Источник бесперебойного питания FSP Galleon RM-2K
Проблема обеспечения бесперебойного электропитания сетевого оборудования и серверов с каждым годом становится всё более актуальной. Безусловно, это во многом связано с развитием облачных технологий, которые открывают огромные возможности для расширения бизнеса. Однако при этом многократно возрастают и требования к отказоустойчивости оборудования, обеспечивающего их работу: ведь каждая минута простоя влечет за собой огромные убытки. В этой публикации мы рассмотрим один из источников бесперебойного питания компании FSP, предназначенный для защиты серверов и сетевого оборудования.
Общие сведения
Модель FSP Galleon RM-2K относится к источникам бесперебойного питания (ИБП) типа online. Это означает, что в процессе работы получаемый из электросети переменный ток сначала преобразуется в постоянный, а затем обратно в переменный заданного напряжения и частоты. Если отклонение величины напряжения в сети от номинального значения выходит за допустимые пределы, ИБП переключается на питание от батарей, преобразуя получаемый от них постоянный ток в переменный. Такая схема обладает высокой надежностью и обеспечивает отсутствие каких-либо переходных процессов (таких как кратковременные провалы, изменение формы и т.д.) сетевого напряжения как при переходе на питание от батарей, так и при переключении обратно на питание от электросети. Именно поэтому ИБП типа online применяют для защиты серверов, сетевых коммутаторов и т.п. оборудования, которое функционирует в круглосуточном режиме. Оборотной стороной медали в данной случае является более низкий (по сравнению с ИБП типа offline) кпд вследствие неизбежных потерь на двойное преобразование энергии даже при питании от электросети.
ИБП Galleon RM-2K способен обеспечить питание оборудования, потребляющего мощность до 2000 В·А (1600 Вт). Буквы RM в названии этой модели указывают на то, что она выполнена в корпусе, предназначенном для установки в стандартную 19-дюймовую стойку. Отметим, что компания FSP выпускает аналогичный по мощности и функциональным возможностям ИБП Galleon 2K в напольном исполнении.
Помимо рассматриваемой модели в линейке ИБП Galleon представлены и другие — в частности, Galleon RM-1K (1000 В·А/800 Вт), Galleon RM-1.5K (1500 В·А/1200 Вт) и Galleon RM-3K (3000 В·А/2400 Вт). Каждая из них выпускается в двух модификациях — с комплектом батарей стандартной и увеличенной емкости (Long-run). Основное отличие последних — возможность подсоединения внешнего блока аккумуляторных батарей, что позволяет значительно повысить продолжительность автономной работы. В названиях модификаций ИБП увеличенной емкости присутствует буква L (1KL, 1.5KL и т.д.).
Знакомство
Что ж, пора ознакомиться с комплектом поставки. ИБП Galleon RM-2K упакован в коробку из некрашеного гофрокартона. От невзгод транспортировки устройство надежно защищено пакетом из плотной полиэтиленовой пленки и толстыми прокладками из легкого вспененного материала. В коробку также уложены: набор крепежа для установки в стандартную 19-дюймовую стойку, интерфейсный кабель USB (с полноразмерными штекерами USB Type A — USB Type B), руководство по эксплуатации и компакт-диск с ПО.
Внешний вид ИБП Galleon RM-2K
Корпус ИБП Galleon RM-2K изготовлен из металлических листов. Его размеры– 480х438х88 мм; вес — 20,6 кг. В стойке он занимает две стандартные высоты (2U).
Спереди к корпусу прикреплена декоративная пластиковая накладка (фальшпанель), левая часть которой сделана съемной для обеспечения доступа к отсеку, в котором установлены аккумуляторные батареи. С правой стороны находится панель управления с монохромным ЖК-дисплеем и тремя кнопками.
Съемная часть фальшпанели обеспечивает доступ к отсеку с блоком батарей
Представленный для проведения испытаний экземпляр ИБП Galleon 2K был оборудован двумя выходными розетками типа Schuko. Одна из них предназначена для подключения основной нагрузки и обеспечивается бесперебойным питанием постоянно. Вторая розетка (маркированная как P1) рассчитана на питание некритичной нагрузки и при необходимости ее можно отключить. Таким образом, предполагается, что подключаемые устройства будут подсоединяться к выходу ИБП либо через удлинитель с необходимым количеством розеток (что не очень удобно и не вполне надежно), либо через внешний блок силовых розеток, смонтированный в стойке.
