Домашняя сеть по-взрослому. Часть 2 ИБП, питание стойки.

18 июля 2013, четверг 18:18
для раздела Блоги

Всем привет!
Как известно у серверного шкафа, как и у ПК всё начинается с питания. Так например в нашем шкафу может быть оборудования на много $, и его надо защитить от перепадов напряжения в сети и от внезапного выключения. Для этих целей существует так называемые источники бесперебойного питания - ИБП (UPS). Упсы различаются по собственной топологии, мощности, времени автономной работы и исполнения (напольный или rackmount).
Так например если у нас имеется два упса 750VA и 1500VA одной и той же модели. Это вовсе не означает что 1500 протянет в два раза дольше по времени в автономном режиме. Это только лишь мощность, которую можно на него нагрузить, причём мощность не в ваттах, а именно в вольтамперах, за реальными цифрами надо лезть в мануал конкретной модели, таков маркетинг. Конечно обычно производители в более мощные упсы ставят аккумуляторы большей ёмкости, но если сранивать ТТХ одной линейки время автономной работы будет примерно одно и тоже. Так если вам необходимо больше, то для это лучше взять дополнительные батареи в специальном корпусе (battery pack), чем тратить лишние деньги на ненужную вам мощность.
Топология
Бывает три вида ИБП: офлайн, лайн-интерактив, онлайн. 
Офлайн. Потребитель работает сквозняком напрямую от сети (bypass). Упс следит за напряжением, когда оно выходит за определённые рамки, переключает потребителя на батарею. Переключение занимает какое-то время (обычно 4-10мс). При автономной работе на выходе получаем апроксимацию синусойды, т.е. график напряжения имеет ступенчатую форму. Такие упсы самые дешёвые и самые бестолковые. Они не защищают от перепадов напряжения, задержка переключения со временем может увеличиваться, а то и вовсе не сработать. Очень смешно видеть в магазинах какой-нибудь APC BackUPS (офлайн) ценой в 6-7к р. Чего бы они туда помимо не напихали очевидно выброшеннные деньги. Реальная цена 1.5-2к р максимум за модели 500-700VA.
Со стороны потребителя: Дешёво. Ничем не защищены в плане перепадов. Тихо. Нельзя полагаться на 100%, с годами тем более. В качестве защиты оборудования не годится.
Лайн-интерактив. Устройство, как у предыдущего только на пути сквозного прохода стоит AVR (automatic voltage regulator) из названия: автоматический регулятор/стабилизатор напряжения. туда же пассивные фильтры и прочие примочки. В целом умнее и дороже. Время переключения есть, но  меньше чем у офлайновых. На выходе может быть как апроксимация, так и синусойда. Особо умные могут корректировать частоту. Всё зависит от конкретной модели. Все модели "Smart UPS" от APC построены по схеме лайн-интерактив.
Со стороны потребителя: Дорогие. Отличные, ещё дороже. За переключение уже можно не беспокоится. При просадках например до 200В, сам подтянет AVR'ом до номинала. Могут быть как шумными с постоянно работающем кулером, так и тихие - будет включаться только под нагрузкой или при переходе на батереи. Смело можно подключать дорогое оборудование.
Онлайн. Двойноё преобразование. Пришло 220 преобразовали например в 48, затем обратно на 220. На выходе чистый синус по напряжению и частоте. Времени переключения нет. У всех онлайн упсов есть принудительный режим bypass. Требует постоянного охлаждения. У APC обозначаются как "Smart UPS-online"
Со стороны потребителя: Цена космос. Шумно. В плане защищённости, исходя из принципа устройства, лучше быть не может. На вход можно давать переменку/постоянку в довольно широком диапазоне и при этом упс даже не будет переходить на батареи.
Слава Российской армии!
В общем от одного товарища за совершенно смешные деньги (2500р)  мне достался ИБП Liebert UPStation GXT1500RT и Battery pack к нему и соединительный кабель для пака и упса. К сожалению самой первой фотки не сохранилось, да и выглядел он печально. Картинка из интернета:

