Alimentação de equipamentos com uma única fonte de alimentação num ambiente de circuitos duplos

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1 Alimentação de equipamentos com uma única fonte de alimentação num ambiente de circuitos duplos Por Victor Avelar Aplicação Técnica nº 62

2 Sumário Executivo A utilização de uma arquitectura de circuitos de alimentação duplos em combinação com equipamento de TI equipado com fontes e cabos de alimentação duplos é uma das melhores práticas da indústria. Em instalações que utilizam este tipo de estratégia, é inevitável que subsistam alguns dispositivos de TI equipados apenas com um único cabo de alimentação. Existe uma grande diversidade de opções que permitem a integração de dispositivos com uma única fonte de alimentação em centros de dados de elevada disponibilidade com circuitos duplos. Esta Aplicação Técnica explica as diferenças existentes entre as diversas opções e funciona como guia para seleccionar a estratégia mais adequada. 2

3 Introdução A maioria dos centros de dados de elevada disponibilidade utilizam um sistema de alimentação com circuitos duplos até ao ponto onde se encontram as cargas mais críticas e uma grande parte das empresas que fornecem equipamento de TI instalam fontes e cabos de alimentação redundantes que permitem manter os circuitos de alimentação duplos até ao bus de alimentação interno do equipamento de TI. Desta forma, o equipamento continua a funcionar, mesmo que se tenha verificado uma avaria em qualquer ponto de um dos circuitos de alimentação. No entanto, o equipamento que possui apenas uma fonte de alimentação (cabo único) introduz uma fraqueza num centro de dados que até aí apresentava uma elevada disponibilidade. São muitas vezes utilizados comutadores para melhorar a disponibilidade do equipamento de fonte de alimentação única e proporcionar benefícios idênticos aos dos circuitos redundantes. Quando não compreendida, esta prática pode provocar tempos de paragem que poderiam ter sido evitados de outra forma. Existem três estratégias fundamentais para a alimentação de equipamento com fonte de alimentação única num ambiente de circuitos duplos. São elas: Alimentar o equipamento a partir de uma fonte Figura 1a Utilizar um comutador no local para seleccionar uma fonte preferida e quando essa fonte falhar mudar para o segundo circuito de alimentação Figura 1b Utilizar um comutador centralizado de grande dimensão alimentado a partir de duas fontes, para criar um novo bus de alimentação que alimente um grande grupo de cargas com fonte de alimentação única Figura 1c Figura 1a Uma fonte Figura 1b Comutador local Figura 1c Comutador centralizado 3

4 Funções do comutador de energia Um comutador de energia é um componente normal nos centros de dados e é utilizado para executar as seguintes funções: 1. Comutar a UPS e outras cargas, da corrente pública para o gerador, durante uma perda de energia 2. Comutar de um módulo de UPS com avaria para a corrente pública ou outra UPS (em função da configuração) 3. Comutar cargas de TI críticas do bus de saída da UPS para outro num sistema de alimentação de circuitos duplos Esta nota centra-se apenas na terceira função. Se todas as cargas de TI possuíssem a capacidade de aceitar fontes de alimentação redundantes, então não existiria qualquer necessidade de utilizar esta aplicação. De facto, a maioria dos equipamentos que utiliza a internet, os dispositivos de armazenamento e os servidores encontram-se equipados com fontes de alimentação totalmente redundantes. No entanto, os equipamentos com uma única fonte de alimentação ainda perfazem cerca de % da totalidade dos equipamentos de TI existentes em instalações cruciais para a empresa. Quando um equipamento com fonte de alimentação única é ligado a um circuito simples de um ambiente de circuitos duplos, coloca-se em causa a disponibilidade de todo negócio da empresa. De acordo com a Aplicação Técnica nº 48 da APC, Comparação da disponibilidade de várias configurações de alimentação de bastidores, um centro de dados totalmente equipado com cabos duplos e circuitos independentes e redundantes pode sofrer vezes menos paragens do que um equipado com uma arquitectura de alimentação simples. Os comutadores de energia ajudam a limitar esta grave lacuna, aproximando os circuitos de alimentação redundantes da carga. Tipos de comutadores de energia Existem dois tipos principais de comutadores que são utilizados como os melhores selectores de fontes: estáticos e electromecânicos. Baseiam-se ambos no princípio de comutação entre uma fonte de alimentação principal e uma outra alternativa. Apesar de o resultado final ser idêntico, a estratégia utilizada é totalmente diferente. Cada tipo de comutador possui características únicas que beneficiam diferentes tipos de aplicações. Em seguida é apresentada uma visão geral de como funciona cada um dos tipos e no Anexo A é apresentada uma descrição mais detalhada de cada um. 4

