لماذا تفضل مراكز البيانات المحولات من النوع الجاف؟

نقاط الاختيار وتقدير السعة

تختار مراكز البيانات المحولات من النوع الجاف ليس لأن الأنواع الجافة أرخص، ولكن لأن المحولات المغمورة بالزيت لا يمكن تركيبها في معظم مراكز البيانات - ولن تنجح أبدًا في فحص الحرائق. المحولات من النوع الجاف لا تحتوي على سائل عازل قابل للاشتعال ولا تحمل أي خطر تسرب، لذلك يمكن وضعها مباشرة في غرفة التوزيع الأرضية أو حتى بجوار غرفة المعدات. الصعوبة الحقيقية لا تكمن في "النوع الجاف أو نوع الزيت"، ولكن في كيفية حساب السعة، ومقدار هامش ارتفاع درجة الحرارة المسموح به، وكيفية التعامل مع التوافقيات، وكيف يجب أن تعمل المحولات والمفاتيح الكهربائية معًا.

ثلاثة قيود صعبة، كلها شروط هندسية وليست تفضيلات

1. الوقاية من الحرائق والتفتيش على الحرائق

النوع المغمور بالزيت يحتوي بداخله على سائل عازل قابل للاشتعال؛ قد يتسبب العطل في قذف الزيت وحدوث حريق، وعادةً ما يتطلب الأمر غرفة محولات مخصصة أو جدران حريق أو حفرة تخزين الزيت أو مرافق تصريف الزيت، ويجب أن تفي بمسافات فصل الحريق. تستخدم المحولات من النوع الجاف العزل الصلب - صب راتنجات الإيبوكسي أو التشريب بالضغط الفراغي (VPI) - ولا تحتوي على سائل قابل للاشتعال، ولها حمل حريق أقل بكثير، ويمكن تركيبها بالقرب من مركز التحميل.

2. موقف التثبيت والنقل

توجد الأحمال الأساسية لمركز البيانات في الطابق العلوي، داخل غرفة المعدات. الوحدات المغمورة بالزيت مقيدة بوزن الزيت، ومرافق تخزين الزيت وظروف الرفع، مما يجعل من الصعب جدًا ترتيبها داخل الأرضية؛ الوحدات من النوع الجاف أخف وزنًا ويمكن نقلها إلى المبنى على شكل أقسام، بحيث يمكن وضعها مباشرة في غرفة التوزيع.

3. تكلفة التشغيل والصيانة

تتطلب الوحدات المغمورة بالزيت إجراء تحليل منتظم للغاز المذاب وفحص مستوى الزيت وتسربه؛ الوحدات من النوع الجاف خالية بشكل أساسي من الصيانة المتعلقة بالزيت وتحتاج فقط إلى الاهتمام بالتحكم في درجة الحرارة والمراوح والنظافة.

ثلاث نقاط تطبيق رئيسية لمحولات النوع الجاف في مراكز البيانات

يتم تطبيق المحولات من النوع الجاف بشكل أساسي في ثلاثة سيناريوهات في مراكز البيانات:

• تنحى رئيسي للجانب الوارد ذو الجهد المتوسط:تحمل أحمال الموقع بالكامل، بأكبر سعة، وعادةً ما يتم تكوينها على أنها 2N أو N+1.
• توزيع الواجهة الأمامية والأرضية UPS:سعة صغيرة لكل وحدة ولكن كمية كبيرة، تتطلب تشغيلًا مستقرًا وتركيبًا مدمجًا.
• الشرائح الجاهزة ومراكز البيانات المعيارية:تحدد الأبعاد الخارجية حجم العلبة بشكل مباشر، لذا يجب أن يكون اختيار المحول متزامنًا مع الهيكل العام.

تقسيم الأدوار بين المحولات من النوع الجاف والمغمورة بالزيت

نقاط الاختيار الرئيسية لمحولات النوع الجاف لمركز البيانات

لا يمكن أن يعتمد اختيار المحول لمركز البيانات على السعة وحدها؛ ويجب الحكم عليه بشكل شامل وفقًا لمستوى التحميل وبنية التكرار وبيئة التشغيل ومعايير الاعتماد.

تكرار التحميل والهندسة المعمارية N+1 / 2N

إن بنية مصدر الطاقة السائدة لمراكز البيانات هي تكرار N+1 أو 2N. لا يمكن تحديد حجم المحول مباشرة مقابل التحميل الكامل للخادم؛ يجب دائمًا حجز التكرار. على سبيل المثال: إذا كان إجمالي حمل تكنولوجيا المعلومات يتطلب 2000 كيلو فولت أمبير وتم اعتماد بنية N+1، فسيتم تكوين ثلاثة محولات بقدرة 1000 كيلو فولت أمبير، بحيث في حالة فشل أي منها، يمكن للمحولين المتبقيين حمل الحمل بالكامل والحفاظ على تشغيل الحوسبة دون انقطاع.

نوع العزل: محولات النوع الجاف من مادة الإيبوكسي المصبوبة هي الخيار الأول

تستخدم جميع مراكز البيانات تقريبًا محولات من النوع الجاف المصبوب بالإيبوكسي. يتم إغلاق اللفات في راتنجات الإيبوكسي، مما يجعلها مقاومة للرطوبة والتلوث ومقاومة لتأثيرات الدائرة القصيرة. بالمقارنة مع المحولات الجافة من النوع المفتوح، فهي أكثر مقاومة للتدخل البيئي وهي مناسبة تمامًا لسيناريوهات الانزلاق الجاهزة.

