Системы бесперебойного электропитания являются ключевыми системами обеспечения непрерывности процессов, например, в крупных корпоративных дата-центрах, процессинговых системах, высокотехнологичном промышленном оборудовании, где на первое место выходят задачи обеспечения надежного функционирования ИТ-систем в любых условиях, в том числе при перебоях в электроснабжении.

Одно из важнейших решений при оснащении критичной инфраструктуры – выбор и установка источника бесперебойного питания (ИБП). Никогда нельзя быть уверенным в том, что качество электроэнергии, получаемой из электросети, подходит для надежной работы ИТ-оборудования. Кроме того, нет гарантии, что электроэнергия будет подаваться без перебоев. Да и в самом здании может работать оборудование, например с электромоторами, вносящее искажения в электросеть, которые негативно скажутся на работе ИТ-систем.

ИБП решает две основные задачи: обеспечение питания нагрузки в случае пропадания внешнего напряжения и защита нагрузки от различных искажений в электросети.

Требования рынка

ИБП — неотъемлемый элемент системы электропитания любого ЦОД, даже небольшого. Заказчики все больше внимания уделяют совокупной стоимости владения (ТСО) ИБП. Снизить ее позволяет не только высокий КПД, но и такие характеристики многих новых решений, как компактность, модульность, повышенная надежность и простота обслуживания.

Модульные ИБП, как правило, выбирают для современных коммерческих и корпоративных дата-центров. Их преимущества — встроенная отказоустойчивость (силовая часть может резервироваться по схеме N+X) и высокая ремонтопригодность (ремонт сводится к замене силового блока).

Между тем модульная конструкция имеет и ряд других достоинств: удобство масштабирования и обслуживания, возможность наращивания мощности источника по мере необходимости, оперативность замены вышедшего из строя модуля в случае аварии (что при отсутствии резервирования снижает время простоя оборудования) и пр. Она позволяет унифицировать многие узлы ИБП, сократить сроки производства, быстро локализовать неисправность при аварии и сократить сроки ремонта.

Однако модульные системы обычно дороже моноблочных. Несмотря на преимущества модульных конструкций, при построении мощных систем энергоснабжения популярны моноблочные решения.

Для резервного питания нагрузки в случае аварии на сети электропитания необходимы комплексы аккумуляторных батарей. Они должны «продержаться» до перевода нагрузки на ДГУ. В большинстве случаев устанавливают АКБ с расчетным временем автономной работы более 10 мин, чтобы был определенный запас времени при переходе на питание от генератора. Конкретное время автономной работы, обеспечиваемое аккумуляторными батареями, должно определяться для каждого проекта с учетом специфики поддерживаемых систем и требований к приложениям.

К важным составляющим TCO относят стоимость периодической плановой замены батарей, изношенных силовых модулей, а также расходных материалов. Для предупреждения быстрого износа силовых элементов важны хорошая элементная база, высокая перегрузочная способность силовых модулей, а также работоспособность в широком диапазоне температур. Рост «интеллектуальности» ИБП позволяет повысить качество управления ИТ-инфраструктурой, улучшить энергоэффективность и избежать нештатных ситуаций.

Технологии и инновации Eaton

Растущие потребности в доступном, надежном и эффективном энергоснабжении — постоянный вызов для операторов ЦОД. Eaton разработала инновационные проприетарные технологии, улучшающие эффективность системы без снижения надежности.

Например, технология Hot Sync обеспечивает параллельный режим работы ИБП без использования общей логической шины, которая могла бы стать критической единичной точкой отказа. Hot Sync не только позволяет выполнять высокоточное разделение нагрузки, но также обеспечивает выявление неисправных ИБП в реальном времени, поскольку каждый модуль снабжен функцией мониторинга.

В случае обнаружения проблемы, неисправный модуль мгновенно отключается, и происходит автоматическое распределение дополнительной нагрузки по другим модулям. Это позволяет обеспечить бесперебойную подачу питания. Здесь можно отметить и масштабируемую модульную архитектуру ИБП, которая позволяет закупать модули по мере необходимости, что способствует сокращению капитальных затрат.

