哨“重灾区”。

  对于不同的而言,无论是现代的高频机还是将要淘汰的老式工频机,在其内部零线与地线都是直通的;只要其输出滤波器得到正确的设计,自生产生的零线电压增益U N都能够获得很好的抑制,反之如果设计得不好,则这两种都会产生较高的零地电压增益。如伊顿IGBT整流的9395 ,其零地电压增益甚至优于同容量的工频机。

  楼层配电输出的零地电压等于输出零地电压加输出到楼层配电柜之间的零线=UNI-G+UN-+UN3-N2

  楼层配电柜输出的零地电压高低往往是数据机房用户关心的终结零地电压,当到楼层配电柜之间的输电距离很长的时候,尽管输出端的零地电压已经做到了小于1V,但是楼层配电输出的零地电压却仍然高达3~5V以上。为了消除这一问题,许多迷信零地电压的用户采取在楼层配电柜里加一/Yo隔离变压器,并将变压器输出的中心点重新接地,即形成新的接地点G2和接近于0V新的零地电压。

  就目前的数据中心机房而言,楼层输出配电柜到负载机柜之间一般会用单相配电,这样在这一配电区间内的零线电流就等于机柜负载电流I4,此时在楼层配电与IT负载之间产生的零线较大,而配电的线路又较细,这一电压依然可能大于1V。例如,对于一个负载为3500W的机柜,从如果楼层配电柜的分路配电到机柜的电缆为2.5 mm2,电缆长度为20m(假设为较远端的机柜),此时的零线Ω,满载零线A,则产生的零线V。

  对于楼层配电柜里设置了隔离变压器的系统,见图2,此时的IT负载输入端的零地电压就等于IT设备输入端的N点对新的接地点G2的电压差,也等于零线V。

  可见,即使对于楼层配置了变压器,且楼层配电输出端的零地电压等于0V的配电系统,实际IT负载输入端的零地电压依然达2.4V,远大于1V。

  而对于在楼层配电柜里没有设置隔离变压器的系统,那么IT负载输入端的零地电压等于IT设备输入端的N点对原接地点G的电位差,依据图1,其相应的零地电压计算如下:

  从前的分析可见,对于数据机房IT负载的实际输入端而言,零地电压就象“幽灵”一样很难消除零,除非在每一个IT机柜上再加一隔离变压器,显然这是非常荒唐的措施。那么零地地电压对IT负载是不是真的有影响呢?

  要了解零地电压对IT负载是否有影响,关键的问题是零地电压是否能真正传到了IT内部的CPU、存储芯片等核心部件。实际上,通过一系列分析IT负载内部的结构不难得到,输出的电压只是给IT负载内部的电源模块供电,这一电源模块的输出才向IT内部的核心部件供电。这样,零地电压对IT负载的影响问题就简单化为零地电压对这一电源模块的输出影响问题。

  当前IT负载内部的输入电源模块基本采用两种制式,即ATX标准和SSI标准。这两种电源的主电路如图3所示。

  分析这一电源的工作原理能够准确的看出,无论是ATX还是SSI电源,输出的220V交流电进入IT负载内部后,都必须经四级变换,最后转换成稳定的12V、5V、3.3V的直流电压,提供给IT负载内部的CPU、内存、存储设备、网络通信芯片等“真正的负载”使用。这四级变换如下图所示,分别为:

  第四级:高频整流器,将稳定的高频交流电转换成稳定的直流12V(或5V、3.3V)输出。

  从上图可见,具有数伏零地电压的220V交流电,进入IT负载的电源后,从第一到第二级,也许我们还能“追寻”到这一电压的存在踪迹,但是经过第三级后,由于变压器的隔离作用,这一共模电压在变压器的二次侧被彻底消除,后面的电路已无了零线,只有直流的正、负极,所以也就不再存在所谓的零地电压及产生的干扰。此外,无论是ATX还是SSI电源,都在其输入端设有共轭电抗器与Y电容,这一部件基本就可将共模的零地电压阻隔在IT电源的第一级以外。

  可见,零地电压进入IT负载内部后,从传播途径看,经共轭电抗器抑制后,终结于内部变压器的前端,根本达不到真正的IT内部CPU、RAM、EPROM、硬盘等的供电端,所以无论是多高的零地电压都根本不可能对数据系统造成任何影响。

