在支持?jǐn)?shù)據(jù)中心正常運行的所有電氣和系統(tǒng)組件中，開關(guān)設(shè)備通常不被人重視，隱藏在數(shù)據(jù)中心設(shè)施的角落中。但是，如今數(shù)字化的快速發(fā)展正在改變開關(guān)設(shè)備的重要性，數(shù)據(jù)中心設(shè)施管理人員必須注意開關(guān)設(shè)備發(fā)揮的重要作用。

隨著企業(yè)利用移動計算、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等其他力量產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)來推動競爭優(yōu)勢，數(shù)據(jù)中心的作用從未如此重要，因為系統(tǒng)正常運行時間對業(yè)務(wù)成功越來越重要。業(yè)務(wù)中斷不僅會影響生產(chǎn)力，還會造成重大的財務(wù)和聲譽損失，影響市場地位。

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雖然發(fā)電機在發(fā)生短時間的電力干擾的情況下提供備用電源，但是最佳的設(shè)備正常運行時間需要可靠的配電系統(tǒng)，其中開關(guān)設(shè)備是最重要的。開關(guān)設(shè)備由用于控制、保護(hù)和隔離電氣設(shè)備的電氣隔離開關(guān)、保險絲和斷路器組成，這與電力供應(yīng)的可靠性直接相關(guān)，為整個數(shù)據(jù)中心設(shè)施供電。在很多情況下，電網(wǎng)和柴油發(fā)電機的電源都是通過并由開關(guān)設(shè)備控制的。因此，開關(guān)設(shè)備的停機時間意味著就是數(shù)據(jù)中心的停機時間。

開關(guān)設(shè)備的重要性日益突出

從歷史上看，尤其是在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域中，開關(guān)設(shè)備主要提供短路保護(hù)功能，使其成為整個設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施中相對被動的部分。設(shè)備管理人員只有在發(fā)生故障時才與設(shè)備進(jìn)行交互，這種情況很少發(fā)生。但這些正式在變化。

隨著數(shù)據(jù)消費的爆炸性增長以及數(shù)據(jù)中心的物理和計算規(guī)模的擴大(美國在超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的數(shù)量領(lǐng)先世界)，對主動式能源保護(hù)和電氣可靠性的需求也越來越強烈，這使得整個數(shù)據(jù)中心(包括開關(guān)設(shè)備)變得更具互動性和適應(yīng)性。隨著自動轉(zhuǎn)換能力等新技術(shù)的進(jìn)步，開關(guān)設(shè)備可以(而且必須)處理更多的電氣操作，并在被要求操作時必須成功運行。例如，當(dāng)惡劣天氣導(dǎo)致電力設(shè)施停電時，開關(guān)設(shè)備負(fù)責(zé)自動重新配置配電線路以從電網(wǎng)切換到輔助的電力來源，即發(fā)電機。

那么，有著巨大的權(quán)力就需要承擔(dān)巨大的責(zé)任。但是這種模式轉(zhuǎn)變是困難的。在傳統(tǒng)上使用開關(guān)設(shè)備很少，如果有的話，許多數(shù)據(jù)中心設(shè)施管工作人員可能沒有意識到或解決設(shè)備轉(zhuǎn)換的重要性。隨著美國數(shù)據(jù)中心設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施迅速老化，業(yè)務(wù)預(yù)算緊縮，員工和支持人數(shù)減少，正在進(jìn)行的開關(guān)設(shè)備維護(hù)工作正在推遲，使電網(wǎng)的性能面臨著一定的風(fēng)險。這可能會造成在整個數(shù)據(jù)中心設(shè)施中出現(xiàn)故障、中斷或電弧閃光問題的可能性。

維護(hù)的必要性

由于電氣開關(guān)設(shè)備通常被認(rèn)為是一個低維護(hù)量的產(chǎn)品，它通常是配電系統(tǒng)中最容易被忽視的部件。但是，與任何人工制造的設(shè)備一樣，開關(guān)設(shè)備也面臨一定的操作限制，需要定期維護(hù)以避免故障。就像人們?yōu)槠嚮蝻w機提供服務(wù)一樣，開關(guān)設(shè)備也必須得到維護(hù)，其使用周期與其環(huán)境成正比，以及如何處理。

