Cáp nguồn trung tâm dữ liệu: Lựa chọn cáp cho tải trọng quan trọng

Một trung tâm dữ liệu không thể mất điện dù chỉ một giây. Chính yếu tố này chi phối mọi quyết định lựa chọn cáp tại công trường, từ điểm lấy điện của điện lưới đến đường cấp điện cuối cùng cho tủ rack. Do đó, việc lựa chọn cáp điện cho trung tâm dữ liệu phải dựa trên phương án dự phòng và môi trường nhiệt, chứ không phải dựa trên phương án xây dựng rẻ nhất trong danh sách.

Hướng dẫn này theo dõi dòng điện từ điểm lấy điện đến tủ rack, sau đó nêu rõ những nội dung cần đưa ra trong yêu cầu báo giá.

Tại sao việc lựa chọn cáp điện cho trung tâm dữ liệu phải bắt đầu từ phương án dự phòng

Hầu hết các trung tâm dữ liệu đều sử dụng đường cấp điện dự phòng cho mọi tải. Thiết kế này làm tăng gấp đôi số lượng cáp, số lượng máng cáp và số lượng đầu cáp, đồng thời thay đổi quy tắc tính toán tiết diện cáp. Một cáp trước đây mang toàn bộ tải đơn độc nay chỉ mang một nửa tải, nhưng nó vẫn phải chịu được việc mất đường cấp điện còn lại.

Do đó, bạn phải tính toán tiết diện cáp cho mỗi đường cấp điện dựa trên tải mà nó chịu khi đường cấp điện kia bị mất. Một cáp điện cho trung tâm dữ liệu được tính toán chỉ cho hoạt động bình thường sẽ hỏng hóc đúng vào thời điểm thiết kế cần nó. Các yếu tố đa dạng phải được thể hiện trên bản vẽ, chứ không phải nằm trong đầu của nhà cung cấp.

Đường cấp điện dự phòng cũng làm tăng gấp đôi số lượng đầu cáp, và điều này làm thay đổi ước tính chi phí nhân công. Hai đường cấp điện có nghĩa là hai bộ đầu cáp, hai bộ thử nghiệm và hai bộ nhãn. Ví dụ, một trung tâm dữ liệu với bốn trạch mạch điện sẽ có tám trạch đầu cáp trước khi cấp điện cho bất kỳ tủ rack nào.

Theo dõi đường cấp điện từ điểm lấy điện đến tủ rack

Điểm lấy điện của điện lưới thường có mức điện áp trung bình. Phần này sử dụng cáp cấp điện trung áp từ trạm biến áp hoặc tủ điện vòng đến máy biến áp tại công trường. Cấp điện áp và mức ngắn mạch quyết định cấu trúc cáp, do đó đây là phần ít linh hoạt nhất trong thiết kế.

Sau khi biến áp, phía hạ áp sẽ thực hiện phân phối điện cho trung tâm dữ liệu đến các tủ điện. Chiều dài cáp ở đây ngắn hơn, nhưng dòng điện cao và máng cáp thường bị quá tải. Phần lớn ngân sách phân phối điện cho trung tâm dữ liệu được chi cho các tầng hạ áp này, chứ không phải cho điểm lấy điện.

Cuối cùng, các đường cấp điện cho tủ rack xuất phát từ PDU (bộ phân phối điện). Các đường cấp điện này có chiều dài ngắn, số lượng nhiều và thường là cáp linh hoạt. Mỗi tầng có loại cáp riêng, hệ số giảm tải riêng và yêu cầu cháy riêng. Coi toàn bộ công trường là một đặc tả kỹ thuật duy nhất là sai lầm phổ biến nhất trong công việc này.

Giảm tải: Tại sao việc lấp đầy máng cáp quyết định kích thước cáp

Việc giảm tải cáp quan trọng hơn trong trung tâm dữ liệu so với hầu hết các nơi khác. Hàng trăm cáp dùng chung một máng cáp, và mỗi cáp làm nóng các cáp xung quanh. Một kích thước cáp được chọn từ bảng tra cứu không khí tự nhiên sẽ hoạt động ở nhiệt độ cao trong máng cáp đã đầy.

Bạn phải áp dụng hệ số nhóm cáp cho mức lấp đầy thực tế, chứ không phải mức lấp đầy theo kế hoạch. Trên thực tế, máng cáp sẽ đầy lên sau khi hoàn thành chạy thử, khi có thêm các mạch điện mới. Do đó, bạn nên thiết kế cho mức lấp đầy mà bạn sẽ đạt được, chứ không phải mức lấp đầy bạn đã vẽ. Áp dụng việc giảm tải cáp theo từng tầng, vì máng cáp tại điểm lấy điện và máng cáp tại tủ rack hiếm khi có cùng tỷ lệ lấp đầy.

Nhiệt độ môi trường xung quanh tạo ra một hiệu chỉnh thứ hai. Phòng máy hoặc khoảng trống trên mái nhà thường nóng hơn so với con số thiết kế, và hiệu chỉnh này có thể làm tăng kích thước cáp lên một cấp. Vì vậy, hai hiệu chỉnh thường được áp dụng đồng thời cho cùng một mạch điện. Kết quả là, cáp điện cho trung tâm dữ liệu sẽ có kích thước lớn hơn so với con số không khí tự nhiên một hoặc hai cấp.