Технология 

Целевое назначение

Решение Eaton
Суперконденсаторы Оптимальное средство резервного энергоснабжения для решения наиболее распространенных проблем, связанных с низким качеством электроэнергии. Можно рассматривать для обеспечения защиты от электротехнических неисправностей в технологическом оборудовании. Это идеальное и надежное решение для таких областей как здравоохранение, ЦОД, инфраструктура зданий. Благодаря времени резервирования от нескольких секунд до нескольких минут могут использоваться в качестве замены кинетических модулей в дизельных роторных ИБП-системах (DRUPS) Суперконденсаторные модули Eaton XLM в сочетании с ИБП Eaton обладают высокой надежностью, экономичны и не требуют технического обслуживания. 3-фазные ИБП Eaton с электрохимическими конденсаторами, имеющими двойной слой, способны работать при температуре от -40 °C до +65 °C. Они обеспечивают краткосрочное резервное энергоснабжение до запуска генератора или комплексную защиту на короткий промежуток времени до восстановления энергоснабжения от сети. Охватывают диапазон мощности от 8 кВт до 7700 кВт, обеспечивая резервное энергоснабжение на время от нескольких секунд до нескольких минут.
Технология параллельной работы ИБП Служит для увеличения надежности защиты: когда два или более ИБП одновременно питают нагрузку. В случае отказа одного из них неисправный источник отключается от системы, а нагрузка равномерно распределяется между оставшимися. Технология Hot Sync позволяет организовать параллельную систему с резервированием по схеме N+1 (например, два модуля для защиты нагрузки и один для резервирования), обеспечивающую надежную защиту электропитания ответственных нагрузок, также может применяться для создания масштабируемых параллельных систем, учитывающих возможность увеличения мощности защищаемой нагрузки в будущем. Hot Sync исключает недостаток традиционных параллельных систем (точку отказа): все источники могут работать в параллель и абсолютно синхронно питать единую нагрузку при отсутствии управляющих кабелей между ними. Hot Sync реализована в одно- и трехфазных ИБП Eaton, может применяться для построения систем мощностью до 7,7 МВА (400 В). В зависимости от моделей максимальное количество ИБП в одной системе может быть до 6
Технология продления срока службы батарей (ABM) Позволяет продлить срок службы герметичных свинцово- кислотных батарей путем оптимизации режима их заряда. Технология ABM на протяжении многих лет используется в ИБП Eaton мощностью до 1100 кВА. Преимущества ABM: превентивная и автоматическая диагностика состояния батарей значительное увеличение срока службы батарей, оптимизация времени заряда батарей благодаря трехступенчатому методу заряда, автоматическая компенсация напряжения заряда батарей в диапазоне от 0 до +50°C.
Система сохранения энергии (ESS) Уменьшая потери энергии ИБП на 85%, значительно снижает энергопотребление. Не оказывая влияние на качество защиты нагрузки, позволяет добиться лучшего показателя КПД на рынке — 99% во всем диапазоне работы. В сравнении с эко-режимами максимальный КПД и минимальное время переключения в режим двойного преобразования при сбое питания. Экономия электроэнергии дает возможность компенсировать затраты на ИБП в течении трех–пяти лет.
Адаптивная система управления модулями (VMMS) В некоторых системах с параллельными ИБП система максимизирует процент нагрузки на ИБП для оптимальной эффективности. Максимизирует эффективность работы с низкими нагрузками без ухудшения надежности. Типичное применение: системы ИБП с резервированием N+1 и 2N. ИБП в таких системах обычно работают с нагрузкой < 45% от номинальной; ЦОД с двулучевой схемой питания и любые приложения с переменной нагрузкой.
ПО Intelligent Power Manager   Поднимает отказоустойчивость системы на более высокий уровень посредством объединения мониторинга электрической и информационной инфраструктуры.
Тестирование ИБП без подключения внешней нагрузки Easy Capacity Test (ECT)   Не требуются дополнительные затраты на тестирование. Энергия циркулирует внутри ИБП, расход энергии – только на потери (до 5%). Все пути энергии, включая байпас, тестируются под нагрузкой.