معلمات ارتفاع درجة الحرارة والمقاومة الجهد

• فئة ارتفاع درجة الحرارة:يتم استخدام الفئة F (155 درجة مئوية) والفئة H (180 درجة مئوية) بشكل شائع؛ تفضل مراكز البيانات الفئة H لقدرتها الأقوى على التحميل الزائد.
• مقاومة الجهد:عادة 4%-6%؛ تؤثر قيمة المعاوقة على تيار الدائرة القصيرة ويجب مطابقتها مع أجهزة حماية المفاتيح الكهربائية، بحيث لا يؤدي تأثير الدائرة القصيرة إلى إتلاف أحمال تكنولوجيا المعلومات الحساسة.

طريقة التبريد: AF/AN

تبريد الهواء الطبيعي يناسب الأحمال العادية؛ يمكن أن يؤدي تبريد الهواء القسري بالتركيز البؤري التلقائي إلى تعزيز السعة لفترة قصيرة (عادة بنسبة 30%-50%) للتعامل مع الحمل الزائد قصير المدى الناتج عن توسع الحوسبة - وهي قدرة تقدرها مراكز البيانات بشكل كبير.

الشهادة والامتثال

بالنسبة للمشاريع الخارجية، يجب تأكيد معايير IEC وتقديم شهادة CE؛ تتطلب بعض المناطق تقارير اختبار إضافية. يجب أيضًا الانتباه إلى تصنيف حماية الدخول IP20/IP30 - يوصى باستخدام IP30 للمغلفات ذات الغبار الكثيف.

القدرة على الصمود التوافقي

تعد الخوادم وأنظمة UPS بمثابة أحمال غير خطية وتولد توافقيات كبيرة. أثناء الاختيار، يجب الانتباه إلى قدرة المحول على التحمل التوافقي؛ يمكن اختيار التصميمات أو المنتجات المخفضة ذات اللفات التدريعية لتقليل التسخين التوافقي ومنع ارتفاع درجة الحرارة غير الطبيعي وشيخوخة المحول.

طريقة تقدير السعة لمحولات النوع الجاف لمراكز البيانات

تقدير القدرة هو الأساس لعروض الأسعار الأولية للمشروع وتصميم المخطط؛ عند التعامل مع عملاء EPC في التجارة الخارجية، يمكن استخدام هذا المنطق لإجراء حسابات سريعة.

الصيغة الأساسية:
السعة المقدرة للمحول (كيلو فولت أمبير) = إجمالي الطاقة النشطة المحسوبة (كيلوواط) ÷ عامل القدرة ÷ عامل الصدفة

خطوات التقدير

1. قم بإضافة إجمالي استهلاك الطاقة لمعدات تكنولوجيا المعلومات + أحمال الغرف الإضافية (تكييف الهواء، والإضاءة، والحماية من الحرائق، وما إلى ذلك) للحصول على إجمالي الطاقة النشطة.
2. يُؤخذ عامل طاقة التحميل لمراكز البيانات عمومًا على أنه 0.9.
3. عامل الصدفة: لا تعمل جميع الخوادم بكامل طاقتها في وقت واحد، وعادة ما يتم اعتبارها 0.8-0.9.
4. التكرار الاحتياطي: حجز سعة زائدة إضافية وفقًا لبنية N+1/2N.
5. اعتبارات تخفيض القدرة: في سيناريوهات درجات الحرارة العالية والارتفاعات العالية، يجب تخفيض المحولات من النوع الجاف، لذلك اترك هامشًا في تقدير السعة.

ملحوظة:تقدير السعة هو مجرد مرجع أولي للمخطط؛ يجب تأكيد النموذج النهائي من قبل معهد التصميم مع الأخذ في الاعتبار تيار الدائرة القصيرة والتوافقيات والرموز الكهربائية المحلية.

خاتمة

تفضل مراكز البيانات المحولات من النوع الجاف لأن الاختيار يتعلق بشكل أساسي بالسلامة أولاً، وتبسيط التشغيل والصيانة، وملاءمتها لتكامل الانزلاقات الجاهزة. على خلفية الانفجار الكبير في مشاريع حوسبة الذكاء الاصطناعي، لم تعد مشتريات EPC الخارجية تركز على السعر وحده - بل إن تصميم التكرار، والقدرة على التحمل التوافقي، والقدرة على التكيف البيئي، وشهادة IEC/CE أكثر أهمية. يجب أن يجمع تقدير السعة بين حمل تكنولوجيا المعلومات وعامل الصدفة وبنية التكرار؛ بالنسبة لمشاريع مراكز البيانات في الشرق الأوسط وجنوب شرق آسيا، يجب أيضًا أخذ التدهور الناتج عن البيئات ذات درجات الحرارة العالية والغبار العالي في الاعتبار.

حول شركة تشجيانغ ديان الكهربائية المحدودة

شركة تشجيانغ ديان الكهربائية المحدودةتقع في يويهتشينغ، تشجيانغ، "عاصمة الأجهزة الكهربائية في الصين"، وتغطي منتجاتها المفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي، والوحدات الرئيسية الحلقية، والمفاتيح الكهربائية المعزولة بالغاز، والمحطات الفرعية من النوع الصندوقي، وخزائن توصيل الشبكة الكهروضوئية. إذا كان مشروع مركز البيانات الخاص بك يحتاج إلى دعم الاختيار المعبأ وحساب السعة للمحولات من النوع الجاف جنبًا إلى جنب مع المفاتيح الكهربائية والوحدات الرئيسية الحلقية والمحطات الفرعية من النوع الصندوقي، فأرسل إلينا مخططًا أحادي الخط وقائمة أحمال تكنولوجيا المعلومات، وسنقدم لك توصيات الاختيار وتقييم التسليم.