ИБП построен по топологии онлайн. В чём мы можем убедиться из описания и структурной схемы:

Как мы видим на входе стопка фильтров (от электромагнитных (EMI) и радиочастотных (RFI) излучении) и устройство защиты от перенапряжений (TVSS). Далее динамический bypass, ЗУ, преобразоватеть, в общем классическая схема онлайн. Стоит обратить внимание, что в режиме bypass мы также остаёмся под прикрытием первого блока, также в пиндосских описаниях пишут, что при выходе из строя ключевых узлов, он сам переходит в режим bypass. Исполнение напольное или rackmount. Занимает 4 юнита.
некоторые  ТТХ:
Мощность 1500VА (1050W). вес 30 кг (с АКБ)
В самом упсе сборка на 48В из 4-х АКБ (стандартных 7Ач). В бэтэри паке также, только уже 8 аккумов.
Таблицы:
UPStation GXT со встроенными батареями. Время работы в автономном режиме, мин
























Модель



VA / W



Нагрузка:



100%



75%



50%



25%



UPStation GXT 1500 RT



1500 / 1050



5



10



15



36


И в моём случае:
UPStation GXT с одной внешней батареей. Время работы в автономном режиме, мин
 
























Модель



VA / W



Нагрузка:



100%



75%



50%



25%



UPStation GXT 1500 RT



1500 / 1050



30



43



75



148


В жизни цифры оказались больше, так например, только сам упс нагрузку в 200Ватт держит около 2 часов (правда я использовал аккумы 9Ач, но думаю даже на 7-ках официальные цифры занижены, что не удивительно), с паком предполагаю продержиться часов 6-7.
А вот здесь самое интересное:















































Вход



Диапазон вх. напряжения при 30% нагрузке



120 ... 276 В (без перехода на батареи)



Диапазон вх. напряжения при 70% нагрузке



140 ... 276 В (без перехода на батареи)



Диапазон вх. напряжения при 90% нагрузке



160 ... 276 В (без перехода на батареи)



Частота вх. напряжения



45 ... 65 Гц



Вх. коэффициент мощности



0.95 (при полной нагрузке)



Силовой вход



CE22, CE22, CE22, CE22, CE22, CE19



Выход



Напряжение



208, 220, 230, 240 В +-3%, синусоидальной формы



Частота



50 или 60 Гц



Перегрузочная способность



130% - 10 с, 200% - 160 мс


Вход 120...276 (при 30% нагрузки) без перехода на батареи (sic!). Как раз то, о чём шла речь выше. Перегрузку тоже стоит отметить. 
А теперь немного о печальном:
 












Окружающая среда



Звуковой шум



 < 50 dBA @ 1 m (1500 VA ... 3000 VA)


По громкости  у меня упс стоит на втором месте после вентиляторных блоков стойки (о них в будущем тоже напишу). После них практически отпала необходимость подбирать тихие вентили для остального оборудования.
Связь с компом осуществляется по средствам RS-232. Найти рабочий софт, к сожалению так и не смог. Если у кого есть, буду премного благодарен.
Производилось всё это чудо без изменений примерно с 1998 по 2006 год, это из того что я нашёл в сети, могу ошибаться. Также оказалось сложно установить, где он был собран. Потому что сама фирма Liebert, как я понял изначально была испанская, потом её купил пиндосский Emerson Network Power, но при этом сохранил бренд. И это также было давно. В некоторых статейках пишут про направленность оборудования на вояк. Но всё это на уровне "та бабка сказала". Хотя вполне может быть правдой на фоне того, что APC занимает больше половины всего рынка ИБП и остальным приходиться занимать нишевые рынки.
Внутреннее устройство.
Мне достался неукомплектованный, да что там говорить, по сути только он сам, причём с крышкой и основанием напольного варианта. Фото без передней панели:

Панелька была сильно исцарапана поэтому практически сразу, я их подчистил и выкрасил в чёрный цвет.