5 Comutador Estático (STS) Aplicações A potência dos comutadores estáticos disponíveis actualmente varia entre os 5 kva e os 35 MVA. As unidades STS são utilizadas numa grande diversidade de aplicações incluindo instalações eléctricas, instalações de fabrico de automóveis, instalações de fabrico de semicondutores, refinarias de petróleo e centros de dados. A potência da maioria destes comutadores varia entre kva e normalmente a superfície ocupada é a de dois bastidores de TI lado a lado. Em aplicações como refinarias, em que a instalação e a arquitectura eléctricas são menos fiáveis do que as que são utilizadas nos centros de dados mais importantes da empresa, não subsistem grandes dúvidas em relação aos benefícios dos comutadores estáticos. No entanto, também é verdade que a instalação e a arquitectura eléctricas dos centros de dados mais importantes da empresa são muito mais robustas. Nestes casos, a diminuição da fiabilidade associada à instalação do STS ultrapassa os benefícios proporcionados. Na Figura 2 é apresentado um exemplo de um STS de 200 kva. Os comutadores estáticos desta capacidade são mais adequados para cargas trifásicas com uma única fonte de alimentação e de grande dimensão, como as que são utilizadas por máquinas CNC e outros equipamentos importantes. Apesar de actualmente se encontrar disponível equipamento de TI trifásico e de grande dimensão, tais como dispositivos de armazenamento, estes apresentam geralmente cabos duplos com fontes de alimentação redundantes. No caso de dispositivos de cabos duplos, a fiabilidade e a disponibilidade da alimentação são optimizadas através da ligação directa das fontes de corrente duplas à carga. Os comutadores estáticos da gama 5-10 kva são geralmente concebidos para montagem em bastidores de TI normalizados de 19 polegadas (483 mm), tal como é demonstrado na Figura 3. Os comutadores estáticos deste tipo são geralmente utilizados em ambientes de TI, como bastidores de cablagem e salas de dados. A utilização de comutadores de pequena dimensão evita que a avaria de um STS afecte grande parte do centro de dados e limita o tempo de paragem ao equipamento que possui fonte de alimentação única. Ao contrário dos STS de grande capacidade, os comutadores montados em bastidores permitem utilizar uma estratégia de escalabilidade e agilidade. O prazo de entrega dos comutadores de menor dimensão permite aos gestores de TI adquirir o equipamento apenas quando este é absolutamente necessário. Além disso, estes comutadores podem ser facilmente instalados e deslocados enquanto uma função de TI é actualizada. 5

6 Figura 2 STS de 200 kva Figura 3 STS montado em bastidor Fonte: Fonte: Funcionamento Tal como o nome indica, os comutadores estáticos não possuem peças móveis. Tal apenas é possível graças à tecnologia dos semicondutores. O comutador num STS monofásico é constituído essencialmente por dois pares de semicondutores denominados como rectificadores controladores de silício (SCR), também conhecidos como tirístores, os quais são controlados por um circuito de detecção. Quando o circuito detecta que o sistema principal ultrapassou a tolerância, desliga o comutador principal e activa o comutador alternativo. A duração da comutação é normalmente de 4 milissegundos, mas pode ser ligeiramente maior em função do estado de ambas as fontes. Modos de avaria Em termos gerais, quanto mais complexo é um sistema, mais modos de avaria são possíveis. Em comparação com os comutadores de transferência electromecânicos, os comutadores estáticos são muito mais complexos devido à rapidez com que as decisões devem ser tomadas aquando da comutação entre fontes. ** Por exemplo, o controlador deve monitorizar diversas variáveis para ambos os lados, incluindo os ângulos de fase, os estados do SCR e os estados dos disjuntores, voltagens e tensões. 6

