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TREINAMENTO - DATA CENTER

Tema: S-Cord, 2-Cord, STS e Disponibilidade de carga

Apresentação: Eng. Leandro Ozilio

TREINAMENTO - DATA CENTER

Índice:

I.  Equipamentos s-cord e 2-cord: significado e Norma

II.  A disponibilidade + próxima da carga

III. A função da STS

IV. Aplicação da STS com PDU ou PDU+RPP

TREINAMENTO - DATA CENTER 1.  Single Cord e Dual Cord, significado e norma: Cargas de cabo simples – Quando o ambiente consiste em

cargas de cabo simples, cada peça de equipamento TI pode ser alimentada por uma STS para se obter uma certa redundância, porém, a mesma torna-se um ponto único de falha juntamente com as fontes de alimentação dessas cargas.

Cargas de cabos duplos – Os equipamentos com fontes de energia redundantes também são chamados de equipamentos de dois cabos. O uso de equipamentos de dois cabos é uma “melhor prática” para ajudar na manutenção de um nível de disponibilidade de energia ótimo para os equipamentos de TI e fornece a redundância necessária para evitar os tempos de inatividade causados por uma falha única no sistema de distribuição de energia. Esta redundância adicional também facilita a manutenção do sistema de energia. Portanto torna-se dispensável a utilização de um STS. As cargas podem ser simplesmente ligadas a duas PDUs separadas, que são alimentadas por sistemas UPS separados.

TREINAMENTO - DATA CENTER 1.  Single Cord e Dual Cord, significado e norma: Vantagens • Permite manutenção em simultâneo de todos os componentes, se

todas as cargas forem de cabos duplos; • Economia de custo versus concepção 2(N+1) devido ao menor

número de módulos UPS • Dois circuitos de alimentação separados num cenário qualquer de

cargas de cabos duplos proporciona redundância de alimentação • Pode ser efetuada manutenção em módulos UPS, quadro de

distribuição e outro equipamento de distribuição sem ter de transferir a carga para modo bypass, caso contrário a carga ficaria exposta a alimentação não condicionada.

TREINAMENTO - DATA CENTER 2.  A disponibilidade + próxima da carga Quanto mais próxima da carga a redundância de sistemas

chegar, mais elevada será a disponibilidade total, pois se reduzirão os pontos únicos de falha e a probabilidade de “downtime”.

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TREINAMENTO - DATA CENTER 3.  A STS: Três exemplos

TREINAMENTO - DATA CENTER 3.  A função da STS: A primeira Chave Estática de Transferência(STS) foi criada em

1971 pela Cyberex e, posteriormente, a primeira Chave Estática de Transferência completamente Digital em 1994.

As STS’s, baseiam-se na tecnologia de chaveamento Estático a Semicondutor, (SCR’s ou IGBT’s), sem a presença de contatos móveis. Ela utiliza-se de um gate(gatilho) do SCR que faz o controle on/off do mesmo, fazendo-o conduzir corrente ou não.

O sistema de controle monitora constantemente as duas redes de entrada e saída nos parâmetros de tensão, fase, freqüência e sincronismo para decidir qual é a rede que alimentará a carga com segurança.

Caso algum destes parâmetros saia fora dos l imites pré-

ajustados o controle impedirá que esta rede, inadequada, alimente a carga crítica.

TREINAMENTO - DATA CENTER 3.  A função da STS: Baseada nesses pré-ajustes ela comuta a alimentação do(s)

equipamentos ligados a ela entre duas ou três fontes independentes e redundantes. As STS’s transferem a carga a uma fonte de energia alternativa estável entre 2 a 4ms no modo de transição aberta, porém, imperceptível para o consumidor, dando a impressão de uma transição fechada. Mesmo em condições extremas, como no caso de uma defasagem de 180 graus, os tempos de detecção e transferência da STS serão 10 vezes mais rápidos do que qualquer outro switch.

Aplicações usuais para este tipo de chave são: - Cargas receptoras não-lineares (Equipamentos de TI, UPS,

No-Breaks estáticos, etc.), onde a carga ou sistema de cargas não admite nem a mais curta interrupção na alimentação.

- O acionamento de cargas mecânicas ou ativas é possível, porém, não usual e problemático pois é preciso um criterioso dimensionamento (até um sobre-dimensionamento) para prevenir que transitórios inerentes às operações de manobra dessas cargas venha a danificar a STS.

TREINAMENTO - DATA CENTER 3.  A função da STS:

Modos de operação: A u t o m á t i c o : A c h a v e e s t á t i c a s e l e c i o n a a r e d e m a i s

adequada para carga respeitando o setup inserido pelo técnico. Caso a tensão ou a freqüência da rede selecionada saia fora dos limites pré-ajustados ou ocorra uma falta de fase a chave estática transfere a alimentação da carga para outra rede sem interrupção. Quando a rede prioritária restabelecer sua normalidade de tensão e freqüência a chave estática re-transfere a carga para a rede prioritária também sem interrupção.

