提升可用性
提升可用性的一大舉措就是確保能源供應。透過持續使用防雷和突波保護裝置,可有效避免由於瞬態事件而導致的電源停運故障。這也是現在眾多國家強制實施突波保護措施的原因。
像電訊技術這樣的關鍵基礎設施絕對有必要使用防雷和突波保護來提升可用性。而其他所有類型的住宅和功能性建築物,無論是私人的,還是商用或工業用途,也都必須考慮防雷和突波保護。
電訊系統的突波保護
在資料中心處理大量來自不同網路元件和所在位置的資訊。這些資訊不僅包括行動電話網路中的資料,還包括來自固定網路節點的所有資訊,這些網路節點除了確保語音通訊之外,還要保證資料通訊。電訊供應商的電腦中心出現故障停運會導致一系列的後果。一旦發生故障停運,就會波及大量客戶。
Telefónica 公司面臨哪些挑戰?
新一代 5G 行動電話網路在物聯網和數位化領域催生出新的應用。我們已經在聯網駕駛和工業環境中看到了非常具體的應用可能性。這對我們的通訊網路提出了諸多要求,其中最重要的就是高度可靠性。
Oliver Tananow,Telefónica Germany GmbH & Co. OHG 電氣工程核心現場資深專家
除了為電源採用冗餘設計之外,還必須對電源供電過程中的所有相關單元採取相應的防雷和突波保護措施。這有助於克服上述挑戰,並確保行動電話網路和固定網路的可用性。
我們將在下文就安裝有防雷及突波保護裝置的敏感位置進行詳細探討。
使用 ImpulseCheck 監控饋電中的突波保護裝置
饋送
此處,1+2 類防雷和突波保護裝置組合可為面向資料中心的電力供應商輸電節點提供必要的保護。這類設備本身的放電容量就足以安全應對高達 100 kA 的雷電流,並將其引流至大地。由於饋電保護至關重要,所以需要額外用一個 ImpulseCheck 來監控突波保護裝置 (SPD)。突波保護輔助系統 ImpulseCheck 提前發現 SPD 損壞,並向控制室報告保護裝置的狀態。
資料中心的主配電箱:用 1+2 類特殊的防雷和突波保護裝置組合進行防雷和突波保護
主配電箱
源自饋電裝置與應急電源的電纜將一併匯入主配電箱中。由於這個設備部分也可能會遭受較高的雷電流和突波電壓,因此這裡使用一個緊湊型組合設備(1+2 類特殊的防雷和突波保護裝置組合)。為了能在電源的這個敏感點上監控突波保護裝置的狀態,還額外使用了一個 ImpulseCheck。
1+2 類防雷和突波保護裝置組合用於保護應急電源免遭突波
應急電源
一旦主電源意外發生故障停運,就會啟動應急電源。在內置的柴油引擎準備就緒之前,由一個大型電池儲能器供電。上述操作均會自動進行。當然,這種冗餘電源可以避免突波電壓。
在這個特殊應用案例中,虽然雷電流無法直接耦合到發電機系統部件中,但是仍可能有部分雷電流流經這個區域。從正常模式切換到應急模式也會造成突波電壓耦合這一危險狀況。使用 1+2 類突波保護裝置最大程度地降低這一危險。
每個資料中心的核心 – 伺服器機房
伺服器機房
無論是哪種資料中心,最重要的就是伺服器機房。伺服器一旦停運,就意味著電訊網路故障。無論是行動電話網路通訊,還是固定網路通訊,都是透過伺服器開展工作的,因此這裡絕對有必要進行突波保護。
伺服器通常都以 48 V 直流電壓運行。透過使用適用於直流電應用的 2 類突波保護裝置為伺服器機房內的電源線提供保護。
空調是資料中心的敏感區域之一
空調系統
資料中心的另一個重要組成部分就是空調系統。空調系統一旦發生故障停運,伺服器機房內的溫度就會急劇攀升。這可能會導致伺服器關機,在最嚴重的情況下,還會導致個別伺服器機架因為過熱而發生故障停運。在這裡,使用 2 類突波保護裝置即可避免因突波導致的故障停運。出現突波電壓時,2 類保護裝置的放電電流最高可達 40 kA。突波保護裝置的電壓保護級別最高可達 1.5 kV。依據空調控制器的電源結構,可以使用單相或三相產品。
結語
關鍵基礎設施通常指的是對於維持經濟、社會或社會功能而言非常重要的設備或系統。此類功能一旦失靈或故障停運,就會嚴重影響人類的福祉。
這裡展現的案例基於德國 Telefónica 公司的資料中心保護。選中的這個案例還表明:要想確保行動電話網路和固定網路營運服務的可用性,還必須考慮到許多其他行業。