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大多數現代信息技術(shù)裝備的設計都考慮到全球兼容性。這些設備不僅可以運行于北美的120/208V、日本的100/200V配電系統下，也可以運行于世界其他地方采用的230V配電系統。如果世界其他地方采用的配電系統被北美數據中心采用，那么將能夠提高效率、降低成本、減少地面負重、節約占地空間，并簡(jiǎn)化電力電纜架設。 高密度數據中心服務(wù)器的每一機架需要耗費10～40kW功率，對標準北美配電系統造成很大的壓力。提高機架設備功率密度會(huì )導致每個(gè)機架對復接支路需求的增加，并且需要額外的斷路器和線(xiàn)纜。所需的更大配電單元(PDU)將占用數據中心高達30%的占地空間并造成數據中心30%的地面負重。每個(gè)IT機架安裝的配電單元越多，成本成本越高。 世界許多國家采用相電壓230V的交流電，將其增加到240V將能使數據中心供電效率提高。 為何要轉換為240V 在北美，數據中心服務(wù)器從線(xiàn)電壓208V的高電壓連接獲得電能，而在世界上幾乎所有其他國家，都從相電壓230V的低電壓連接獲得電能。如圖1所示，應該意識到，當比較兩種配電接法的相電壓時(shí)，應是120V和240V之間的比較，而不是208V和240V之間的比較——這點(diǎn)很重要。當計算一個(gè)三相支路的供電能力時(shí)，這種線(xiàn)電壓和相電壓的區別很容易明了。 圖1 三相208V和240V配電方式布局之間的差異 例如，假設分別在兩種情況下向負載提供20A的電流，相電壓120V配電方式下的供電能力可計算為20A×120V×3=7.2kW，而相電壓240V配電方式下的供電能力是其兩倍，即14.4kW。因此，增加每個(gè)機架的供電能力不需要像在120/208V配電方式下那樣增加額外的斷路器。此外，所增加的斷路器也將是潛在的故障因素。 除了假設分別在兩種情況下要向負載提供10kW功率，請考慮相同的比較。較高的相電壓240V配電方式將以近乎一半的電流提供相同的功率。這意味著(zhù)傳統的北美配電系統的支路導線(xiàn)比在相電壓240V配電方式下粗了三倍。 去除PDU變壓器 在配線(xiàn)中，相對于成本、尺寸和重量，更需要節省的是變壓器。在北美，需要PDU變壓器將UPS的277/480V輸出電壓轉換為120/208V，而該變壓器可以被去除。 在世界上其他地區，UPS的230V/400V輸出可以直接使用，而無(wú)須額外的變壓器。同樣地，推薦的配電方法消除了配電變壓器，并向IT負荷提供240V電壓。 在推薦的新方法中，額外的變壓器用來(lái)將UPS輸出電壓從277/480V轉變?yōu)?40/415V。雖然看起來(lái)是該變壓器簡(jiǎn)單地替換了PDU變壓器，但是實(shí)際上，它的體積只是PDU變壓器的10%，而且價(jià)格更便宜。 其原因是新的單元作為自耦變壓器來(lái)布線(xiàn)，它只有一個(gè)繞組，而隔離變壓器有兩個(gè)繞組（原繞組和副繞組），因此它的尺寸和重量不到同等UPS容量的標準變壓器的20%。 同樣地，成組的PDU變壓器容量通常為UPS容量的1.5～3倍。 可以基于一個(gè)實(shí)際數據中心，來(lái)比較傳統配電設計和替代設計。數據中心為2175平方英尺，由兩個(gè)冗余600kW模塊化UPS組成。每個(gè)UPS共有104個(gè)機架，提供1.6～6.5kW的密度范圍。 如表1所示，推薦的數據中心240/415V配電系統能使總體擁有成本降低61%，空間節省32%。在所降低的TCO成本中，大約47%來(lái)自材料的節省，53%來(lái)自能量的節省。此外，推薦的替代設計可以與現有數據中心中的傳統配電設計并行運行。 |
