Трансформаторы дата-центра регулируют поток мощности, обеспечивая правильный ток для оборудования. Узнайте их роль, важность и советы по выбору лучшего.
Обеспечение стабильной подачи входящего электричества в центр обработки данных — это одно. Распределение потока мощности на соответствующих уровнях тока по различным активам в центре обработки данных — это совсем другое.
Решение этой задачи является основной функцией трансформаторов ЦОД — ключевого компонента ЦОД, который часто недооценивают. Вот краткий обзор того, что делают трансформаторы ЦОД, почему они важны и как выбрать правильные трансформаторы для вашего объекта.
Что такое трансформатор центра обработки данных?
Трансформатор центра обработки данных — это электрический компонент, который регулирует напряжение источника питания . Основная цель трансформаторов в центрах обработки данных — «ступенчатое» повышение или понижение мощности в зависимости от потребности в энергии для серверов, систем HVAC и другого оборудования в центре обработки данных.
Роль трансформаторов в системах питания центров обработки данных
Трансформаторы работают вместе с другими частями системы электропитания центра обработки данных, включая:
-
Основной источник питания , который подает весь объем тока, необходимый для питания всех компонентов в центре обработки данных, но который фактически подает этот ток как один большой поток энергии, без возможности разбить его на более мелкие потоки в зависимости от различных потребностей оборудования в центре обработки данных.
-
Автоматические выключатели , которые отслеживают уровни тока и разрывают цепи, если поток электричества становится слишком большим. Хотя трансформаторы теоретически могут гарантировать, что соответствующий уровень тока будет протекать в каждой цепи, неисправные трансформаторы или неправильно настроенные параметры могут вызвать проблемы. Вот почему центры обработки данных используют автоматические выключатели в качестве вторичной линии защиты от риска избыточного тока.
Почему трансформаторы для центров обработки данных имеют значение
Трансформаторы для дата-центров важны в первую очередь потому, что величина тока, необходимая для питания оборудования внутри дата-центра, может сильно различаться. Например, для чиллера может потребоваться высокий уровень напряжения, в то время как небольшие серверы обычно используют гораздо меньше.
Если система питания центра обработки данных подает больше тока, чем может выдержать данный элемент, это может привести к физическому повреждению. Между тем, недостаточный ток может привести к сбоям в работе или вызвать неработоспособность оборудования.
Трансформаторы отвечают этим требованиям, помогая гарантировать подачу нужного количества тока к каждому элементу или системе в центре обработки данных.
Трансформаторы также важны, поскольку уровни напряжения на входящих источниках питания могут колебаться по разным причинам, таким как внезапные изменения общей выходной электрической мощности сети, ненадежная проводка или короткие замыкания.
Колебания могут повредить оборудование, если их не регулировать. Например, сервер может быть поврежден со временем, если он подвергается частым, кратковременным скачкам напряжения, которые не длятся достаточно долго, чтобы сработать автоматические выключатели, но вызывают перегрев, изнашивающий электронные компоненты сервера. Трансформаторы предназначены для смягчения таких проблем, обеспечивая постоянный поток электроэнергии независимо от колебаний тока во внешних источниках питания.
Типы трансформаторов для центров обработки данных
Трансформаторы внутри центра обработки данных можно классифицировать по нескольким факторам:
-
Мощность : Различные типы трансформаторов могут работать с различными уровнями напряжения. Обычно в центрах обработки данных используются высоковольтные трансформаторы для распределения основного источника питания на более мелкие потоки. Они также могут использовать трансформаторы среднего напряжения для дальнейшего разделения тока и низковольтные трансформаторы для подачи питания на специализированное оборудование, которому требуются небольшие и точные уровни энергии.
-
Тип сердечника : Существует несколько способов проектирования сердечника трансформатора, который является компонентом, который выполняет изменение напряжения. Основными вариантами являются конструкции типа оболочки и сердечника. Первые, как правило, более надежны и компактны.
-
Метод охлаждения : Различные типы трансформаторов используют различные методы охлаждения. Большие трансформаторы обычно используют масло для охлаждения, в то время как трансформаторы меньшей мощности используют воздух. Сухие трансформаторы не охлаждают так эффективно, но они имеют преимущество в том, что не создают риска утечки охлаждающего масла.
Выбор трансформатора для центра обработки данных
Выбор идеального трансформатора для ЦОД — сложная задача, которую предприятия должны доверить инженерам с необходимыми навыками. Но основы процесса включают:
-
Оцените требования к мощности питания : основные факторы, которые следует учитывать при выборе трансформаторов, — это потребности в входной и выходной мощности, поскольку система питания должна распределять энергию на уровнях, соответствующих оборудованию внутри центра обработки данных.
-
Установите цели надежности : уровни доступности и надежности, которые центр обработки данных требует от своей энергосистемы, могут влиять на выбор трансформатора. Инженеры могут повысить надежность, установив резервные трансформаторы и выбрав более совершенные конструкции, которые делают трансформаторы устойчивыми к таким рискам, как перегрев.
-
Учитывайте требования к пространству : некоторые трансформаторы требуют больше физического пространства, чем другие. Эта характеристика может повлиять на выбор типа трансформатора в зависимости от того, сколько свободного места есть в центре обработки данных.
-
Оцените цели потери энергии : Трансформаторы «теряют» часть энергии при преобразовании тока в различные уровни напряжения. Те, у которых более высокие показатели потери энергии, более расточительны и могут снизить эффективность использования энергии (PUE) центра обработки данных.
