如果您企業的數據中心不能保證24/7全天候提供服務，那么您的業務可能不會保持長期正常的運轉。我們生活在一個始終不間斷運營的商業環境中，最終用戶需要隨時隨地的訪問他們所需要的應用程序。

您企業需要增強數據中心的彈性和可靠性。本文中，我們將與您分享有關不間斷電源(UPS)安裝的安全要求和技巧，以及提高電源可靠性的一些技巧。

在今天的24/7全天候運營的商業大環境中，“永遠保持在線運行”的業務環境、可靠性和韌性始終是關鍵任務設施的首要任務。然而，這方面的目標極有可能受到這些設施的日常使用和運行的實際方面的威脅。

數據中心配電系統作為一個整體是從可用電源延伸而來的——其通常往往是從變壓器、發電機和不間斷電源(UPS)輸入，然后通過交換設備、斷路器進入到所支持的ICT、冷卻設備和相關負載進行輸出。因此，我們不僅要了解與電力設備的每個項目相關的問題，還有必要了解這些項目是如何相互影響的。而鑒于這些項目之間的相互影響還可能隨著數據中心負載的變化而變化的本質屬性，使得我們對于這方面需要特別注意。

在正常運行和發生故障的兩種情況下，保持安全和消除人員和設備的風險無疑是至關重要的。同時還需要考慮電弧，注意其危險性及如何緩解。在本文中，我們將看到同時具備變壓器和發電機的電力系統的設計應該能夠處理過載的電流和短路條件以及額定運行，尤其注意三極和四極開關的影響、靜態旁路、不同的斷路器類型和選擇性問題。與此同時，電力基礎設施未來增長的相關影響也被考慮了——當模塊被添加到可擴展系統時，發生故障情況和選擇性問題應如何解決?還討論了如何最大限度地減少人為誤差所造成的影響，并回顧了通過互鎖實現的保護。

文章中還探討了必須防止靜態開關故障引起的反向饋電電流;借助現代UPS系統減輕這些現象，以及過載條件，特別是階躍變化，以及整流器電流限制。文中還涉及到相關的國際安全立法。在正常運行、維護期間及發生故障的不同條件下的UPS操作的詳細考慮因素;系統的可用性和對關鍵負載的保護及安全性的影響將凸顯在開始任何新的UPS安裝或升級之前，咨詢經驗豐富的UPS供應商的可行性。

雖然本文第一部分著眼于配電，但其重點是UPS。而在接下來的幾個部分中，則涵蓋了UPS和配電主題;饋線和優化，三極和四極開關和選擇性問題。總的來說，本文將為大家提供關于如何提高數據中心可靠性和安全性的相關知識，以及如何防止不必要的停機中斷。

在動態環境中保持最新狀態

最關鍵應用程序的管理人員發現自己需要不斷地在可靠性與投資之間進行最佳平衡。伴隨著新課題的出現，相關的焦點也隨之出現頻繁的變化;這方面的例子包括抗震性、環境硫磺污染、EMI、散熱、職責的轉換等等。

反向饋電保護(Backfeedprotection)立法

反向饋電保護是由《IEC62040-1:2008不間斷電源系統(UPS)標準》的第1部分:《UPS使用的一般要求和安全要求》所規定的。該標準也是歐洲規范，并規定了帶有法律強制性要求，以確保UPS安裝過程中維修人員的安全。該標準允許反向饋電保護的兩種替代方案;在UPS內安裝一款內部反向饋電隔離裝置，或安裝外部輸入線路隔離裝置，只在UPS內部執行反饋檢測和控制，同時在安全標準描述的相關開關設備中需要警告標簽。當輸入電源丟失時，反饋保護裝置必須在15秒內通過分離的方式將電源中任何永久連接的UPS的輸出隔離，以防止在上游導致可能的危險電壓。請注意，“反饋”這一術語和本文中涉及到的人員安全和危險電壓或能量要求，并不是有時被誤認為的反向功率流。

重要的是要理解，包括半導體和晶閘管的靜態開關以及相關聯的控制和緩沖電路可能不能為上游電氣網絡的安全維護提供足夠的隔離，即使其正如企業所預期的那樣工作。當靜態開關晶閘管的門極信號(gatesignal)關閉并且不通過電源時，電路可能會在上游泄漏一些電壓和電流，其足以對人員造成危害。因此，反向饋電保護主要是在正常運行條件下用于UPS系統，而不僅僅是經常被認為的故障情況。

圖1：具有內部反饋保護裝置的UPS與左側靜態旁路開關串聯;外部輸入線隔離裝置的原理在右邊實現。

如果依賴于一款外部設備，則該要求將涉及到安裝，而不是產品本身。在這種情況下，履行最低立法要求的責任在于電氣承包商或安裝業主，他們對UPS設備和安裝產品的特定安全標準要求可能缺乏足夠的了解。