Hiệu suất cháy và các mạch điện an toàn trong trường hợp khẩn cấp

Một trung tâm dữ liệu có tải trọng cháy lớn, và cáp càng làm tăng thêm tải trọng đó. Đó là lý do tại sao hầu hết các đường cáp trong nhà đều sử dụng cấu trúc cáp ít khói không halogen thay vì PVC thông thường. Hợp chất này giải phóng ít khói và không có axit halogen, do đó nó bảo vệ cả người và thiết bị.

Các mạch điện an toàn trong trường hợp khẩn cấp cần nhiều hơn thế. Các mạch điện báo cháy, chữa cháy và chiếu sáng khẩn cấp phải hoạt động được trong trường hợp cháy. Những đường cáp này cần có cấu trúc chịu lửa, và thử nghiệm cháy phải phù hợp với tiêu chuẩn mà công ty bảo hiểm và cơ quan chức năng chấp nhận.

Phản ứng cháy cũng cần được đưa vào đặc tả kỹ thuật. Ở nhiều thị trường, cấp độ phản ứng cháy là một yêu cầu pháp lý đối với cáp lắp đặt trong các công trình xây dựng, và giấy chứng nhận phải đi kèm với hàng hóa. Hơn nữa, một cáp điện cho trung tâm dữ liệu có cấp độ phù hợp sẽ dễ dàng được thông qua thủ tục hải quan.

Phù hợp đường cấp điện với sản phẩm thực tế

Điểm lấy điện và đường cấp cho máy biến áp được ưu tiên trước. Dòng cáp điện cách điện XLPE phù hợp với phần cấp điện trung áp, và cáp điện cách điện XLPE 12/20 kV phù hợp với điểm lấy điện điển hình tại công trường. Đối với phân phối điện hạ áp bên trong trung tâm dữ liệu, cáp bọc thép ít khói không halogen cung cấp bảo vệ cơ học với hiệu suất cháy tốt.

Phù hợp từng tầng với yêu cầu công việc của nó, sau đó so sánh báo giá từng dòng. Để biết các bước mua hàng rộng hơn đằng sau đơn đặt hàng, hãy đọc hướng dẫn tìm nguồn cung ứng cáp và dây điện của chúng tôi.

Số lượng đặt hàng tối thiểu (MOQ), Chiều dài cuộn cáp và Thứ tự giao hàng

Đơn hàng cho trung tâm dữ liệu thường được chia thành nhiều kích thước và ít đường cấp điện dài. Mô hình này không phù hợp với nhà máy, do đó bạn phải xác nhận số lượng đặt hàng tối thiểu cho mỗi kích thước trước khi lên kế hoạch mua hàng.

Các cuộn cáp phải phù hợp với việc kéo cáp, chứ không phải phù hợp với kho chứa. Một đường cấp điện phải đi qua cửa phòng máy cần có chiều dài cuộn cáp có thể quay được góc. Do đó, bạn phải nêu rõ chiều dài cuộn cáp tối đa cũng như tổng chiều dài.

Thứ tự giao hàng quyết định lịch trình. Cáp cấp điện trung áp thường là mặt hàng có thời gian chờ lâu nhất, do đó nó phải được đặt hàng trước. Đặt hàng các đường cấp điện cho tủ rack sau, sau khi đã hoàn thành việc lắp đặt máng cáp. Tuy nhiên, hãy để lại thời gian dự trữ cho cả hai, vì việc giao cáp chậm sẽ làm trì hoãn việc chạy thử.

Câu hỏi thường gặp

Loại cáp nào phù hợp với trung tâm dữ liệu?

Cấu trúc cáp ít khói không halogen, thường là cáp bọc thép để bảo vệ cơ học.

Làm thế nào để tính toán kích thước cho đường cấp điện dự phòng?

Tính toán kích thước cho mỗi đường cấp điện dựa trên tải mà nó chịu khi đường cấp điện kia bị mất, sau đó áp dụng hệ số nhóm cáp.

Các mạch điện an toàn trong trường hợp khẩn cấp có cần loại cáp khác không?

Có. Chúng cần có cấu trúc chịu lửa được thử nghiệm theo tiêu chuẩn mà cơ quan chức năng chấp nhận.

Tại sao việc lấp đầy máng cáp lại làm thay đổi kích thước cáp?

Các cáp dùng chung máng cáp sẽ làm giảm tải cho nhau vì chúng chia sẻ môi trường nóng. Một máng cáp đầy cần có kích thước cáp lớn hơn.

Các tiêu chuẩn được tham chiếu trong hướng dẫn này

• IEC 60502-2, cáp điện cách điện đùn từ 1 kV đến 30 kV, do Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế ban hành.

• IEC 60364-5-52, hệ thống đi dây và khả năng mang dòng điện, do Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế ban hành.

• IEC 60332-3, sự lan truyền ngọn lửa trên cáp bó, do Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế ban hành.

• EN 50575, cáp cho các công trình xây dựng phải tuân thủ yêu cầu về phản ứng cháy, do CENELEC ban hành.

Kết luận

Việc lựa chọn cáp điện cho trung tâm dữ liệu là một quyết định mang tính hệ thống, chứ không phải là một quyết định dựa trên danh mục sản phẩm. Hãy xác định phương án dự phòng, theo dõi đường cấp điện, hiệu chỉnh cho việc lấp đầy máng cáp và tách biệt các mạch điện an toàn trong trường hợp khẩn cấp. Thứ tự công việc này sẽ giúp trung tâm dữ liệu hoạt động trực tuyến trong lần sự cố đầu tiên. Đọc hướng dẫn tìm nguồn cung ứng cáp và dây điện của chúng tôi để biết bước tiếp theo, và xem hồ sơ công ty của chúng tôi trước khi bạn gửi yêu cầu báo giá đầu tiên.