  有必要指出的是IT负载电源输出的12V直流电压,就是经第三级高频逆变器的高频变换得到的,其变换频率通常高达50KHZ~150KHZ,远高于高频机的变换频率,所以高频变换是IT电源自身的根本,IT负载不惧怕“高频”。

  “零地电压”已经广为人知,而“相地电压”的概念却似乎有点好笑。但是,如果我们能简单地分析一下相线和零线在IT负载内部的传播途径,我们就会得出非常惊奇的结果。由于ATX和SSI的变换结构几乎相同,所以我们以SSI制式电源为例来说明。

  具有零地电压的输出AC 220V电压进入IT负载的电源后,在输入电源的正半周,经第二级的整流后,相线L与第三级高频逆变器的正母线连通,而零线N则与负母线(a);而在输入电源的负半周,则刚好相反,零线N与正母线连通,而相线L则与负母线(b)。

  由此可见,在IT负载的第二级后,相线与零线具有完全相同的功能与流通线路。这样,如果“零地电压”高将影响IT负载的正常运行,那无疑“相地电压”高也会对IT负载产生致命的影响。而零地电压我们大家可以通过技术手段让它小于1V甚至等于0V,但是,如果我们让相地电压也控制到小于1V以下的话,那么IT负载的输入就没电了,数据机房也就直接瘫痪了。因此,从这一反例也可看出,强调零地电压小于1V是一个荒谬的概念!

  分析这一电路的交流输入部分,还能得出一个更有趣的结果,由于输入电路的完全对称性,如果我们让“零地电压”等于AC 220V,而让“相地电压”等于0V,这一IT电源的输出将不受任何影响地正常工作。所以,从理论上说,IT负载的安全零地电压应为AC 220V,问题是这时如果相地电压也等于220V的话,输入IT负载的相零电压就等于0V或440V了, IT负载就出现了断电或高压事故!如果我们能设计一具有零地电压、相地电压和“相零电压”都等于220V的“特殊”向IT负载供电,则IT负载将不受任何影响。

  中国电信电磁防护支撑中心联合华为技术有限公司的技术专家,对服务器等IT设备、DTU数据通信设施进行了零地电压加扰测试,同时对中国电信120多个机房的121台在网设备做了抽检调研,得出的结论如下:(详见参考文献1)

  (1)从对机架式服务器和刀片式服务器的加扰测试结果来看,22V以下的零地电压对这两种服务器无影响。

  (2)10V以下的零地电压差对DTU数据通信设施无影响。但在通信系统分散的情况下,零地电位差会对数据通信产生一定的影响,其原因是零地电位差会在数据通信线路的设备端口之间造成地电位差。(笔者注:根据笔者对整个测试报告和报告中所给出的线路图的分析,准确地说,应该是当采用RS232和同轴电缆通信时,由于地电位的差异导致了对数据通信的影响。这里的地电位实际上与输入电源的零地电压无关,它们是完全不同的两个概念,换句话说,如果两台通信设施的地电位差异较大,即使两台通信设施的输入零、地电压等于0,也会对通信有影响。另外,如果采用光纤通信,就不会有影响了。)

  (3)通过对122个在网通信机房的调查,在保证设备正常运行的情况下,设备的零地电位差分布在10V以下,建议:数据通信设施的零地电位差应在10V以下。”

  从兰州的类型看,无论是现代高频机还是将要完全淘汰的工频机,零线与地线在其内部都是从输入端到输出端直接贯通的,其产生与消除的机理完全一样,都可以使其小于1V以下,关键是厂商是不是愿意投入这样做。

  如果用户关心零地电压问题,那就应该关心IT负载端的零地电压高低,那才是最可能引发前言中提到的“5大致命问题”的根源。但是,不管在输出端还是在楼层配电输出端采取什么样的降低零地电压的措施,都无法从根本上使这一电压小于1V。任何仅保证输出端或在楼层配电端加隔离变压器来实现零地电压小于1V的做法都不过是自欺欺人的自我安慰而已。

  通过对IT负载自身电源4大变换级,尤其是高频变压器变换级的分析可见,零地电压对IT负载电源的输出端根本不可能构成任何影响,自然它也无法对IT负载的数据部件构成丝毫的影响。此外,IT负载电源本身就是一个优异的“高频机”电源。

  通过对“零地电压”与“相地电压”的技术比较可知,就对IT负载的损坏与影响而言,零地电压与相地电压一样,可达220V对IT负载无影响。但是综合中国电信的测试数据,笔直非常保守地认为20V以下的零地电压对现代IT负载不会有任何影响(但要关注此时的相地电压是不是正常)。

