Исследование Electrical Power Research Institute показало, что предприятия теряют из-за перебоев энергоснабжения от $104 до $164 млрд в год, и еще от $15 до $24 млрд в год — из-за иных неисправностей электросетей. Нетрудно понять, что означают эти цифры. Просто подумайте, во что обойдется вашей компании отключение электричества на день или на два. А в некоторых случаях даже отключение всего на час грозит весьма серьезными потерями.
И тем не менее, во многих компаниях до сих пор отсутствует ясное представление о видах неисправностей электропитания, угрожающих их серверным. Защищаться от масштабных бедствий, таких как ураганы или наводнения, несомненно важно, но существует и множество менее зрелищных сценариев возникновения неисправностей в электроснабжении. В этот раз мы поговорим о шести из них.
1. Переходные процессы
Потенциально наиболее вредоносные изо всех неисправностей электропитания. Делятся на две категории: импульсные и колебательные. Импульсный переходный процесс — наиболее часто встречающийся вид всплеска напряжения. Вызывается неожиданным событием, которое приводит к кратковременному — часто длящемуся менее 50 наносекунд — резкому повышению или понижению напряжения или силы тока. Причиной может быть удар молнии, неисправность заземления, коммутация индуктивной нагрузки, мероприятия по устранению замыкания в энергосети и др. Импульсные переходные процессы часто приводят к потере данных и физическому повреждению оборудования.
Колебательные переходные процессы состоят в быстром попеременном возрастании и падении величины напряжения или тока. Частая их причина — резкое отключение нагрузки такого рода, как электродвигатель или конденсатор. Опасная коммутация конденсаторов может происходить, например, при отключении приводов регулируемой частоты (ПРЧ).
2. Перебой
Представляет собой полное обнуление напряжения в сети или тока нагрузки. По продолжительности различают мгновенные (0,5–30 периодов), краткие (30 периодов – 2 с), непродолжительные (2 с – 2 мин) и продолжительные (более 2 минут) перебои. Обычный пример такой неисправности электроснабжения — когда во всем доме ненадолго отключаются электрические приборы и гаснет свет. Но если дома это просто неудобство, то коммерческому предприятию перебой может дорого обойтись, включая повреждение или полную потерю данных.
3. Провал или понижение напряжения
Обычная причина — короткое замыкание или подключение нагрузки с большим пусковым током. Провал представляет собой снижение напряжения переменного тока на время от 0,5 периода до минуты. Это как когда в многоквартирном доме с утра оказывается открыто сразу много водопроводных кранов, и напор воды уменьшается. Повторяющиеся провалы напряжения могут приводить к значительному ухудшению состояния оборудования
Понижение напряжения вызывается теми же причинами, что и провалы. Разница в продолжительности. Пониженное напряжение в сети может приводить к отказу нелинейных нагрузок, таких как блоки питания компьютеров.
4. Всплеск или повышение напряжения
Всплеск напряжения — противоположность провала. , Представляет собой повышение напряжения переменного тока на время от 0,5 периода до минуты. Причинами могут быть высокий импеданс в нейтрали, резкие отключения мощных нагрузок или пробой одной из фаз трехфазной сети. Как и в случае с провалами, разрушительное воздействие всплесков напряжения на электрические контакты и полупроводниковые приборы может оставаться незаметным длительное время. Что можно наблюдать сразу — это изменение яркости света и ошибки в данных.
Причины, аналогично предыдущему случаю, могут быть теми же, что и у всплесков напряжения, если они сохраняются длительное время. Повышенное напряжение в сети приводит к увеличению потребления тока, перегреву оборудования и созданию неблагоприятных условий для его работы.
5. Искажение формы напряжения
Различают пять основных видов такого искажения: постоянная составляющая, гармонические искажения, интергармонические составляющие, ступеньки и шум. Все они, хотя и в различной степени, способны вести к повреждению ИТ-оборудования и нарушению его функционирования
6. Флуктуации напряжения
Многочисленные небольшие случайные изменения величины напряжения, вызванные переменностью потребления тока нагрузкой. Характерный признак — мерцание ламп накаливания.
Разумеется, ото всех этих неисправностей электроснабжения можно защититься, например, с использованием ИБП, резервных генераторов, подавителей всплесков напряжения, сетевых фильтров, надлежащего заземления и др. Для дальнейшего чтения можно рекомендовать информационную статью APC by Schneider Electric №18, «Семь видов неисправностей электропитания».