7 Avaria no controlo do comutador estático Os controlos são o componente mais importante dos comutadores de transferência estática devido à sua complexidade. Se os controlos interrompessem o envio de sinais para os SCRs, o estado predefinido dos SCRs seria permanecerem abertos, ou seja, interromperem a alimentação com a consequente desactivação da carga. É por esta razão que a maioria dos interruptores estáticos possuem controladores e fontes de alimentação redundantes. Os comutadores SCR são controlados individualmente e por essa razão, o controlador apresenta quatro modos de avaria geral. 1) O controlador indica que o comutador primário está fechado, mas deveria estar aberto. Esta condição provoca uma perda de carga caso a fonte primária não consiga suportar a carga. 2) O controlador indica que o comutador primário está aberto, mas deveria estar fechado. Esta condição provoca uma perda de carga caso o comutador alternativo esteja aberto ou a fonte alternativa não consiga suportar a carga. 3) O controlador indica que o comutador alternativo está fechado, mas deveria estar aberto. Esta condição provoca uma perda de carga caso a fonte alternativa não consiga suportar a carga. 4) O controlador indica que o comutador alternativo está aberto, mas deveria estar fechado. Esta condição provoca uma perda de carga caso o comutador preferido esteja aberto ou a fonte alternativa não consiga suportar a carga. Avaria num componente do SCR Um SCR é bastante fiável, mas quando surge uma avaria, 98 % das vezes provoca uma perda de carga, em caso de falha da energia de alimentação desse comutador. A detecção de uma avaria num SCR é difícil, uma vez que a diferença em termos de resistência (perda de tensão) entre um comutador avariado e outro em bom estado é normalmente inferior a 0,5 volts. Este facto apenas contribui para a complexidade dos controlos. Avaria no disjuntor de saída Se o disjuntor de saída abre quando tal não é suposto suceder, verifica-se uma perda de carga. Em alguns casos são utilizados dois disjuntores de saída para eliminar um foco de avaria, mas este procedimento pode tornar a coordenação entre disjuntores mais difícil. Avaria por falha humana Tal como acontece na maioria dos ambientes cruciais, a falha humana é um modo de avaria bastante comum. Dada a complexidade de um comutador estático e das suas interacções com as diversas fontes de alimentação, a falha humana pode acontecer de diversas formas. Alguns exemplos comuns são: - A escolha inadequada de definições do comutador estático pode provocar interacções negativas específicas do local - A utilização inadequada dos disjuntores de bypass do STS. Por exemplo, se alguém fechasse o disjuntor de bypass preferido, mas a fonte preferida não se encontrasse disponível, a perda de carga seria inevitável. - Procedimentos de manutenção inadequados 7

8 Por fim, torna-se importante tomar em consideração que independentemente do modo de avaria, os comutadores de grande dimensão efectuam uma descarga da carga total proporcionalmente maior do que os comutadores de menor dimensão. Comutadores electromecânicos ou comutadores de transferência automática (ATS) Aplicações A maioria dos comutadores electromecânicos, também denominados como comutadores de transferência automática (ATS), utilizados nesta aplicação não efectua a comutação para além dos 10 kva de potência devido a limitações físicas dos relés nestas capacidades de potência mais elevadas. É por essa razão que estes comutadores automáticos de montagem em bastidor apresentam uma tendência para possuir 1U de altura, tal como é demonstrado na Figura 4. Tal como acontece com os STS montados em bastidor, os ATS de montagem em bastidor permitem limitar as avarias detectadas a um só bastidor em vez de a dezenas ou centenas de bastidores. Da mesma forma, os ATS montados em bastidor permitem utilizar uma estratégia de escalabilidade e agilidade. No entanto, a instalação de um ATS montado em bastidor torna-se mais simples do que a de um STS devido à sua dimensão e peso mais reduzidos. Figura 4 ATS montado em bastidor Funcionamento Os comutadores electromecânicos dependem de uma combinação de propriedades eléctricas e mecânicas. Tal como acontece com os STS, estes comutadores incluem um controlador que monitoriza as fontes de entrada. Neste caso, o mecanismo de transferência da carga baseia-se exclusivamente num relé. Um relé é um comutador mecânico que é mantido numa posição através da acção de uma força magnética. Quando o controlador detecta que a fonte principal ultrapassou a tolerância, desactiva o relé e uma mola força o comutador a seleccionar a fonte secundária. O período de transferência total para este tipo comutador de transferência varia entre 8 e 16 milissegundos. 8

9 Modos de avaria Os comutadores electromecânicos são mais pequenos e menos complexos do que os comutadores de transferência estática. Isto deve-se ao facto de os comutadores electromecânicos serem mais fáceis de controlar e de não necessitarem de qualquer tipo de sincronização entre as fontes de alimentação. Devido ao movimento físico de um relé, os modos de avaria dos comutadores electromecânicos apresentam uma tendência para se verificarem ao nível do hardware. Avaria por bloqueio do relé Um modo de avaria possível reside no facto de o relé poder colar ao contacto. Esta situação acontece no caso de uma transferência de alta tensão, a qual provoca uma elevação da temperatura que acaba por colar as superfícies metálicas. Num relé trifásico, esta situação pode ocorrer num ou mais comutadores de relé. Avaria do controlador Apesar de ser pouco provável que tal venha a ocorrer em capacidades de potência mais baixas, é possível que o controlador tome uma decisão de comutação incorrecta. Por exemplo, se a potência do lado principal ultrapassar a tolerância, o controlador pode comutar para o lado secundário, o qual não possui qualquer tipo de potência. Avaria da fonte de alimentação do controlador A fonte de alimentação do controlador também pode influenciar o funcionamento do controlador. Se a tensão da fonte de alimentação se tornar demasiado instável, o controlador pode funcionar de forma imprevisível ou não funcionar de todo. Avaria no disjuntor Um modo de avaria importante a que se deve prestar atenção relaciona-se com os disjuntores danificados que protegem a saída do comutador. Estes disjuntores são muitas vezes peças pouco fiáveis e representam um foco de avaria. Fontes de alimentação dos equipamentos de TI É importante ter em consideração que ambos os tipos de comutadores analisados anteriormente, apresentam um período de transferência menor durante o qual não é possível efectuar a alimentação da carga crucial. Como é que é possível manter o equipamento de TI em funcionamento durante as perdas de energia? A Aplicação Técnica nº 79, Comparação técnica das concepções de UPS On-line vs. Lineinteractive responde a esta questão pormenorizadamente e volta a repetir a explicação no Anexo B para maior comodidade. Essencialmente, a fonte de alimentação comutada (SMPS) do equipamento de TI necessita de sofrer breves perturbações na alimentação para retirar energia da tensão sinusoidal de entrada CA. As especificações da norma IEC , uma norma internacional, definem limites relativamente à magnitude e duração das perturbações de tensão que são admissíveis para uma carga SMPS. Da mesma forma, o Information Technology Industry Council (ITI, anteriormente denominado como Computer & 9

10 Business Equipment Manufacturers Association [CBEMA]) publicou uma nota de aplicação na qual definia a tensão de entrada CA que normalmente é tolerada (sem interrupção do funcionamento) pela maioria do equipamento utilizado em tecnologia de informação (ITE). A Figura 5 mostra a curva ITIC e demonstra que o equipamento de TI continua a funcionar normalmente durante 20 milisegundos a zero volts. A curva e esta nota de aplicação encontram-se disponíveis no endereço: Figura 5 Curva ITIC Seleccionar os comutadores mais adequados Os comutadores estáticos de grande dimensão apresentam uma maior capacidade do que os comutadores montados em bastidores. Apesar de a maioria do equipamento de TI existente num centro de dados necessitar de menos de 6 kw de potência, existem equipamentos, como os dispositivos de armazenamento, que necessitam de mais potência. Nestes casos torna-se necessário utilizar comutadores estáticos de grande dimensão de modo a proporcionar redundância de energia ao equipamento. No entanto, os equipamentos de TI desta dimensão encontram-se normalmente equipados com fontes de alimentação / cabos redundantes que não necessitam de um comutador estático. No quadro 1 é apresentada uma lista das capacidades de potência para cada tipo de comutador que funciona como um guia de selecção do comutador de energia mais adequado. É incluída uma opção adicional para que não seja utilizado qualquer comutador de energia. As subsecções abaixo descrevem pormenorizadamente cada factor de selecção. 10

11 TCO O custo total de exploração inclui os custos de capital utilizados na aquisição e instalação do(s) comutador(es) de transferência, bem como os custos operacionais associados à utilização desse equipamento. Este tema é analisado mais pormenorizadamente na Aplicação Técnica nº 37 da APC, Evitar custos de infra-estruturas sobredimensionadas em centros de dados e salas de rede. Custos de capital Os comutadores estáticos de alta capacidade e sobredimensionados não são apenas mais dispendiosos, como representam também perca de custos de oportunidades. Os comutadores estáticos de grande dimensão (superiores a 10 kva) encontram-se geralmente ligados à infra-estrutura eléctrica do edifício. Os comutadores ATS e estáticos, de menor dimensão, são simplesmente ligados a um receptáculo, evitando-se assim a despesa de contratação de electricistas. Custos operacionais Os custos operacionais incluem instalações eléctricas, manutenção e impostos. Os comutadores estáticos são menos eficazes do que os comutadores electromecânicos, uma vez que possuem um maior número de componentes. A eficácia torna-se uma das principais preocupações quando os comutadores estáticos de grande capacidade se encontram ligeiramente carregados. Os custos de manutenção variam em função das recomendações do fornecedor; no entanto, em termos gerais, os custos de manutenção para os comutadores estáticos são superiores aos dos comutadores ATS devido à elevada complexidade e quantidade de componentes. Os impostos não são normalmente levados em consideração aquando da selecção de comutadores de transferência, mas podem resultar numa economia significativa em função da dimensão do centro de dados. A Aplicação Técnica nº 115 da APC, Declaração e benefícios fiscais da infra-estrutura modular e portátil do centro de dados descreve como os dispositivos eléctricos portáteis e modulares podem ser classificados como equipamento de negócios, o que resulta em poupança fiscal (maior índice de dedução). Os comutadores de transferência que são simplesmente ligados e deslocados de forma muito simples podem obter benefícios significativos com esta regra. Capacidade de gestão A capacidade de gestão da infra-estrutura eléctrica é crucial para a integridade da rede de TI e de telecomunicações. Muitas vezes, os modos de avaria mais importantes apenas se identificam quando o comutador necessita de efectuar uma transferência para a fonte alternativa. Este facto torna-se significativamente importante no caso dos comutadores estáticos, uma vez que estes apresentam mais modos de avaria do que os comutadores electromecânicos. A gestão remota dos comutadores de energia permite aos gestores de TI e de instalações monitorizar o estado, os eventos da sessão, as definições de configuração, efectuar actualizações de firmware e receber alertas através de correio electrónico e SNMP. Os comutadores devem permitir a gestão baseada em normas, através de HTTP (Web), SNMP e Telnet. 11