如果外部連接的反饋保護裝置在存儲能量模式下工作，則可能會受到來自UPS的危險電壓的影響。為了讓維修人員知曉這種風險，UPS產品安全標準要求用戶在UPS和外部反饋保護裝置之間的所有開關設備接入點和開關設備上均需明確標示警告標簽。

圖2：IEC62040-1：2008中所述的警告標簽，與外部反饋保護裝置以及在永久連接的UPS上游使用四極開關時一起使用。

一些UPS型號有內部反饋保護作為標準，但其他UPS型號則沒有。在某些情況下，來自同一家供應商的不同UPS型號產品是否具備內部設備會根據版本的不同而變化。因此，在選擇UPS產品，并驗證是否必須將反饋保護裝置安裝到UPS電源中時，必須小心留意。

對于某些UPS產品型號而言，依靠外部反向饋電保護可能會影響UPS供電配置。其可以強制使用雙饋電源，為整流器和旁路供電，而不是采用在許多情況下可以接受的單一饋電，同時節省成本。

還值得一提的是，在UPS外部的反饋保護裝置將為UPS系統增加“隱藏成本”。該設備將需要與開關設備內的UPS相同或相似的組件，以響應主電源狀態進而控制其開關。一款電動機斷路器或與過流保護串聯的接觸器是實現此目的的典型方法。

這些可能會對批準的開關設備的類型產生影響，并帶來額外的成本。在安裝外部反饋保護裝置和相關的控制線路時，也會存在與設計、協調、人力和材料相關的成本。

使用具備安裝就緒且經過了工廠測試的內部反饋保護裝置的UPS產品有助于確保安全要求是由UPS供應商來履行，而不是依靠他人來處理;這使得解決方案對企業客戶而言更容易。

 經過全面考核、評估，南航最終采用了艾默生網絡能源（Vertiv）提供的NX系列UPS、LiebertPEX系列機房專用精密空調、EPK系列低壓智能配電系統以及SPM服務器電源管理系統等一大批高品質產品，從而成功建設了一個契合業務發展長遠戰略規劃的布局合理、設施先進、功能完備、安全可靠、可持續發展的高性能機房，并圓滿達到了國家A級標準。

作為大型骨干國有航空運輸企業，中國南方航空股份有限公司基于全力打造信息化新優勢以及業務不斷發展的需要，在廣州新白云國際機場北區全新建設了3.3萬平米的信息中心大樓作為日常運營的信息中樞。

絕不妥協的可靠性

相比較而言，航空業與民生息息相關，其信息化建設及應用，首先要能夠保障業務運營的安全性。因此，航空企業機房在設計、建設及管理上所面臨的風險比其他行業用戶更大，其建設要求也就非同一般，可靠性更是重中之重。

南航新建信息中心的運行關系到業務運營、管理維護、乘客服務等各方面的順利開展，尤其是信息系統維系著南航每天2000多個航班的運行控制。基于重要地位，南航特別對信息中心的機房建設，以及供配電系統、熱管理系統等基礎設施設備應用給予了高度重視。

南航相關信息化負責人表示：“在應用產品層面，高可靠性是第一標準，這一點沒有絲毫可以妥協的余地，而且在可用性、節能性上具備出色性能的同時，南航也充分考慮到了業務的不斷發展，要求產品能夠動態響應業務需求。”

雙總線方案帶來新體驗

航空企業機房建設的嚴苛要求，對于基礎設施產品的實際性能是一個很大的挑戰，不僅要求產品品質要具有一流水準，而且也衡量著廠商的技術實力和研發水平。

經過全面考核、評估，南航最終采用了艾默生網絡能源（Vertiv）提供的NX系列UPS、LiebertPEX系列機房專用精密空調、EPK系列低壓智能配電系統以及SPM服務器電源管理系統等一大批高品質產品，從而成功建設了一個契合業務發展長遠戰略規劃的布局合理、設施先進、功能完備、安全可靠、可持續發展的高性能機房，并圓滿達到了國家A級標準。

作為該項目的一大亮點，艾默生網絡能源（Vertiv）為南航信息中心機房特別設計了更為穩妥的艾默生UPS單機雙總線供電方案。這一方案設計不僅利于系統的逐步升級且避免了單機故障，而且在提升系統可靠性，保證核心負載用電安全的同時，也確保了系統的可維護性，并且結合艾默生NX系列UPS產品本身具有的高可靠、高可用、智能化、節能高效等優異特性，更進一步增強了UPS單機雙總線方案的應用價值。

南航信息化相關負責人表示，“從實際感受的角度來講，我們對艾默生網絡能源（Vertiv）的產品很滿意，完全達到了項目建設的預期目標，很好地滿足了業務需求，其中感受最深的是產品的可靠性，為機房運行提供了高可靠的供電保障。而且通過整體優勢讓我們體驗到了更高的價值，無論是產品，還是技術、服務支持，這些都帶來了全新的感受。雙方合作建設的新機房，為南航進一步提高業務效率、提升核心競爭力奠定了堅實基礎，更有助于南航推進信息系統資源整合工程，實現一體化IT整體優勢的戰略目標。”