Задняя панель корпуса ИБП
Подключение ИБП к электросети осуществляется посредством стандартного кабеля, подсоединяемого к розетке IEC320 C14.
На задней панели корпуса также имеются два порта RJ-45 для сквозного подключения сетевого или телефонного кабеля с целью защиты от импульсных помех, разъемы последовательного интерфейса (RS-232) и USB (Type B) для соединения к ПК, а также колодка с перемычкой аварийного отключения питания (Emergency power off function, EPO). Кроме того, предусмотрен слот для установки дополнительной платы сетевого интерфейса (SMNP), закрытый заглушкой.
Внутренняя компоновка ИБП
Откроем верхнюю крышку и заглянем внутрь. В левой части корпуса ИБП размещены четыре необслуживаемые 12-вольтовые свинцово-кислотные батареи с загущенным электролитом, выполненные в герметичных корпусах и соединенные последовательно. Справа установлена печатная плата с электронными компонентами, закрытая листом прозрачного пластика.
80-мм вентилятор, установленный внутри корпуса перед печатной платой
Модель Galleon RM-2K оборудована системой воздушного охлаждения с двумя 80-мм вентиляторами. Один из них установлен внутри (перед печатной платой), а второй закреплен на задней панели. Холодный воздух извне поступает через решетку на передней панели; нагретый отводится из корпуса вторым вентилятором через отверстие на задней панели. Судя по типу подключения, управление скоростью вращения вентиляторов осуществляется путем изменения напряжения питания.
Для изъятия блока батарей необходимо снять левую часть фальшпанели...
... а затем разъединить кабель, открутить два винта и снять металлическую заглушку
Предоставленный для испытаний экземпляр ИБП был укомплектован батареями Yuasa NPW45-12 емкостью 9 А·ч. Конструкция устройства позволяет производить «горячую» замену аккумуляторных батарей, не прерывая питания подключенной к выходам нагрузки. Для выполнения этой процедуры необходимо переключить ИБП в обходной режим (bypass). Для изъятия блока батарей нужно снять левую часть передней фальшпанели, разъединить проходящий под ней кабель, затем открутить два винта и снять металлическую заглушку. После этого можно изъять блок батарей через отверстие в передней стенке корпуса.
В работе
Изучив особенности компоновки и обслуживания ИБП, соберем его и перейдем к практической части испытаний. Как уже было упомянуто выше, стандартным режимом работы данной модели при наличии в сети электропитания является двойное преобразование электроэнергии. Однако для снижения энергопотребления предусмотрен так называемый ECO-режим, который можно включить через меню. При его активации ИБП работает следующим образом. Если величина сетевого напряжения не выходит за пределы заданного в настройках диапазона значений, то ИБП автоматически переключается в обходной режим, подавая напряжение с входного фильтра сразу на выходы. Но как только блок контроля зафиксирует наличие каких-либо отклонений от заданных параметров, ИБП возвращается в стандартный режим работы с двойным преобразованием электроэнергии. Таким образом, в режиме ECO схема работы данного ИБП аналогична моделям типа offline. Отметим, что при достаточно высоком и стабильном качестве электропитания активация ECO-режима действительно позволяет снизить непроизводительный расход электроэнергии на несколько процентов.
Как и в большинстве ИБП типа online, предусмотрена возможность ручного переключения в обходной режим (bypass) для выполнения «горячей» замены батарей.
Для управления настройками и режимами работы ИБП, а также для визуального контроля за его состоянием на передней панели имеется ЖК-дисплей, под которым расположены три кнопки. Слева на экране отображается шкала уровня заряда батарей, справа — индикатор мощности подключенной нагрузки. По центру нижней половины дисплея выводится диаграмма текущего режима работы ИБП. В верхней части дисплея по умолчанию отображаются значения напряжения переменного тока на входе и на выходе. Нажимая кнопку select, можно вывести на экран значения частот переменного тока на входе и на выходе, а также напряжения блока батарей.
Отображение информации на встроенном дисплее ИБП при питании от электросети
При переключении на питание от батарей в верхней части экрана появляется пиктограмма в виде часов, рядом с которой отображается запас времени автономной работы в часах, минутах или секундах. Также имеются пиктограммы, сигнализирующие о возникновении каких-либо неполадок и отключении звукового сигнала.
Отображение информации на встроенном дисплее ИБП при питании от батарей
Кроме визуальной в ИБП предусмотрена звуковая сигнализация, оповещающая о переходе на работу от батареи, о низком заряде батареи, перегрузке на выходе и возникновении каких-либо неисправностей.