12 Período de transferência O comutador de energia deve poder alternar entre fontes em 20 milisegundos ou menos quando estiver a apoiar equipamento de TI e de telecomunicações. Facilidade de instalação Dada a elevada frequência das actualizações de TI (1 ½ a 2 anos), os comutadores de energia devem permitir uma rápida reconfiguração. Por exemplo, nos casos em que o equipamento de fonte de alimentação única é deslocado, o comutador de energia deveria ser facilmente reconfigurado. Fiabilidade Em termos gerais, quanto mais complexo é um sistema, maior é a probabilidade de que venha a suceder algo de errado não apenas com os seus componentes e controlos, mas também com a intervenção humana. Os comutadores estáticos são essencialmente mais complexos do que os comutadores electromecânicos, pelo que requerem um nível de conhecimento mais elevado aquando da sua utilização e reparação. Os comutadores electromecânicos encontram-se apenas limitados pelo número de vezes que o relé é activado. Prevê-se que os relés utilizados nestas operações sejam normalmente activados vezes. Em média, os comutadores de energia de um centro de dados são deslocados quatro vezes por ano. Assim sendo, os relés apresentam uma vida útil mais longa em comparação com a vida útil dos centros de dados. Qualidade da reparação Quando os sistemas falham, o objectivo de qualquer gestor de TI ou de instalações deve ser o de substituir todo o módulo por um equipamento reparado / actualizado pelo fabricante. Os comutadores estáticos e electromecânicos montados em bastidores podem ser completamente substituídos, ao contrário dos comutadores STS de grande dimensão cuja reparação é efectuada no local, sem que seja necessário qualquer tipo de ambiente normalizado. No entanto, a maioria dos comutadores estáticos encontra-se equipada com disjuntores de bypass que permitem a manutenção e reparação do equipamento enquanto a carga é suportada. Em função da configuração, torna-se também possível substituir comutadores electromecânicos de pequena dimensão sem que se verifique qualquer perda da carga crucial. Sincronização de fontes Quando se alterna entre duas fontes de alimentação, existe a possibilidade de que as fontes não se encontrem sincronizadas, o que pode danificar o equipamento a jusante do comutador ou provocar o disparo dos disjuntores. A probabilidade de que esta situação venha a ocorrer aumenta com a velocidade da comutação e a dimensão do comutador de energia. Por esta razão, é muito mais provável que esta situação ocorra nos comutadores estáticos de grande dimensão no que nos de menor dimensão. A comutação não sincronizada com comutadores electromecânicos não representa um problema ao nível das cargas, mas pode provocar um bloqueio dos relés do comutador, o que justifica a inclusão em alguns comutadores deste tipo de relé adicional que permite evitar picos eléctricos. 12

13 Escalabilidade O equipamento existente nos centros de dados é actualizado de dois em dois anos, mas um centro de dados apresenta um tempo de vida superior a 10 anos. Durante as actualizações, os gestores são confrontados com diversas densidades de tensão, níveis de redundância, tensões e tipos de ligações. A escalabilidade permite o dimensionamento correcto, simplifica o planeamento e reduz o capital inicial associado a estas variáveis. Quanto maior for o comutador de energia, maior será a dificuldade em dimensionar e adaptar o equipamento para estas alterações constantes, especialmente quando se pretende evitar tempos de paragem. A utilização de comutadores de energia de menor dimensão permite aos gestores reagir rapidamente a requisitos de negócios em constante alteração sem desactivar sistemas cruciais. Mistura de equipamentos de fonte de alimentação única com equipamentos de fontes de alimentação múltiplas A maioria dos centros de dados organiza os equipamentos de TI por processos ou departamentos, mas nunca exclusivamente por dispositivos com fonte de alimentação única ou dupla. Por essa razão, a maioria dos bastidores de um centro de dados apresenta um conjunto misto de máquinas com fontes de alimentação única e dupla. Na maioria dos casos, os dispositivos com fonte de alimentação dupla necessitam de dois cabos de alimentação e fichas de saída independentes. No entanto, os dispositivos com fonte de alimentação única necessitam apenas de um cabo de alimentação e de uma ficha de saída. Esta situação representa um problema no caso dos comutadores estáticos de grande dimensão porque se torna necessário que o mesmo bastidor passe a acomodar 3 cabos de alimentação e fichas de saída independentes, as quais ocupam o espaço previsto para a cablagem e equipamento de rede. Em alternativa, os comutadores de pequena dimensão montados em bastidor são alimentados directamente a partir de dois cabos de alimentação e fichas de saída enquanto o equipamento com fonte de alimentação única é ligado directamente às saídas do comutador. 13