A d i c i o n a l m e n t e a s m e s m a s p o s s u e m i n t e r f a c e d e comunicação com protocolo Modbus para monitoração remota.

Manual: A seleção de qual rede alimentará a carga é feita manualmente pelo usuário através do botão de transferência. O Botão de Transferência executa a transferência e/ou desbloqueio da chave estática quando estiver nessa condição.

TREINAMENTO - DATA CENTER 4.  Aplicação da STS com PDU ou PDU+RPP:

A PDU (Unidade de Distribuição de Potência): - A P D U d e v e c o n t e r : t r a n s f o r m a d o r d e i s o l a ç ã o ,

TVSS(Supressor de Surtos de Voltagem Transiente), disjuntores duplos de entrada, painéis de tomadas e monitoramento de energia. E por conveniência: STS, filtros de entrada e transformadores redundantes;

-A PDU proporciona alta proteção por transformadores com

elevados níveis de isolação (fator K), atenuando significantemente as distorções harmônicas na carga crítica. O fator de isolação dos transformadores variam de K1 a K30 , com neutro super-dimensionados para atender cargas não lineares. Normalmente configurado como um transformador de redução;

TREINAMENTO - DATA CENTER 4.  Aplicação da STS com PDU ou PDU+RPP:

A PDU (Unidade de Distribuição de Potência): -A PDU oferece uma distribuição confiável da energia através

de uma única entrada com múltiplas tomadas de saída e distribui desde a energia de circuitos monofásicos de baixa amperagem até soluções trifásicas de alta potência. Podem ser fabricadas com barramentos de 42 até 252 pólos, adequados para instalação de disjuntores do tipo "Plug-In". A norma que certifica a fabricação de PDU’s é a UL 478;

-Ela deve ser instalada o mais próximo possível das cargas consumidoras;

-A PDU inclui várias conexões de entrada e de saída para distribuir energia em 120 V, 208 V ou 230 V para várias tomadas;

TREINAMENTO - DATA CENTER 4.  Aplicação da STS com PDU ou PDU+RPP : A RPP (Painel Remoto de Potência)

TREINAMENTO - DATA CENTER 4.  Aplicação da STS com PDU ou PDU+RPP : O RPP (Painel Remoto de Potência) Uma das vantagens principais de um RPP é que ele proporciona

maior capacidade de distribuição em um design pequeno e compacto. Algumas aplicações do RPP: - Expansão de capacidade: até 168 disjuntores instalado de fábrica; - RPP pode ser colocada no final da ilha, ou dentro de uma

ilha para ajudar a reduzir os custos de cabo. Esse recurso diminui o comprimento do cabo que é executado entre o RPP e suas cargas periféricos, eliminando a confusão e ainda otimiza o uso dos caros espaço do Data Center.

- Pode ser usada para Retrof i t com qualquer sistema de distribuição existente;

- Pode ser usada para ligar uma carga em outra ambiente sem precisar instalar uma nova PDU próxima àquela carga.

TREINAMENTO - DATA CENTER 4.  Aplicação da STS com PDU ou PDU+RPP : Por que usar esses equipamentos? A STS, usualmente, é instalada antes ou dentro da PDU para

que a mesma tenha uma dupla alimentação aumentando assim disponibilidade do sistema de energia para as cargas TI, porém tornando-se um ponto único de falha. O mesmo pode acontecer com o RPP.

A PDU pode ser instalada dentro ou fora do ambiente da sala de rack de TI.

Quando a PDU é instalada dentro? Quando não há corredor técnico ou não há a preocupação com espaço dentro da sala de racks, mas como o metro quadrado de piso elevado dentro da sala de racks é um espaço caro, usualmente elas são instaladas do lado de fora, no corredor técnico. Em substituição à PDU pode-se instalar um RPP dentro da sala de racks.

TREINAMENTO - DATA CENTER 4.  Aplicação da STS com PDU ou PDU+RPP: Exemplo de aplicação: STS instalada dentro da PDU

Ponto único de falha

TREINAMENTO - DATA CENTER 4.  Aplicação da STS com PDU ou PDU+RPP: Exemplo de aplicação Dual Cord s/ STS

Sem ponto único de falha

TREINAMENTO - DATA CENTER 4.  Aplicação da STS com PDU ou PDU+RPP: Exemplo de aplicação no mesmo ambiente de cargas Single Cord e

Dual Cord com redundância total (próximo slide). Nesta instalação, a redundância total de energia para os

equipamentos de TI de dois cabos é mantida. Para os equipamentos de cabo simples, a redundância se mantém até a STS em rack, neste caso, as fontes de energia dos equipamentos e a chave são pontos de falha únicos.

Para se ter um Tier IV é imprescindível que todo hardware de TI seja Dual Cord.

Sem ponto único de falha