 
Причём пластиковая накладка с пиктограмками на кнопки снимается. Нужен вертикальный вариант? Оставляем её. Нужен горизонтальный - убираем. Красота )

Весь корпус собран на винтиках стандартных размеров как для ящиков ПК. Причём те которые нужны для обслуживания, идут под крест, а все остальные торкс. В общем при замене батарей, лишнего случайно не разберёшь :-)

Замену батарей можно осуществлять без выключения прям "на горячую", естественно перед этим надо будет его перевести в режим bypass. Батареи с упсом соединяются невообразимым разъёмом, таких я больше нигде не видел. Выкидываем убитые батареи, ставим новые.

Внутренность бетери пака. Сзади установлен автомат на 40А неизвестного производителя (маркировка "DH40")

Прям видно как вздулись старые аккумы. На замену я использовал АКБ Yuasa NPW45-12/REW45-12 9Ah. Кстати про аккумы можно накатать целую статью, но в кратце отмечу один момент. Глобально бывает два вида аккумов: с большой токоотдачей и малой. Так вот для упсов нужны естественно с большой. Отличить их можно по маркировке на самих батареях, к примеру если написано что-то вроде "столько то милиампер на 20 часов" это малая, такой не годится, а вот если написано "столько-то ампер на 10 min/8 min", это то что надо. Внешне они также будет отличаться тем, что у слабого контакты будут подрезаны по ширине. Это действительно важно, АКБ со слабой токоотдачей будет работать намного хуже в упсе, потому что он предназначается для других целей. Если маркировки нет, а на контакты взглянуть нет возможности, не покупайте. Просто возьмите CSB. 
 Вернёмся к Либерту. Очень радует, что всё сделано топорно-добротно-железно-кондово (прям совок!), ручки тоже металлические. Если уронить на ногу, перелом обеспечен. Из пластика только внешняя декоративная панелька.
С новыми аккумами, будучи исправным, он прекрасно заработал. Единственный косяк это шум. Упс оборудован двумя 80-тками спереди и сзади. Передний шумел особенно громко, как оказалось у него был разбит подшипник. Пришлось его заменить.  
Разбираем сам упс. Снимаем кулеры, пылесосим.

На наклейках фигурирует 1998г, старичок! Зато ни одного SMD элемента! Красота. Теперь смотрим на кулеры

ищем по маркировке. NMB 3110KL-04W-B50. фирма из калифорнии, сделано в китае. ТТХ. 12В. двупиновое питание. совершенно дикая производительность 38.80 CFM, при не менее диких оборотах 3250 (min¹). шум заявлен 34.0 (dB). подшипник обычный шариковый. Один кулер исправный, у второго (повторюсь) разбился подшипник. Ничего похожего в ближайших магазинах я не нашёл, потому просто пришлось брать то, что было в наличии с максимальной производительностью. Noctua NF-R8, 15.3 - 31.19 CFM, 7 - 17 дБ,  SSO-Bearing. Чтобы лучше отводить тепло исправный NMB поставил на выдув, Noctua на приток.


Ну что ж с кулерами и аккумуляторами разобрались. Теперь надо всё это дело установить!
Напилинг и ещё раз напилинг
ИБП как самые тяжёлые из железок, обычно устанавливаются в стойках в нижние юниты. Раз уж упс мне достался в напольном исполнении, а найти его крепления для 19" не представляется возможным, придётся их изготовить. Для этого я вооружился аллюмиевыми профилями и терпением. Крыша/пол упса и бетери пака (по внешним крепёжным элементам и отверстиям идентичны) съёмные и за собой скрывают крепёжные отверстия для стоечных ушей и салазок. Маленькая засада крылась в том, что в горизонтальном положении корпус смещён относительно декоративной панели, поэтому пришлось точно вылавливать вылеты ушей.

Пилим, отмечаем, снова пилим, проверяем.

Соблюдаем стандарты и делаем отверстия овальными. И так 4 раза.

Примеряем.

Зачищаем. Красим.

