深圳山特UPS电源较**

时间：2017-03-23

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从接地方式上谈数据中心的供电系统


数据中心的所有设备运转都离不开电，研究数据中心供电系统非常有意义。在如今倡导绿色、节约能源的大背景下，优化数据中心的供电系统是一种主要的节约能源的方式。其实很多人对供电系统并不了解，不知道其工作的基本原理。对于一个数据中心的技术人员来讲，掌握数据中心供电系统的原理和使用方式，是较基本的技能，不可能每个数据中心都有专门的电工来维护供电系统，对于很多中小型的数据中心，根本没有资金再去单独聘用电工，所以掌握一些基本的供电知识是非常必要的，这对于日常维护数据中心，以及在紧急故障情况下，缩短业务恢复的时间都是非常有益的。本文将对数据中心的供电系统做个简单介绍。
数据中心也是建筑，继承了建筑工程供电使用的基本供电系统，有三相三线制，三相四线制等。根据各种保护方式、术语概念、低压配电系统，按接地方式的不同，国际电工**将供电系统分为三大类：TT系统、TN系统、IT系统。TT系统是指将电气设备的金属外壳直接接地，负载侧设备不带电的金属外壳与大地连接，但与电源侧配电变压器中性点没有直接电气连接，也称为保护接地系统，其中**个符号T表示电力系统中性点直接接地;*二个符号T表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接，而与系统如何接地无关。TT系统接地耗材比较多，还需要增加额外的漏电保护器，低压断路器不一定能跳闸，易出现危险，所以TT系统一般用于临时的供电，安全性不高，很少适用于数据中心，即使应用也仅作为临时的备用供电系统使用。TN系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统，也称作接零保护系统。这种系统的特点是一旦设备出现外壳带电，接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流，立即引起熔断器的熔丝会熔断，使故障设备断电，非常安全，TN系统也比较节省材料，保护零线和工作零线可以做到一起，如果工作零线还作为零保护线，也称作保护中性线。此时由于三相负载不平衡，工作零线上有不平衡电流，有对地电压，这样与保护线所联接的电气设备金属外壳有一定的电压，这种情况仅适用于三相负载基本平衡的情况。如果将工作零线和保护零线分开，就不用关心三相负载不均的问题，这种供电方式比较**，适用于中小型的数据中心，总耗电量比较低的数据中心。IT系统是三相三线式接地系统，其中的I表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地，T表示负载侧电气设备进行接地保护，没有中型线N，只有有线电压380V和无相电压220V，保护接地线PE各自独立接地。IT供电**性高、安全性好，是数据中心较重要的供电方式。我们常说IT系统、IT民工，不仅是用IT来代表信息行业的一个特点，其实信息系统(包括数据中心)的供电系统也叫IT系统。使用IT方式供电，即使电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流依然很小，不会破坏电源电压的平衡，使用安全度高。
从以上的介绍中不难看出，三类供电系统较大的区别在于接地方式的不同上，采用不同的接地方式决定了整个供电系统的*自特点。IT系统是目前数据中心使用较为广泛的供电方式，这也是为何我们将信息处理都统一称为IT的一个原因，而不仅仅是InformationTechnology的缩写。用于数据中心的供电系统，其允许输入的电压和频率的波动范围要相当宽，典型值分别为380/220的15%左右和50Hz的10%左右，IT系统很好地确保了这点。不过IT系统也有不足，IT系统不能配出中性线N，因此它不适用于拥有大量单相设备的数据中心，还有就是当供电距离很长时，供电线路对大部分的分布电容就比较大了。当负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成架路，保护设备不一定动作，这是比较危险的，所有IT系统只有在供电距离不长时才比较安全。由此可见，不管哪种供电系统，都有其使用的优点和缺点，需要根据实际使用情况综合评估使用哪种方式，从已经应用的情况来看，数据中心还是以IT系统为主。
供电系统是整个数据中心的动力来源，相当于一个人的“心脏和血管”，负责把能量输送到数据中心里的每一台设备，供电系统能够正常工作，是其它所有系统能够正常工作的前提和基础，所以**数据中心供电系统的安全**运行是尤为重要的。三种供电方式，只有IT方式**性较高，因此成为了数据中心里应用较为广泛的供电方式。虽然和TT、NT相比，IT系统的建设成本较高，但是也较安全，较稳定。在数据中心的建设成本中，供电系统往往是整个数据中心投资较大的部分，有时可能达到整体投资的50%，是数据中心较为关键的部分。建设一个运转*的供电系统，对于数据中心在整个生命周期里安全运行都是非常必要的。建设*的供电系统，意味着可以给数据中心运行节省电能，数据中心运行越久，收益就越高，如今的数据中心通过各种小的系统优化来改善供电，主要有两个目的：一个是安全性，另一个是节能。不管如何改变，供电系统的基本永远不会变，IT系统的三相三线式不会变，所以掌握IT系统的使用特点，可以很快进入到数据中心的供电系统维护上来，在此基础上在去学习其它复杂的技术，比如电路备份、噪声处理、漏电保护等等，这些都是供电系统的辅助组成部分，和供电有着密切联系。

机房各种设备开关电源部分的设计思路基本相同，但是详细的设计却又是千差万别，所以高压直流供电在实际的运用过程中，需要对各种设备进行测试，甚至需要对设备的电源部分进行改造，这些都是高压直流供电应用中所遇到的困难。高压直流供电目前还在试验探索阶段，据真正的大规模市场化应用还有待时日，但是从机房节能增效的角度来说，高压直流供电是技术发展的方向。相信以后随着高压直流标准的**，以上的缺点和面临的困难都会得以解决，高压直流供电技术会得到更广泛的应用。步入云时代，随着移动互联网、电子商务等迅速扩张，ISP行业对IDC机房建设提出了更高要求。大型互联网企业的用户数再**高，数据量爆发式增长，腾讯、百度等对IDC资源需求越来越大，将IDC建设列入企业发展战略目标。金融、电信、能源等信息化程度较高的行业数据中心业务外包服务，物联网、生物、动漫等新兴行业数据中心的IDC需求以及云计算带来的**市场机遇，将推动我国IDC市场不断扩大。　　　　在这样的大趋势下，ISP行业也在逐渐发生变化，提供业务和内容服务的OTT与提供宽带业务的传统通信运营商正在转型提供面向多用户数据中心业务(MTDC)。随着市场不断扩大，竞争也异常激烈，ISP行业要求IDC机房具备以下条件：　　　　数据中心建设思路和需求趋向大型化、集约化、高密度化、高可用性;　　　　数据中心大型化，面向多租户、多业务，统一规划、弹性架构设计，多期建设、**部署，满足业务增长;　　　　低PUE、*运维，有效降低运营成本成为了MTDC的核心竞争力，程度的降低TCO是ISP行业**关注的问题。

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