14 Quadro 1 Características dos três tipos de comutadores de energia Característica Sem comutador de energia STS de grande dimensão 20 kva - 35 MVA STS montado em bastidor 5-10 kva ATS montado em bastidor 5-10 kva TCO 0 / kw / kw / kw / kw Capacidade de gestão Período de transferência Facilidade de instalação Fiabilidade Modo de avaria Não é necessária qualquer capacidade de gestão Sem período de transferência Sem necessidade de instalação Perdem-se os benefícios da fiabilidade dos circuitos de alimentação 2N Não aplicável Os protocolos baseados em normas não são os normais Os protocolos baseados em normas não são os normais Incluem normalmente protocolos baseados em normas 4 ms 4 ms 8 ms 16 ms Requer a instalação de cabos eléctricos MTBF = a horas Circuito aberto ou curto-circuito linha a linha Montagem em bastidor / sem necessidade de cabos MTBF = a horas Circuito aberto ou curto-circuito linha a linha Montagem em bastidor / sem necessidade de cabos MTBF = a horas Bloqueado numa fonte Observação O custo inicial de um bastidor STS é cerca de seis vezes superior ao de um bastidor ATS A maioria dos comutadores de transferência possuem por predefinição relés de contacto seco, mas podem incluir ferramentas de gestão baseadas em normas como opção O equipamento de TI requer períodos de transferência inferiores a 20 ms Apenas electricistas certificados devem ligar os comutadores estáticos de grande dimensão Os comutadores estáticos apresentam mais componentes e uma maior complexidade do que os comutadores ATS, mas não incluem peças móveis. Os valores MTBF baseiam-se em estimativas da indústria As avarias devido a circuito aberto provocam a perda da carga. Os curto-circuitos linha a linha podem provocar a abertura dos disjuntores a montante 14

15 Característica Facilidade de reparação Sincronização de fontes Sem comutador de energia A manutenção simultânea da arquitectura eléctrica não é possível Não é necessário efectuar a sincronização de fontes STS de grande dimensão 20 kva - 35 MVA A reparação deve ser efectuada no local Necessário para uma transferência mais segura STS montado em bastidor 5-10 kva Substituição por uma unidade reparada em fábrica A transferência sem sincronização não é tão importante ATS montado em bastidor 5-10 kva Substituição por uma unidade reparada em fábrica Não é necessário efectuar a sincronização de fontes Escalabilidade Não aplicável Sem escalabilidade Dimensionável Dimensionável Mistura de equipamentos de cabo único e duplo Requer apenas 2 circuitos por bastidor sem qualquer benefício para cargas de cabo único Devem existir 3 circuitos por bastidor Requer apenas 2 circuitos por bastidor Requer apenas 2 circuitos por bastidor Observação Os comutadores de energia montados em bastidor são normalmente substituídos por uma unidade nova ou actualizada em caso de avaria Os efeitos adversos provocados pela comutação sem fase continuam a subsistir nos comutadores STS montados em bastidor, mas afectam uma zona de menor dimensão do centro de dados Os comutadores de transferência montados em bastidor são flexíveis e podem acompanhar o crescimento do centro de dados A distribuição da alimentação dos comutadores estáticos de grande dimensão torna a cablagem do bastidor mais complicada e consome espaço valioso Nota: O sombreado a azul indica o melhor desempenho para a característica especificada 15

16 Conclusões À medida que os anos passam, os dados tornam-se cada vez mais importantes para todos os negócios, pelo que é sem surpresa que se verifica que todos os equipamentos mais importantes incluem fontes de alimentação duplas. No entanto, os gestores de TI e de instalações continuam a hesitar no que diz respeito à melhor forma de proporcionar alimentações redundantes aos restantes equipamentos com fontes de alimentação únicas ou até se esse procedimento deve ser implementado de todo. A disponibilidade de alimentação para equipamentos de fonte de alimentação única com potências inferiores a 10 kva é optimizada através da implementação de processos de redundância directamente no bastidor. Este procedimento pode ser efectuado através da utilização de um comutador estático ou de um ATS montados em bastidor. No entanto, tendo em conta os critérios apresentados nesta nota, a solução ideal é a utilização de um comutador ATS montado em bastidor. Acerca do autor: Victor Avelar é Engenheiro de Disponibilidade da APC. É responsável pela consultoria de disponibilidade e análise de arquitecturas eléctricas e concepção de centros de dados para clientes. Victor completou o bacharelato em Engenharia mecânica no Rensselaer Polytechnic Institute em 1995 e é membro da ASHRAE e da Sociedade americana para a qualidade (ASQ). 16

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