Передние уши готовы. Очевидно что упс (и бетери пак тем более) свернёт их с мясом, если вешать только на них. Надо изготовить задние креления. На этом моменте я немного озадачился, потому что изготовить выкатывающиеся салазки слишком трудозатратно, причём ещё с разными вылетами по ширине. Потому принял решение просто использовать профиль для поддержки за задние направляющие стойки моего размера. В конце концов у самого упса, батарейный отсек вынимается, а уж с бетери паком, раз в 5-10 лет, могу и покарячиться. С боков я решил использовать все резьбовые отверстия для крепления. На всякий пожарный.

То что надо. пилим-пилим-пилим.

в итоге


Потом всё-таки, решил себе сделать чёрный ход в виде первого юнита. В будущем наверное тупо приверну мебельные колёсики к бетери паку. При замене достаточно будет отвинтить нижнюю заглушку. То уж очень тяжко ворочить такие вещи)
9 юнитов  списываем :-)
Прибамбасы
Так. Упс есть. Теперь надо организовать всё питание в стойке. Сделать так, чтобы её просто втыкать в розетку. А поскольку у нас развито чувство прекрасного, то ещё хочется наглядности! Для этой цели на китайчатине был приобретён вольтамперметр на 220В высотой как раз в один юнит.

Сам питается тоже 220В. На нём же, прям на текстолите, закреплено кольцо для измерения тока. Берём одноюнитовую заглушку. Размечаем размеры.

Дремелем выпиливаем отверстие. Примеряем.

в стойке

Красим в чёрный. Собираем.

Теперь нам надо пробросить силовые провода и сделать петлю через вольтампер метр. Для распайки берём самую обычную пластиковую распаячную коробку. Крепим её на вертикальную направляющую.

Берём хороший кабель, хорошую вилку всё аккуратненько паяем, собираем, расключаем.
Вилку подбирал с боковым выходом провода и как можно более плоскую, чтобы её сложно было случайно вытащить. Попалась доселе неизвестная мне фирмы REV, очень добротно сделана. Давно таких не видел.


То, что надо.

Прокладываем провода в стойке.

Расключаем.

итого

 
 
Заключение 1
Пару историй из жизни.
Живу я в старом районе и напруга у нас частенько прыгает, пропадает. И вот в один прекрасный день сижу за компом никого не трогаю и тут что-то моргает. Упс компа переходит на батареи (ипонка лайн-интерактив), упс роутера (APC smart UPS) тоже. Либерту пофиг. Беру мультяшку, втыкаю в розетку и вижу 160 вольт. Выключаю комп, роутер, курю бамбук. А либерт работает.
Дома установлен проектор. А они жутко чувствительны к качеству питания, при этом цены ламп ни разу не гуманные, а самих проекторов тем более. Был подключен к Ipone, который питал комп (моща позволяет). И вот несмотря на него, при просмотре иногда проскакивали скачки яркости. Еле заметные, но были и продолжались постоянно. Перекинул его на либерт - всё ровно.
Заключение 2
При выборе ИБП надо понимать какая стоит перед нами задача. Так например если надо запитать какой-нить роутер, принтер вполне хватит офлайнового, причём самого дешёвого. Если же стоимость вашего системника переваливает за 2к $, а сеть не внушает доверия, смотрим line-interactive. Очевидно, что рынок ИБП не сошёлся клином на APC. Да они хорошие, но ценник непомерно велик за имя, относительно аналогичных вариантов от других призводителей, а выбрать есть из чего.
PS
1. Для внимательных - да, на фоне упса страйкбольный привод. просто других фоток не сохранилось.
2. В квартире у меня имеется чуланчик примерно 2х1.5 там и будет располагаться будущая серверная.
В следующей части расскажу про КВМ и КВМ-консоли.
UPDATE. Благодарности
Столь замечательный упс оказался у меня не без помощи хороших людей! А именно USF44 (есть на форуме), спасибо за выход на продавцов и помощь в транспортировке. Всем peace! )
 
Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают