Veri Merkezleri İçin Yüksek Verimli AC Güç Dağıtımı

Özet

Belgenin çıkış noktası gerilimdir. Üç fazlı 20 A'lik bir dal devrede faz-nötr gerilim 120 V iken kapasite 7,2 kW, 240 V iken 14,4 kW'tır (güç = gerilim x akım x 3, faz-nötr gerilimle). Gerilimi yükseltmek dal devre kapasitesini amper başına ikiye katlar, bakır ve kayıpları azaltır ve birçok fazla büyük PDU yalıtım transformatörünün yerine UPS baypasında tek bir transformatör kullanılmasına izin verir. Birçok veri merkezinde PDU transformatörlerinin toplam gücü UPS kapasitesinin 1,5 ila 3 katıdır ve bu transformatör kayıplarını artırır.

Karşılaştırma, 600 kW kapasiteli, yüzde 80 yüklü, 104 raklı (rak başına 4,6 kW) 2N referans düzen üzerinde yapılır. Varsayımlar 1 kW ısıyı atmak için 0,5 kW elektrik, 0,12 dolar/kWh, ortalama 112 ft ara besleme ve 44 ft rak bağlantı kablosudur. Dönüşümün yapılabileceği beş yer maliyet, kayıp, ağırlık, taban alanı, hata akımı ve kesici sayısı açısından değerlendirilir; dağıtık PDU'larda otomatik transformatör ve baypasta yalıtım transformatörü içeren 5B yapılandırması önerilir.

Sonuçlar 2N için şöyledir: toplam dağıtım kaybı geleneksel düzende 17.750 W, önerilen düzende 10.730 W (yüzde 40 tasarruf). Malzeme ile 10 yıllık enerji maliyeti 575.792 dolara karşı 420.811 dolardır (yüzde 27). 5B, malzeme maliyetini yüzde 21, enerji maliyetini yüzde 40, 10 yıllık toplam maliyeti yüzde 27 ve taban alanını yüzde 16 azaltır; 1N'de enerji azalması yüzde 47, toplam yüzde 36'dır. IT güç kaynaklarını 120 V'tan 240 V'a taşımak güç kaynağı verimini 1-3 puan artırır; bu sunucu başına yılda 4 ila 31 dolar, soğutmada ayrıca yaklaşık 2 ila 16 dolar eder.

Önemli bir bedel hata akımıdır. Geleneksel düzende erişilebilir hata akımı PDU/RPP girişinde 26,0 kA, dal kesicide 3,8 kA, rakta 3,2 kA iken 4A/4B/5B yapılandırmalarında bu değerler 14 kA, 14 kA ve 6,3 kA'dir; 10 kA'nın üzerinde oldukları için daha yüksek kesme kapasiteli dal kesicileri gerekebilir. Pratik konulara da girilir: IEC C14 ve C20 fişleri yalnızca 250 V'a kadar derecelidir, bu da 277 V IT dağıtımını olası kılmayan nedenlerden biridir; 240 V devreler C13/C19 kullanır.

Öne çıkan noktalar

1. 20 A üç fazlı dal devre: 120 V faz-nötr ile 7,2 kW, 240 V ile 14,4 kW.
2. PDU transformatörlerinin toplam kapasitesi çoğu veri merkezinde UPS kapasitesinin 1,5-3 katıdır; bu transformatör kayıplarını artırır.
3. IT güç kaynaklarını 120 V'tan 240 V'a taşımak verimi 1-3 puan artırır: sunucu başına yılda 4-31 $ artı soğutmada yaklaşık 2-16 $.
4. 600 kW 2N örnek: toplam dağıtım kaybı 17.750 W (geleneksel) karşı 10.730 W (önerilen), yüzde 40 tasarruf.
5. Malzeme artı 10 yıllık enerji maliyeti 575.792 $ karşı 420.811 $ (yüzde 27 tasarruf).
6. 5B, 2N'de malzeme maliyetini yüzde 21, enerji maliyetini yüzde 40, 10 yıllık maliyeti yüzde 27, taban alanını yüzde 16 azaltır; 1N'de enerji yüzde 47, toplam yüzde 36.
7. Erişilebilir hata akımı: geleneksel 26,0 kA (PDU/RPP girişi), 3,8 kA (dal kesici), 3,2 kA (rak); 4A/4B/5B için 14, 14 ve 6,3 kA.
8. IEC C14 ve C20 yalnızca 250 V'a kadar derecelidir; 240 V devreler C13/C19 kullanır.

Tasarımda kullanımı

• Tek hat çiziminde geleneksel 480'den 208/120 V'a düzenin yanına 'Kuzey Amerika 415/240 V' şablonu ekleyin: 480 V UPS, otomatik transformatörlü RPP/PDU, UPS baypasında yalıtım transformatörü.
• Dal kapasitesini V_LN x A x 3 ile hesaplayın (yerel koda göre azaltılarak); toplam kurulu PDU kVA'sını UPS kVA'sıyla karşılaştırıp PDU transformatör toplamı UPS gücünün yaklaşık 1,5 katını aşarsa uyarı verin.
• Dal seviyesinde erişilebilir hata akımı 10 kA'yı aşarsa yeterli kesme kapasiteli kesici ya da yukarı akışta akım sınırlayıcı kesici isteyin.
• Rak PDU kataloğunda priz tiplerini (C13/C19) ve gerilim derecesini tutun; 120 V veya üç fazlı giriş gerektiren cihazları işaretleyin.

Kimler okumalı

Kuzey Amerika tarzı 480 V dağıtımı olan tesislerin elektrik tasarımcıları ve bu düzenin maliyet-verim gerekçesini arayan karar vericiler.

İlgili standartlar

• NFPA 70
• IEC 60320-1

Yayın bilgileri

Yazarlar

Neil Rasmussen

Yayıncı

Schneider Electric

Yıl

2011

Belge numarası

WP 128

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Üretici

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

Telif hakkı saklı; yalnızca künye — özgün belge için yayıncının kullanım koşulları geçerlidir

Künye