 ИБП Eaton для ЦОД и производственных объектов

Компания Eaton известна своим мощным высокотехнологичным оборудованием для защиты ЦОД и других критичных объектов. Ее ИБП имеют высокую энергоэффективность, позволяют подключить больше активной нагрузки благодаря высокому выходному коэффициенту мощности, ряд моделей предусматривают возможность параллельной работы по технологии HotSync и включают в стандартную комплектацию сервисный байпас.

ИБП Eaton с технологией двойного преобразования напряжения обеспечивают надежную защиту электропитания электротехнических и ИТ-инфраструктур и других критически важных систем промышленного, коммерческого, медицинского и банковского применения. Они гарантирует максимальный уровень защиты и длительное время автономной работы. Модельный ряд этих ИБП закрывает широкий спектр потребностей.

 

Линейка ИБП для ЦОД и производственных объектов

Название модели

Диапазон мощности

Типовое применение

Основные особенности
 Eaton 93PS 8–40 кВт Серверные залы, малые ЦОД, управление транспортными системами, ритейл, здравоохранение, телеком, госорганизации Минимальные эксплуатационные расходы. КПД > 96% в режиме двойного преобразования и до 99% в режиме энергосбережения. Наращивания мощности ИБП с ростом нагрузки, параллельное подключение до 4 устройств. Внутреннее резервирование — модульная конструкция. Доступна горячая замена силовых модулей.
Eaton 93E 15/20/30/40/60/80 кВА 100/120/160/200 Защита питания финансовых компьютерных систем, систем управления зданиями, телеком- оборудования, промышленной автоматики, медицинской техники, оборудования госучреждений и ЦОД КПД до 98,5%. Функция активной коррекции коэффициента мощности (PFC) обеспечивает входной коэффициент мощности 0,99 при общем искажении входного тока высшими гармониками (ITHD) менее 5%, что исключает негативное воздействие на критически важное оборудование. Hot Sync позволяет параллельно подключить до трех ИБП для повышения мощности и до четырех для резервирования. Требует на 20-30% меньше места для установки по сравнению с конкурирующими моделями.
Eaton 93PM 30–500 кВт Малые, средние и крупные ЦОД, модульные и виртуализованные ЦОД, ответственные офисные приложения, ИТ-инфраструктура банков, предприятий, медицинских учреждений Максимальная энергоэффективность, минимальные эксплуатационные расходы и низкая стоимость владения. КПД до 97% в режиме двойного преобразования и до 99% в режиме Energy Saver System (ESS). Высокая мощность при исключительной компактности. Масштабируемая модульная архитектура, технология Hot Sync, система терморегулирования. Простота управления, интерфейсы Web и SNMP.
Eaton 9PHD 30–200 кВА Промышленные комплексы, крупные ЦОД, инфраструктурные проекты, системы управления технологическим процессом, банковская ИТ-инфраструктура, системы безопасности, телеком Конструкция со степенью защиты от P23 до IP54, подходящая для сложных условий эксплуатации. Интеллектуальная технология для повышения надежности, модульная архитектура позволяет построить отказоустойчивую систему с внутренним резервированием по схеме N+1, технология Hot Sync. КПД до 97% в режиме двойного преобразования, высокий КПД (> 99%) в режиме энергосбережения Energy Saver System (ESS). Благодаря выходному коэффициенту мощности =1, ИБП выдает на 10-20% больше активной мощности по сравнению со средними показателями.
Power Xpert 9395P 250–1200 кВА Крупные ЦОД, инфраструктурные проекты, промышленные комплексы, системы управления технологическим процессом, банковская ИТ-инфраструктура, системы безопасности, телеком КПД 96,3% в режиме двойного преобразования, обеспечивает на 10% больше мощности, чем предыдущий ИБП 9395. Адаптивная система управления модулями (VMMS). Система экономии энергии (ESS) увеличивает КПД до 99%. Выделяет на 18% меньше тепла. Технология Hot Sync. Силовые модули можно добавлять по мере увеличения нагрузки. Функция Easy Capacity Test позволяет тестировать ИБП без подключения внешних нагрузок.