巨大的電能不僅能夠通過，而且還可以通過開關(guān)設(shè)備進(jìn)行有效的路由和重新路由。這會給電氣部件帶來壓力，特別是在環(huán)境不理想的情況下，例如當(dāng)溫度超出最佳性能區(qū)域、空氣質(zhì)量差或設(shè)備暴露在過度潮濕的環(huán)境中(值得注意的是，盡管數(shù)據(jù)中心內(nèi)的機架和服務(wù)器環(huán)境受到嚴(yán)格管制，開關(guān)設(shè)備通常位于數(shù)據(jù)中心設(shè)施的其他部分，通常不具有相同的環(huán)境控制水平)。根據(jù)開關(guān)設(shè)備的類型，一些技術(shù)可能更容易受到環(huán)境的影響(空氣絕緣開關(guān)最容易受到影響，惰性氣體絕緣和屏蔽固體絕緣開關(guān)受到的影響最少)。

在制定開關(guān)設(shè)備維護(hù)計劃時，首先要確定維修包括哪些內(nèi)容：設(shè)備周圍的環(huán)境和設(shè)備的職責(zé)。典型的問題包括：

• 是否有空氣污染物?
• 是否有腐蝕性環(huán)境?
• 是否有嚙齒動物進(jìn)入的可能性?
• 溫度和濕度是否符合要求?
• 開關(guān)切換有多頻繁?
• 設(shè)備上的電流是多少?與設(shè)備的額定值有多接近?
• 正在切換什么水平的電流?

開關(guān)設(shè)備創(chuàng)新提高可靠性、節(jié)省時間和費用

隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，成功的企業(yè)應(yīng)將開關(guān)設(shè)備視為競爭優(yōu)勢，使其能夠提供最高水平的電力可用性，同時節(jié)省時間和費用。

最近在開關(guān)設(shè)計方面的創(chuàng)新使數(shù)據(jù)中心人員能夠安裝和運行具有持續(xù)性能和較低風(fēng)險的中壓網(wǎng)絡(luò)。例如，在美國引入屏蔽式固體絕緣開關(guān)設(shè)備(2SIS)技術(shù)帶來了前所未有的可靠性和安全性，通過將固體材料封裝在一個屏蔽絕緣的主要電路部件提供保護(hù)以防止內(nèi)部電弧。這種設(shè)計大大減少對系統(tǒng)的損害的可能性，保護(hù)帶電導(dǎo)體免受可能導(dǎo)致故障的灰塵、水分、濕度和其他環(huán)境因素的影響，降低了維護(hù)人員觸電、弧閃危險、電弧放電危險的風(fēng)險。

設(shè)備成本也是一個關(guān)鍵因素，可以通過承諾采用更新的設(shè)備來彌補。現(xiàn)代的基礎(chǔ)設(shè)施允許使用更小的設(shè)備，從而能夠在較小的空間內(nèi)提供相同的功率。現(xiàn)代化技術(shù)也是高度模塊化的，需要較少的維護(hù)和不太復(fù)雜的維護(hù)，大大降低了相關(guān)成本。此外，在更換電力基礎(chǔ)設(shè)施的同時，可以評估增加配電電壓，這也大大節(jié)省了成本(減少電纜尺寸、減少電纜長度、減少導(dǎo)管/托盤、減少安裝的工作量)。

結(jié)論

數(shù)據(jù)中心內(nèi)的任何配電和備用系統(tǒng)中，開關(guān)設(shè)備往往是價值最受低估的組件。但是，隨著老化的電氣設(shè)備需要維護(hù)，將重要的數(shù)據(jù)中心性能置于風(fēng)險之中，數(shù)據(jù)中心設(shè)施管理人員是否真的能夠忽略這個經(jīng)常被忽視的組件，以確保正常運行時間?

數(shù)據(jù)中心電力故障的影響可能會以多種方式使企業(yè)付出代價，雖然不間斷電源(UPS)和發(fā)電機等備用系統(tǒng)在需要關(guān)閉主電源或發(fā)生單點故障時提供備用電源，但現(xiàn)代開關(guān)設(shè)備是一個可靠的電力網(wǎng)絡(luò)的核心和靈魂，必須妥善維護(hù)。