在新設備進入客戶機房之前被問到的問題,機房電力需求應該怎樣規劃呢?到底需要多少電源迴路與電流量呢?
老實說這個問題還真的沒有特別去留意過,一來機房電力規劃一直不是在工作內的事情,二來以往新增的設備大都只有一兩台。
關於電力迴路相關的議題,還真的比較少遇到,不像這次專案有40~50台的設備要進駐到機房內。
基礎
何謂電力迴路
電路中任意一個閉合路徑稱為迴路.,也就是說一個迴路即一個接通的電路。
當開關在OFF狀態下,不是封閉迴路,因此沒有電流產生。
當開關在ON狀態下,為封閉迴路,有電流產生。
配電箱
家中電路總開關箱也叫配電箱,可以在斷路器也就是俗稱的Breaker上直接看到幾安培的標示
那麼配電箱中的供電迴路,表示一個迴路就是一個接通的閉合迴路。
家中通常有空調迴路、照明迴路、插座迴路。
以下圖為例電燈的迴路最高負載為20A(安培)
如果超過該封閉迴路額定電流怎麼樣呢?
該封閉迴路的斷路器對跳開,也是是俗稱的跳電。
暖風機與冷氣為220V也都是獨立為一個迴路,最高Breaker為30A(安培)
回頭看一下總開關最高電流直100A(安培)
電表
電表為台電接入之後第一個點,由這裡來統計用電量。
早期每個月人員會來抄表,有些為智慧電表能每6小時更新一次用電數據
智慧電表。(台電提供)
220V 30(200)A 60hz
30A 大電力檢驗測試的電流
200A 電表最高可承受的電流
轉換公式
這些都是電子學的基礎,複習一下公式如下:
電壓 (伏特 V、E)
電壓 (V) = 瓦特 (W) ÷ 電流 (A)
V = W ÷ A
電流 (安培 A、I)
電流 (A) = 瓦特 (W) ÷ 電壓 (V)
A = W ÷ V
功率 (瓦數 W、P)
瓦特 (W) = 電壓 (V) x 電流 (A)
W = V x A
搞清楚公式之後,就可以知道三者之間如何轉換,只要知道其中兩個數據,就能算出第三種數據
以Cisco UCS Server產品為例,從規格表中得到 Power Supply的瓦特數
假設使用770W的Power Supply,機房使用110V電源
電流=770 ÷ 110 = 7 A
如果機房使用220V電源
電流=770 ÷ 220 = 3.5 A
整理一下使用110V為7A,使用220V為3.5A 兩者電流值相差了一半。
但是這樣不同電壓下會比較省電嗎?其實沒有,因為瓦特 (W)不變,
電表使用度數(千瓦小時)依然相同。
我們再來看一下Cisco UCS Server 上的電源插座,以CAB-9K12A-NA北美電源線(台灣常見的3插頭)為例,
規格上為125 V,13 A,表示這條線以125V測試,最大電流為13A。如果採用220V使用電流一半約為6.5A
表示在770W使用上合乎規格。
而線路最大負荷的電流量與電線品質、粗細有關,常見的規格如下
15A:1.6mm
20A:3.5mm
30A:5.5mm
40A:8mm
50A:14mm
75A:22mm
80A:30mm
100A:38mm
隨Cisco UCS Server機器來的電源線上面標示的規格為1.31mm
Cisco UCS Server參考資料:
Cisco UCS C220 Server Installation and Service Guide
Cisco UCS Power Calculator
Cisco UCS C240 M5 SFF Rack Server Spec Sheet
題目
假設今日設備為Cisco VG450數量10台, 單個迴路為20A。每一台共有兩個Power supply,各使用650W,試問需要多少迴路?
單迴路計算:
答案:
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