一般來說,數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)包括:外電引入、變壓器、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、交流不間斷電源系統(tǒng)、直流不間斷電源系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及輸配電線路等。由于數(shù)據(jù)中心功率密度的提高,所消耗的電功率增加,在電力各環(huán)節(jié)能量損耗亦隨之增大,因此,電源系統(tǒng)各環(huán)節(jié)均需采取節(jié)能措施。
(1)外電引入、變壓器、發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)節(jié)能研究
(2)照明系統(tǒng)及輸配電線路節(jié)能研究
(3)交、直流不間斷電源系統(tǒng)節(jié)能研究
傳統(tǒng)交流不間斷電源(塔式UPS電源)系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀
當(dāng)前,數(shù)據(jù)中心主設(shè)備一般要求交流電源輸入,多采用傳統(tǒng)的交流UPS電源系統(tǒng)供電模式,即:UPS電源系統(tǒng)將交流市電整流逆變后,為數(shù)據(jù)主設(shè)備提供220/380V的交流不間斷電源。其應(yīng)用現(xiàn)狀總結(jié)如下:
(1)傳統(tǒng)UPS電源系統(tǒng)多采用N+1配置,美國服務(wù)器租用,等級較高的數(shù)據(jù)中心機(jī)房采用2(N+1)配置。
(2)部分在網(wǎng)的早期UPS電源主機(jī)采用6脈沖整流,近年來基本都采用12脈沖整流。
(3)為了限制UPS電源系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波,部分UPS電源系統(tǒng)配置了有源濾波器。
(4)蓄電池后備時(shí)間大多按單機(jī)滿載30分鐘配置,有的數(shù)據(jù)中心配置達(dá)到了單機(jī)滿載1小時(shí)。
傳統(tǒng)交流不間斷電源系統(tǒng)存在的問題
隨著數(shù)據(jù)中心高能耗問題的凸顯以及對設(shè)備運(yùn)行可靠性要求的不斷提高,傳統(tǒng)交流UPS電源供電模式存在以下一些不足:
(1)采用了冗余并機(jī)技術(shù),無論是N+1還是2(N+1)系統(tǒng),在正常運(yùn)行時(shí),UPS電源主機(jī)的負(fù)載率均較低,再考慮到系統(tǒng)配置容量較實(shí)際偏大,使得系統(tǒng)的負(fù)載率更低,未在最佳效率點(diǎn)附近運(yùn)行,系統(tǒng)損耗較大。經(jīng)調(diào)查,很多大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房的UPS電源系統(tǒng)單機(jī)負(fù)載率一般在10%至30%之間,大多數(shù)只有20%左右,在發(fā)展過程中的數(shù)據(jù)中心機(jī)房UPS電源單機(jī)負(fù)載率甚至更低,單機(jī)負(fù)載率10%不到的也占很大部分。
(2)目前仍有采用6脈沖整流的UPS電源在網(wǎng)運(yùn)行,且沒有采取相應(yīng)的諧波處理措施,導(dǎo)致系統(tǒng)額外附加功率損耗大。部分UPS電源系統(tǒng)雖然配置了諧波過濾器用于諧波治理,但治理后實(shí)際運(yùn)行情況沒有進(jìn)行相應(yīng)跟蹤,治理效果無法保證。
(3)交流UPS電源系統(tǒng)的后備蓄電池需經(jīng)過UPS電源逆變后才能供給負(fù)載,一旦UPS電源本身出故障,仍會造成負(fù)載停電。
電源線的選擇
電源線選擇要通過計(jì)算才可以得到合理的選配,常用的12V供電攝像機(jī)的工作電流:
普通槍機(jī)或者半球:工作電流約為200~300mA可以選擇500MA-1A的電源
一體化攝像機(jī):工作電流約為350~400mA可以選擇1A的電源
小型中型紅外攝像機(jī):工作電流為600-700MA可以選擇1A的電源
大型的紅外攝像機(jī):工作電流1000MA-1200MA可以選擇2A的電源
供電一套監(jiān)控系統(tǒng)中:攝像機(jī)可以單獨(dú)供電,也可以多個(gè)集中供電,如果是多個(gè)攝像機(jī)集中供電,美國站群服務(wù)器 亞洲服務(wù)器,所需要的電流為多個(gè)攝像機(jī)電流之和。
假設(shè)一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)要10臺半球攝像機(jī)統(tǒng)一公用一個(gè)電源,因?yàn)橐慌_半球的電流是300-400MA,所以10臺攝像機(jī)的電流是3000MA-4000MA,就應(yīng)該選擇5A或者6A的電源供電。
電源線線徑的選擇
假設(shè)四臺攝像機(jī)到監(jiān)控距離少于40米,每臺攝像機(jī)可單獨(dú)布RVV2×0.5電源線到監(jiān)控主機(jī)并用小型開關(guān)電源供電;如果4個(gè)半球或者槍機(jī),也可以選擇2個(gè)12V1A電源或者1個(gè)12V2A電源,4個(gè)攝像機(jī)采用并聯(lián)取電的方式,比較節(jié)省線材;如果攝像機(jī)的數(shù)量較多,8個(gè)攝像機(jī),則應(yīng)采用大功率的12V直流穩(wěn)壓電源集中供電,這個(gè)時(shí)候由于電流過大,必須考慮電源線上的壓降,一般情況下,8個(gè)攝像機(jī)的系統(tǒng),最遠(yuǎn)距離不超過40米的,可以布RVV2*0.75的線材集中供電;如果16路的系統(tǒng)集中供電,就要選擇RVV2*1.0的電源線。以上的介紹的是攝像機(jī)到監(jiān)控主機(jī)不超過40米距離的電源線的選擇。
如果攝像機(jī)到主機(jī)的距離超過40米,就要考慮用220V集中供電,到攝像機(jī)端進(jìn)行變壓變成12V給攝像機(jī)供電。一般情況下,220V供電,只要系統(tǒng)不是太大,8路以下,200米以內(nèi)的距離,都可以選擇RVV2*0.5的線材,如果8路以上,都是大功率的紅外攝像機(jī),就要考慮用RVV2*0.75的電源線供電了,另外如果距離更遠(yuǎn),為了保證安全,最好用RVV2*1.0的線材。
電源線選擇方法
1、采用雙絞線供電
五類或五類以上的非屏蔽雙絞線作為監(jiān)控?cái)z像機(jī)供電電源線,可以簡化布線,但是你要保證傳過來的電源符合設(shè)備的要求。如設(shè)備工作電源是10-12VDC,電流是500MA,雙絞線內(nèi)阻為10Ω/100米(實(shí)際使用要測量),若傳送的電源是12VDC,考慮到距離電壓衰減,要保證設(shè)備的使用正常,傳送電源在150米以內(nèi)。
2、獨(dú)立RVV線供電