Schwerpunkte

Redundante Stromverteilung

Stromverteilung mit Überstromschutz verhindert den Ausfall

18. Februar 2021, 12:44 Uhr   |  Autor: Marvin Schmid / Redaktion: Lukas Steiglechner | Kommentar(e)


Fortsetzung des Artikels von Teil 2 .

Stromverteilungssysteme mit integriertem Überstromschutz

E-T-A, Redundanz, Stromverteilung, Schaltplan
© E-T-A

Die Verschaltung kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Dabei entscheidet die Form der Redundanz, inwieweit das System weiterhin mit Strom versorgt wird, sollte es zu Ausfällen kommen.

Rechenzentrumsbetreiber können, wenn sie ihr System auslegen, verschiedene Arten und Intensitätsstufen bei der Redundanz wählen. Doch die Frage bleibt: Welche Art der Redundanz findet denn hauptsächlich praktische Anwendung in Stromverteilungs- und Absicherungssystemen in Serverschräken? Selbstverständlich gilt die Regel: Je umfangreicher eine Redundanz aufgebaut ist, desto besser ist ein System gegen einen Ausfall gewappnet. Die Wirtschaftlichkeit spielt im hart umkämpften IT-Markt jedoch eine wichtige Rolle. In der Praxis werden die Stromverteilungs- und Absicherungssysteme daher in der Regel nur mit Betriebsredundanz ausgelegt. In modernen Serverschränken finden sich typischerweise zwei Formen der Betriebsredundanz. Allen gemeinsam ist, dass die Einspeisung – zumeist HVL (Hauptversorgungsleitung) genannt – redundant erfolgt. Das bedeutet, dass zwei unterschiedliche Spannungsquellen genutzt werden. So stellen die Verantwortlichen sicher, dass beim Ausfall einer Einspeisungsquelle (HVL) das System weiter zu 100 Prozent funktioniert. Denn in diesem Fall übernimmt die zweite Einspeisung die komplette Spannungsversorgung.

Unterschiedlich ist jedoch die Verschaltung der Sicherungselemente, also der elektronischen Sicherungsautomaten. Dafür gibt es zwei grundsätzliche Möglichkeiten:

  • Rein redundante Einspeisung
    Dies ist die kostengünstigste Form der Betriebsredundanz in Stromverteilungs- und Absicherungssystemen. Der große Nachteil: Fällt ein Schutzschalter aus, so kommt es unweigerlich zu System-ausfällen.
  • Redundante Einspeisung mit redundanter Verteilung
    Hier ist im Fehlerfall eines Schutzschalters der Betrieb über den parallelen Strompfad weiterhin gewährleistet. Das Gesamtsystem arbeitet uneingeschränkt weiter. Diese Form der Redundanz erhöht die Ausfallsicherheit gegenüber der rein redundanten Einspeisung daher spürbar. Eine besondere Form der Einspeisung ist die Kreuzeinspeisung. Sie stellt sicher, dass selbst bei Ausfall einer HVL und gleichzeitigem Ausfall eines Schutzschalters im Parallelpfad das Gesamtsystem ohne Einschränkungen weiterläuft.

Rechenzentrumsbetreiber müssen also verschiedene Faktoren berücksichtigen: von der Ausfallsicherheit bis hin zur Wirtschaftlichkeit des Systems. Denn die Vorbeugung eines Ausfalls ist für jedes Datacenter geschäftskritisch, doch gleichzeitig muss die eingesetzte Infrastruktur in einem wirtschaftlichen Rahmen existieren. So haben die Verantwortlichen verschiedene Möglichkeiten, um ihre Ausfallsicherheit zu erhöhen und die Redundanz ihrer Stromverteilung zu gestalten.

Marvin Schmid, Applikationsingenieur Communication Systems, E-T-A

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1. Stromverteilung mit Überstromschutz verhindert den Ausfall
2. Betriebsredundanz N+1
3. Stromverteilungssysteme mit integriertem Überstromschutz

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