在支持數(shù)據(jù)中心正常運行的所有電氣和系統(tǒng)組件中，開關(guān)設備通常不被人重視，隱藏在數(shù)據(jù)中心設施的角落中。但是，如今數(shù)字化的快速發(fā)展正在改變開關(guān)設備的重要性，數(shù)據(jù)中心設施管理人員必須注意開關(guān)設備發(fā)揮的重要作用。

隨著企業(yè)利用移動計算、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等其他力量產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)來推動競爭優(yōu)勢，數(shù)據(jù)中心的作用從未如此重要，因為系統(tǒng)正常運行時間對業(yè)務成功越來越重要。業(yè)務中斷不僅會影響生產(chǎn)力，還會造成重大的財務和聲譽損失，影響市場地位。

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雖然發(fā)電機在發(fā)生短時間的電力干擾的情況下提供備用電源，但是最佳的設備正常運行時間需要可靠的配電系統(tǒng)，其中開關(guān)設備是最重要的。開關(guān)設備由用于控制、保護和隔離電氣設備的電氣隔離開關(guān)、保險絲和斷路器組成，這與電力供應的可靠性直接相關(guān)，為整個數(shù)據(jù)中心設施供電。在很多情況下，電網(wǎng)和柴油發(fā)電機的電源都是通過并由開關(guān)設備控制的。因此，開關(guān)設備的停機時間意味著就是數(shù)據(jù)中心的停機時間。

開關(guān)設備的重要性日益突出

從歷史上看，尤其是在數(shù)據(jù)中心領域中，開關(guān)設備主要提供短路保護功能，使其成為整個設施基礎設施中相對被動的部分。設備管理人員只有在發(fā)生故障時才與設備進行交互，這種情況很少發(fā)生。但這些正式在變化。

隨著數(shù)據(jù)消費的爆炸性增長以及數(shù)據(jù)中心的物理和計算規(guī)模的擴大(美國在超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的數(shù)量領先世界)，對主動式能源保護和電氣可靠性的需求也越來越強烈，這使得整個數(shù)據(jù)中心(包括開關(guān)設備)變得更具互動性和適應性。隨著自動轉(zhuǎn)換能力等新技術(shù)的進步，開關(guān)設備可以(而且必須)處理更多的電氣操作，并在被要求操作時必須成功運行。例如，當惡劣天氣導致電力設施停電時，開關(guān)設備負責自動重新配置配電線路以從電網(wǎng)切換到輔助的電力來源，即發(fā)電機。

那么，有著巨大的權(quán)力就需要承擔巨大的責任。但是這種模式轉(zhuǎn)變是困難的。在傳統(tǒng)上使用開關(guān)設備很少，如果有的話，許多數(shù)據(jù)中心設施管工作人員可能沒有意識到或解決設備轉(zhuǎn)換的重要性。隨著美國數(shù)據(jù)中心設施基礎設施迅速老化，業(yè)務預算緊縮，員工和支持人數(shù)減少，正在進行的開關(guān)設備維護工作正在推遲，使電網(wǎng)的性能面臨著一定的風險。這可能會造成在整個數(shù)據(jù)中心設施中出現(xiàn)故障、中斷或電弧閃光問題的可能性。

維護的必要性

由于電氣開關(guān)設備通常被認為是一個低維護量的產(chǎn)品，它通常是配電系統(tǒng)中最容易被忽視的部件。但是，與任何人工制造的設備一樣，開關(guān)設備也面臨一定的操作限制，需要定期維護以避免故障。就像人們?yōu)槠嚮蝻w機提供服務一樣，開關(guān)設備也必須得到維護，其使用周期與其環(huán)境成正比，以及如何處理。

巨大的電能不僅能夠通過，而且還可以通過開關(guān)設備進行有效的路由和重新路由。這會給電氣部件帶來壓力，特別是在環(huán)境不理想的情況下，例如當溫度超出最佳性能區(qū)域、空氣質(zhì)量差或設備暴露在過度潮濕的環(huán)境中(值得注意的是，盡管數(shù)據(jù)中心內(nèi)的機架和服務器環(huán)境受到嚴格管制，開關(guān)設備通常位于數(shù)據(jù)中心設施的其他部分，通常不具有相同的環(huán)境控制水平)。根據(jù)開關(guān)設備的類型，一些技術(shù)可能更容易受到環(huán)境的影響(空氣絕緣開關(guān)最容易受到影響，惰性氣體絕緣和屏蔽固體絕緣開關(guān)受到的影響最少)。

在制定開關(guān)設備維護計劃時，首先要確定維修包括哪些內(nèi)容：設備周圍的環(huán)境和設備的職責。典型的問題包括：

• 是否有空氣污染物?
• 是否有腐蝕性環(huán)境?
• 是否有嚙齒動物進入的可能性?
• 溫度和濕度是否符合要求?
• 開關(guān)切換有多頻繁?
• 設備上的電流是多少?與設備的額定值有多接近?
• 正在切換什么水平的電流?

開關(guān)設備創(chuàng)新提高可靠性、節(jié)省時間和費用

隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，成功的企業(yè)應將開關(guān)設備視為競爭優(yōu)勢，使其能夠提供最高水平的電力可用性，同時節(jié)省時間和費用。

最近在開關(guān)設計方面的創(chuàng)新使數(shù)據(jù)中心人員能夠安裝和運行具有持續(xù)性能和較低風險的中壓網(wǎng)絡。例如，在美國引入屏蔽式固體絕緣開關(guān)設備(2SIS)技術(shù)帶來了前所未有的可靠性和安全性，通過將固體材料封裝在一個屏蔽絕緣的主要電路部件提供保護以防止內(nèi)部電弧。這種設計大大減少對系統(tǒng)的損害的可能性，保護帶電導體免受可能導致故障的灰塵、水分、濕度和其他環(huán)境因素的影響，降低了維護人員觸電、弧閃危險、電弧放電危險的風險。

設備成本也是一個關(guān)鍵因素，可以通過承諾采用更新的設備來彌補。現(xiàn)代的基礎設施允許使用更小的設備，從而能夠在較小的空間內(nèi)提供相同的功率。現(xiàn)代化技術(shù)也是高度模塊化的，需要較少的維護和不太復雜的維護，大大降低了相關(guān)成本。此外，在更換電力基礎設施的同時，可以評估增加配電電壓，這也大大節(jié)省了成本(減少電纜尺寸、減少電纜長度、減少導管/托盤、減少安裝的工作量)。

結(jié)論

數(shù)據(jù)中心內(nèi)的任何配電和備用系統(tǒng)中，開關(guān)設備往往是價值最受低估的組件。但是，隨著老化的電氣設備需要維護，將重要的數(shù)據(jù)中心性能置于風險之中，數(shù)據(jù)中心設施管理人員是否真的能夠忽略這個經(jīng)常被忽視的組件，以確保正常運行時間?

數(shù)據(jù)中心電力故障的影響可能會以多種方式使企業(yè)付出代價，雖然不間斷電源(UPS)和發(fā)電機等備用系統(tǒng)在需要關(guān)閉主電源或發(fā)生單點故障時提供備用電源，但現(xiàn)代開關(guān)設備是一個可靠的電力網(wǎng)絡的核心和靈魂，必須妥善維護。