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計算機類負載對斷電要求
數據中心中計算機對供電中斷時間有何要求?有人說是<5ms,也有人說是<4ms。衆說不一,但都沒有確鑿依據。
計算機産品是由美國發明的,早在上世紀70年代,美國就成立了美國計算機和商業設備制造商協會(Computer and Business Equipment Manufactures Association)”,簡稱CBEMA。該協會用當時計算機産品做實驗,繪制出一個計算機設備對供電品質要求的電壓-時間的曲線,簡稱CBEMA曲線。該曲線被美國電氣與電子工程師協會(Institute of Electrical and Electronics Engineer-I EEE)所引用,指定了計算機供電的標准IEEE 446-1987,該標准中規定:計算機供電中斷必須<1/2周波,對工頻50Hz來說就是<10ms。大家可以參考以下《電源品質管理》相關的標准,定義電壓暫降的時間起限就是10ms。
到了上世紀九十年代,CBEMA又用計算機做了實驗,依據實驗數據重新繪制了計算機設備對供電品質要求的電壓-時間曲線,簡稱ITIC曲線。而後,IEEE又繼續引用該曲線,制定了新的計算機供電標准IEEE 1100-2005。該標准中規定:計算機供電中斷必須<1个周波,對工頻50Hz來說就是<20ms。
在美國頒布IEEE 446標准時,美國就有企業利用半導體可控矽制造出STS靜態轉換開關。可控矽觸發以後導通/關閉的時間是微秒級的,但要何時下令觸發可控矽動作,需要一個穩定可靠的判斷,一般把這個判斷時間延時到1/4周波,也就是1/4周波的時長裏,輸入電源都偏離基准值,就可判斷爲輸入電源失效,在觸發可控矽動作。因此,STS靜態轉換開關的切換時間<1/4周波,對于工頻50Hz來說,就是<5ms;對于美國等工頻60Hz來說,就是<4ms。
這裏重申一點:<5ms(或者<4ms)是STS能達到的技術指標,並非計算機設備對斷電時間的要求!
在國內沒有類似于美國CBEMA的協會或者機構,市場上又有UPS不間斷電源、STS靜態轉換開關銷售人員的推動,<5ms的斷電需求(有人看了美國文獻,錯誤引用<4ms的數據)就成了計算機負載對供電品質的需求了。
可控矽等電子電力開關有個特點:必須過零點才能實施開關動作,也就是對于一個剛過零點的正弦電壓,要經過將近10ms才能關斷;而另一個可控矽碰巧也剛過零點,又要經過將近10ms才能打開。因此,STS靜態轉換開關所能確保的切換時間是<20ms。當然也有可控矽非過零點切換的技術,換來的代價就是可控矽大大折壽!很多STS制造廠家要求兩路輸入電源同步,就可以讓兩個可控矽同時動作,即便發生兩輸入並聯情況,也不會有大的影響。
UPS雙總線制、STS靜態轉換開關的使用,完全滿足了計算機供電的需求。從STS技術本身特性,也印證了IEEE 1100所規定的內容:計算機供電中斷時間<20ms(一個周波)。