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Infrastruktur

USV sichert Dynamik im Datacenter

10. Januar 2013, 13:44 Uhr | Norbert Herger Key Account Manager Power Solutions, Eaton Electric, Bereich Power Quality

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Reibungslose Unterstützung kapazitiver Lastverschiebungen

Voreilende Leistungsfaktoren neuer Server-Netzteile können USV-Technik stärker als herkömmliche Netzteile belasten, weil sich die Lastverhältnisse in den kapazitiven Bereich verschieben. Manche herkömmlichen USV-Systeme können die kapazitiven Leistungsfaktoren nicht ausreichend bewältigen, die durch die aktiven PFC-Schaltungen in vielen modernen Verbrauchern verursacht werden. Eine hier nicht ausreichend dimensionierte USV-Anlage wird dann problematisch, wenn sie bei Lastspitzen oder Leistungserweiterungen im Rechenzentrum stark ausgelastet wird. Häufig hilft in solchen Fällen nur eine Erweiterung bestehender USV-Anlagen. Dieser Schritt kann jedoch zu überdimensionierten USV-Kapazitäten führen, die mit entsprechend hohen Stromkosten verbunden sind. Das ist bei steigenden Stromkosten und Diskussionen über Verbesserungen der CO2-Bilanz von Rechenzentren kein gangbarer Weg. Ein weiteres Risiko besteht in der möglichen Instabilität moderner Verbrauchersysteme mit voreilenden Leistungsfaktoren beziehungsweise mit aktiven PFC-Steuerungen, wenn diese an eine regulierende Versorgungsquelle, wie ein USV-System oder einen Generator angeschlossen werden. Eine unmittelbare Gegenmaßnahme ist, dass die Leistung herkömmlicher USV-Anlagen deutlich herabgesetzt wird, wenn diese sich nicht adaptiv an die Last anpassen können und auch ihren Eingang nicht entsprechend ausregeln.

Abhilfe für die geschilderten Probleme schaffen moderne, volldigitale USV-Systeme, die trafolose Frontend-IGBT-Technologie (Insulated-Gate-Bipolar-Transistor) im Gleichrichter und Inverter aufweisen: Diese Systeme sorgen auch bei Belastungen durch verstärkt kapazitive Leistungsfaktoren im Rechenzentrum dauerhaft für einen stabilen Betrieb angeschlossener IT-Geräte. Wichtig ist daher die Wahl eines USV-Systems, das auf voreilende Lastfaktoren ausgelegt ist und darauf nicht durch einen Leistungsabfall reagiert. Dabei gilt: Je besser der Ausgangsleistungsfaktor einer USV-Anlage an den Eingangsleistungsfaktor des IT-Gerätes angepasst ist, umso größer ist hier der Wirkungsgrad, also die Effizienz der Energieübertragung. Heute erreichen die meisten IT-Komponenten einen Leis-tungsfaktor von 0,9. Dementsprechend sollte der Ausgangsleistungsfaktor eines USV-Systems beim Einsatz mit IT-Geräten ebenfalls bei 0,9 liegen.