Як запобігти краху: виклики та рішення для забезпечення живлення ІТ-інфраструктури

Електроживлення має вирішальне значення для роботи ІТ-інфраструктури. На жаль, іноді трапляються перебої в електропостачанні або раптові зміни параметрів. Які перебої в електропостачанні особливо небезпечні? Як від них захиститися?

Для функціонування ІТ-інфраструктури потрібне живлення. У випадку з пристроями, що живляться від батарейок, ми можемо працювати безперебійно навіть у разі збою в електромережі. Чого не скажеш про серверні кімнати, які потребують постійного електроживлення та безперебійного доступу до мережі.

Сучасні дата-центри обладнані сучасними системами безперебійного електроживлення та доступом до мережі щонайменше від двох провайдерів з можливістю безперебійного перемикання трафіку між обраними провайдерами.

Системи безперебійного живлення – це елементи ІТ-інфраструктури, яким зазвичай приділяється мало часу. Найчастіше безперебійне живлення не потрібне для повсякденної роботи, але суть того, як працює безперебійне живлення в разі збою в електромережі або раптової зміни параметрів електроживлення, не варто забувати. Системи безперебійного живлення захищають від багатьох потенційно небезпечних ситуацій, про які ми не підозрюємо щодня.

Перебої в електропостачанні трапляються частіше, ніж ми думаємо, але в переважній більшості випадків вони компенсуються захистом, який використовується в джерелах живлення або системах аварійного живлення. До збурень в електромережі відносяться всі електричні збурення, які викликають відхилення параметрів струму, що подається, наприклад, його напруги або сили струму, від еталонних параметрів.

Електронні пристрої призначені для роботи при фіксованих напругах, які строго визначені, і зміни цих напруг можуть викликати дорогі поломки систем електроживлення або цілих пристроїв, наприклад, через перегорання материнської плати або окремих компонентів, які не змогли впоратися з подачею занадто високої напруги або сили струму.

У цьому матеріалі ми розповімо про найпоширеніші аномалії, з якими стикаються системи резервного живлення в дата-центрах.

EMI розшифровується як Electromagnetic Interfence, що на практиці означає електромагнітні перешкоди. Це електричні перешкоди, спричинені електромагнітною індукцією або електромагнітним випромінюванням від потужних пристроїв. Найчастіше ЕМІ виникають при пошкодженні високовольтних ліній електропередач або опор електропередач. Також дуже часто ЕМІ виникають під час раптових погодних змін, таких як шторми, сонячні спалахи або виверження вулканів.

Залежно від сили, електромагнітні перешкоди можуть призвести до збоїв у роботі комп'ютерів і серверів, перешкод у зв'язку під час передачі даних, аж до остаточного руйнування обладнання.

Для захисту від електромагнітних завад термінальне обладнання слід розташовувати подалі від потужних пристроїв, таких як електродвигуни або теплові насоси. з електромагнітними завадами борються стабілізатори напруги AVR і UPS.

Перенапруга – це миттєве, раптове, короткочасне підвищення напруги в електричному ланцюзі. Це дуже поширене явище, яке виникає під час грозових розрядів і під час збоїв в енергосистемі – під час раптового зникнення або появи напруги.

Найпростіший спосіб захисту від перенапруги – використання спеціальних подовжувачів, які нормалізують напругу, що подається на кінцеве обладнання. Додатковий захист від перенапруги забезпечують UPS, які нормалізують вихідну напругу.

Електричні перешкоди – це випадкові коливання електричної частоти, які негативно впливають на безперебійну передачу електроенергії від мережі до кінцевого обладнання.

Електричні перешкоди є поширеним явищем, яке зазвичай виникає з низькою інтенсивністю і не впливає на стабільність електропостачання.

Явище електричного шуму пов'язане з електричним обладнанням, що працює в мережі. На жаль, комп'ютери, монітори та різні типи чутливого електронного обладнання, наприклад, вимірювальне обладнання, сильно страждають від електричного шуму.

Електричні шуми – це явище, яке повністю компенсується в UPS  і стабілізаторах напруги AVR.

Відключення електроенергії саме по собі зазвичай не є небезпечним для ІТ-інфраструктури. Більшою проблемою є переривання безперервності бізнесу, коли ІТ-інфраструктура не підключена до аварійного джерела живлення.

Повне відключення електроенергії також сприяє виникненню стрибків напруги при перезапуску електропостачання.

Єдиний спосіб захиститися від перебоїв в електропостачанні та їх наслідків – використання UPS.

Іноді трапляється так, що замість повного відключення електроенергії виникає ситуація, коли напруга, що подається, нижча, ніж очікувалося. Подача струму з такими параметрами може перешкоджати роботі електронних пристроїв. Струм зниженої напруги може перешкоджати використанню повної обчислювальної потужності ІТ-інфраструктури. Це може спричинити помилки живлення або зарядки акумулятора.

Падіння напруги в мережі часто пов'язане зі збоєм в енергосистемі.

Тривале використання низьковольтного живлення помітно прискорює знос компонентів, скорочуючи термін їх служби. Стабілізатори напруги AVR захищають від наслідків падіння напруги в мережі.

Ситуація, протилежна падінню напруги в мережі, – це підвищення напруги в мережі. Однак його не слід плутати з перенапругою, тобто тимчасовим підвищенням напруги. Підвищення напруги в мережі, на відміну від перенапруги, є довготривалим явищем.

Підвищення напруги в мережі часто виникає під час роботи розташованих поруч великих електроприладів, несправного обладнання електроживлення, блоків живлення або зарядних пристроїв.

Стабілізатори напруги AVR захищають від наслідків підвищення напруги в мережі.