  因此,本文的最后笔直建议数据机房用户应科学地看待零地电压及其大小问题,走出零地电压的技术误区,以避免无谓的浪费和对整个机房电源系统可靠性的极大损害。

  在使用ups不间断电源系统的过程中,人们往往片面地认为蓄电池是免维护的而不加重视。然而有资料显示,因蓄电池故障而引起主机故障或工作不正常的比例大约为1/3。由此可见,加强对电池的正确使用与维护,对延长蓄电池的常规使用的寿命,降低系统故障率,有着逐渐重要的意义。除了选配正规品牌蓄电池以外,应从以下几个方面入手正确地使用与维护蓄电池: 一、保持适宜的环境和温度:影响蓄电池寿命的主要的因素是环境和温度,一般电池生产厂商要求的最佳环境和温度是在20-25℃之间。虽然温度的升高对电池放电能力有所提高,但付出的代价却是电池的寿命快速缩短。据试验测定,环境和温度一旦超过25℃,每升高10℃,电池的寿命就要缩短一半。目前所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸蓄电池,设计寿命普遍是5年,这在电池生产厂商要求的环境下才可以做到。达不到规定的环境要求,其寿命的长短就有很大的差异。另外,环境和温度的提高,会导致电池里面化学活性增强,由此产生大量的热能,又会反过来促使周围环境和温度升高,这种恶性循环,会加速缩短电池的寿命。 二、运行校准需注意:每年只在必要时进行1到2次运行时校准。有时,您可以执行运行时校准来验证您的运行时间是否是充足的。但是,频繁地执行运行时校准会减少电池的预期寿命。 三、定期充电放电:不间断电源中的浮充电压和放电电压,在出厂时均已调试到额定值,而放电电流的大小是随着负载的增大而增加的,使用中应合理调节负载,比如控制微机等电子设备的使用台数。正常的情况下,负载不宜超过额定负载的60%。在这个范围内,蓄电池的放电电流就不会出现过度放电。 ups不间断电源长期与市电相连,在供电质量高、很少发生市电停电的使用环境中,蓄电池会一直处在浮充电状态,日久就会导致电池化学能与电能相互转化的活性降低,加速老化而缩短常规使用的寿命。因此,一般每隔2-3个月应完全放电一次,放电时间可根据蓄电池的容量和负载大小确定。一次全负荷放电完毕后,按规定再充电8小时之后。 四、利用通讯功能:目前,绝大多数大、中型都具备与微机通讯和程序控制等可操作性能。在微机上安装相应的软件,通过串/并口连接,运行该程序,就可通过微机与进行通讯。一般具有信息查询、参数设置、定时设定、自动关机和报警等功能。通过信息查询,能获取市电输入电压、输出电压、负载利用率、电池容量利用率、机内温度和市电频率等信息;通过参数设置,可以设定基本特性、电池可维持时间和电池用完告警等。通过这一些智能化的操作,大大方便了山特电源及其蓄电池的使用管理。 在负载方面,负载请勿超过设备额定容量的80%,因为这会导致运行时间减少。负载增加时,运行时间会相应减少。如果电源不能供电,全负荷运行的将会很快耗尽并释放其电池的电量,这将减少电池的预期寿命。注意:为确保电池的运行时间更长,请勿将激光打印机连接到的备用电池插座。确保激光打印机使用“仅防浪涌”插座(使用适合的型号)。对那些没有“仅防浪涌”插座的,建议将激光打印机连接到单独的浪涌抑制器。 五、注意防雷击。雷击是所有电器的天敌,一定要注意保证的有效屏蔽和接地保护。另外,还应把不间断电源放在通风散热良好的地方

  开关瞬态(亦称暂态,由电气设备开关或放电造成的电压偏差,有时可高达20000伏,但是维持的时间极短,仅数纳秒)

  创新的精简结构设计,非常适合于IT类负载(办公终端、服务器、存储器、VoIP、宽带接入……), 确保负载安全可靠运行。

  具有自诊断功能,更以LED指示灯与声讯警报器结合使用,轻松获取状态信息,实时显示电池容 量与负载容量。

  US11T不仅保护计算机,还能够为计算机外设提供互联网访问浪涌保护功能。

  超宽输入电压/频率范围有实际效果的减少电池放电几率;超强充电能力,有效缩短电池回充时间,延长 寿命。

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