ضرورت نگهداری سیستم توزیع برق

پدیده خطا

در سیستم توزیع برق اتاق سرور یک مشتری، خطایی رخ داد که منجر به آسیب برخی تجهیزات IT و ابزارها شد. پس از دریافت بازخورد، مهندسان شرکت ما فوراً به محل رفتند تا سیستم توزیع برق را بررسی کنند و علت خطا را تحلیل کنند.

بررسی خطا

اتاق سرور از سیستم تامین برق سه‌فاز پنج‌سیم استفاده می‌کند. دو واحد UPS (منبع تغذیه ناپیوسته) با ورودی و خروجی سه‌فاز (بدون ترانسفورماتور جداسازی خروجی) به صورت موازی برای تأمین برق تجهیزات IT در اتاق کار می‌کنند. هر دو قطع‌کننده مدار UPS ورودی و خروجی با استفاده از قطع‌کننده‌های چهارقطبی (4P) کنترل می‌شوند.

در بررسی تجهیزات IT آسیب دیده مشخص شد که تمام دستگاه‌ها و ابزارهای آسیب دیده به سمت بار خروجی فاز C UPS متصل بودند، در حالی که تجهیزات متصل به فاز A و B به طور عادی عمل می‌کردند. بررسی بیشتر نشان داد که سیم خنثی (خط صفر) در قطع‌کننده مدار ورودی UPS آزاد شده بود، که باعث قطع شدن (.Float) سیم خنثی در سمت پایین‌دست UPS شد.

تحلیل خطا

در سیستم تامین برق سه‌فاز پنج‌سیم، وقتی سیم خنثی قطع می‌شود، بارهای تک‌فاز از مسیر بازگشت خود محروم می‌شوند و ولتاژ فازی در نقطه قطع ایجاد می‌شود که خطری برای ایمنی شخصی می‌باشد. اگر بارهای سه‌فاز نامتوازن باشند، نقطه خنثی تغییر می‌کند و ولتاژ هر فاز یا افزایش یا کاهش می‌یابد. بر اساس اصل تقسیم ولتاژ در مدار سری، چون فاز C بار کمتری داشت، بالاترین ولتاژ را به دست آورد که به نزدیک 380V ولتاژ خط رسید و منجر به تخریب تجهیزات در آن فاز شد.

نامتوازنی شدید بار سه‌فاز، همراه با گرم شدن قطع‌کننده‌های مدار توزیع و آزاد شدن اتصالات سیم، یک خطا پنهان ایجاد کرد که به موقع حذف نشد. این موضوع منجر به تماس ضعیف در سیم خنثی شد که باعث جرقه‌زنی، گرم شدن، اکسیداسیون و در نهایت قطع کامل شد.

به علاوه، استفاده از قطع‌کننده‌های 4P برای ورودی و خروجی UPS به این معناست که هنگام باز شدن قطع‌کننده ورودی UPS (مثلاً در زمان نگهداری باتری)، سیم خنثی نیز قطع می‌شود که می‌تواند منجر به خرابی تجهیزات شود.

خلاصه

سیستم توزیع برق اتاق سرور نیاز به بازرسی و نگهداری منظم توسط کارشناسان ماهر در موارد زیر دارد:

• اندازه‌گیری اینکه آیا قطع‌کننده‌ها، کابل‌ها و اتصالات سیم‌ها گرم شده‌اند.
• بررسی اینکه نمایشگرهای ابزارها به طور عادی کار می‌کنند.
• برای تأمین برق سه‌فاز خروجی UPS، بار روی هر فاز باید به طور مساوی توزیع شود تا تعادل بار سه‌فاز حفظ شود. نظارت دقیق بر جریان‌های سه‌فاز و تنظیم به موقع در صورت تشخیص نامتوازنی.
• اندازه‌گیری اینکه جریان خط در محدوده عملکرد ایمن قطع‌کننده‌ها قرار دارد.
• مساحت مقطع سیم‌های خنثی و زمین نباید کمتر از حداقل مشخص شده توسط استانداردهای ملی باشد و اتصالات باید محکم و قابل اعتماد باشند.
• نصب فیوز یا دستگاه‌های قطع‌کننده جداگانه روی سیم خنثی مجاز نیست.
• هنگام قطع مدار سه‌فاز چهارسیم، ابتدا سیم‌های فاز (زنده) باید قطع شوند و سپس سیم خنثی. در هنگام اتصال مجدد، ترتیب معکوس باید رعایت شود.
• برچسب‌های عملکردی تمام اجزا باید دقیق و واضح باشند.