Использование новой технологической платформы в конструкции всех трехфазных ИБП Eaton, упрощает процесс их модернизации, снижает среднее время ремонта и обеспечивает единообразие обучения и документирования обслуживания, что ведет к снижению ТСО.

«Одна из наиболее актуальных тенденций на рынке ИБП — переориентация вендоров на комплексный подход при обслуживании клиентов. Это означает, что заказчик получает максимально широкий ассортимент продукции, охватывающий весь спектр задач в рамках проекта, приобретает гарантию и сервисное обслуживание, учитывающее полный жизненный цикл оборудования», – говорит Михаил Саликов, директор по продажам подразделения «Сегменты» компании Eaton в России.

Все больше заказчиков заинтересованы в покупке полноценного решения по организации электропитания. Комплексные предложения пользуются все большим спросом. «Мы позиционируем себя в качестве поставщика комплексной инженерной инфраструктуры для ЦОД, включая ИТ-стойки, системы распределения энергии и ПО мониторинга/управления энергопитанием. В частности, предлагается широкий выбор стоек различной высоты, ширины и глубины», — говорит Алексей Сапов, коммерческий директор ООО «Айсо-дистрибьюция».

Стойки и блоки распределения питания

Любые проблемы с электропитанием ЦОД могут оказать влияние на бизнес, поэтому необходима высоконадежная система электропитания с исключительными возможностями управления. Стойки от Eaton являются основой для системы управления воздушными потоками и обеспечивают максимальную эффективность охлаждения оборудования. Утечка воздуха не превышает 3%.

Возможна установка в стойки различного оборудования: блоки распределения питания (ePDU), широкая линейка аксессуаров для оптимальной организации кабельных систем и распределения воздушных потоков.

Стойки Eaton серии REC 42U и 47U предоставляют необходимые возможности по установке и защите ИТ-оборудования в малых, средних и крупных ЦОД. Это готовые к использованию системы, включая ролики, фиксируемые боковые панели, набор для заземления, полный спектр готовых к использованию средств для разводки кабелей, управления потоками воздуха, а также дополнительных элементов.

Система изоляции коридоров Eaton для стоек серии REC — доступное энергоэффективное решение для управления воздушными потоками и экономии энергии на объектах. Полностью модульная система позволяет устанавливать расширения или изменять конфигурацию.

Стойки Eaton серии RE предоставляют возможности установки и защиты критически важного оборудования. Для них доступен полный спектр средств для разводки кабелей, управления потоками воздуха, а также дополнительных элементов.

Открытая стойка Eaton RE предоставляет максимальный доступ для прокладки кабелей. Она подходит для телекоммуникационных помещений, где обычно размещаются объемные медные или оптико-волоконные кабельные системы.

ПО для управления электропитанием

Eaton предлагает также широкий диапазон решений в области мониторинга, с помощью которых можно идентифицировать, контролировать и управлять энергетическим оборудованием в ЦОД.

Система мониторинга Power Xpert предлагает системное управление инфраструктурой электропитания, предоставляя доступ к важной информации из любого места. При возникновении в системе электропитания сбоев она выдает предупреждающие сообщения и фиксирует их в журнале событий. ПО Power Xpert Reporting автоматически вычисляет значения эффективности инфраструктуры ЦОД (DCIE) и эффективности использования энергии (PUE).

Комплект утилит управления электропитанием Intelligent Power Software упрощает контроль состояния устройств и режимов их работы, обеспечивает простое масштабирование от локальных сетей с несколькими ИБП и ePDU до корпоративных критических энергосистем. Intelligent Power Manager дает возможность одновременно контролировать работу большого количества устройств. Интеграция IPM с VMware vCenter и SCVMM от Microsoft упрощает ежедневное техническое обслуживание и повышает продуктивность.

Компания Eaton – мировой лидер в области управления энергией. В 2017 году объем продаж составил $20,4 млрд. Eaton предлагает энергоэффективные решения для безопасного и устойчивого управления электротехнической, гидравлической и механической энергией более рациональными, безопасными и экологически чистыми способами. Компания насчитывает около 96 000 сотрудников и осуществляет продажи более чем в 175 странах.