Помимо навигации по меню настроек кнопки, расположенные под дисплеем, обеспечивают быстрый доступ к ряду действий — в частности, включению и отключению устройства, запуску процедуры самотестирования, отключению звуковой сигнализации. Кроме того, с их помощью можно принудительно переключить ИБП на питание от батарей и в режим bypass.
Управлять настройками и режимами работы ИБП, а также осуществлять контроль за различными параметрами можно и с ПК при помощи приложения ViewPower, входящего в комплект поставки. Для реализации такой возможности ИБП необходимо подключить к COM- или USB-порту компьютера.
Приложение ViewPower представляет собой программу-сервер, доступ к которой осуществляется через веб-интерфейс (ViewPower GUI). Такое решение обеспечивает возможность управления и контроля за работой ИБП не только с данного ПК, но и с удаленных рабочих мест, подключенных к локальной сети.
Как уже было упомянуто выше, в модели Galleon RM-2K предусмотрен слот для установки сетевой платы SNMP. При ее наличии обеспечивается возможность подключения ИБП непосредственно к локальной сети.
Графический интерфейс ViewPower GUI
Раздел настроек ИБП
Через интерфейс ViewPower можно управлять всеми настройками и режимами работы ИБП (в том числе включением и отключением питания), а также следить за текущим состоянием устройства. В отличие от встроенного дисплея, графический интерфейс ViewPower обеспечивает возможность вывода гораздо большего количества информации одновременно. Имеется и ряд дополнительных функций — в частности, запись журнала происходящих событий в лог-файл. Кроме того, ViewPower позволяет управлять несколькими ИБП, которые подключены к разным компьютерам.
Диаграмма с отображением основных параметров при питании от электросети
Диаграмма с отображением основных параметров при питании от батарей
Одна из функций риложения ViewPower — автоматическое ведение журнала событий, который сохраняется в лог-файле
Теперь разберемся с основными настройками. В представленном для проведения испытаний варианте Galleon RM-2K значение напряжения на выходе можно выбрать из четырех фиксированных значений: 208, 220, 230 либо 240 В. Также предусмотрена функция преобразования частоты сети (в пределах от 40 до 70 Гц) в 50 либо 60 Гц.
Нижнее пороговое значение напряжения в электросети, при котором ИБП переключается на питание от батарей, зависит от текущей нагрузки (см. таблицу).
Также Galleon RM-2K переключается на питание от батарей, когда напряжение в электросети превышает 300 В (независимо от нагрузки). Возврат к питанию от сети в такой ситуации осуществляется при снижении напряжения в ней до 290 В.
Как уже было упомянуто в начале статьи, на одну из выходных розеток питание подается постоянно, а вторую можно отключить через меню настроек. Кроме того, предусмотрена возможность задать максимальную продолжительность время работы от батарей, по истечении которого подача питания на эту розетку будет автоматически отключена.
Измеренное в ходе испытаний время автономной работы Galleon RM-2K с 50-процентной загрузкой составило 20 мин. Переключение на работу от батарей происходило при падении напряжения в сети до 110-115 В. На питание от электросети ИБП переключался при повышении напряжения до 140-145 В, что несколько расходится с заявленными в спецификации данными.
Время зарядки батарей до 90% номинальной емкости составляет около 4 ч.
Заключение
Подведем итоги. Рассмотренный в данной статье ИБП относится к типу online, благодаря чему обладает высокой надежностью и обеспечивает питание подключенных к выходам устройств переменным напряжением правильной синусоидальной формы независимо от режима работы. В числе достоинств модели Galleon RM-2K — возможность «горячей» замены батарей, дистанционного управления настройками и режимами работы с удаленного ПК, а также информативный ЖК-дисплей на панели управления. ECO-режим позволяет снизить количество потребляемой электроэнергии. Также стоит отметить низкий (для моделей такой мощности) уровень шума. Это достигнуто благодаря управлению скоростью вращения вентиляторов в зависимости от загрузки и температуры воздуха. В некоторых ситуациях пригодится возможность программного отключения одной из выходных розеток — это позволит увеличить время автономной работы наиболее критичных устройств за счет отключение менее важной нагрузки.
Основным недостатком представленной для проведения испытаний версии Galleon RM-2K является наличие всего двух выходных розеток Schuko. Кабели с вилками для подключения к розеткам такого типа широко распространены в бытовой технике, однако в серверном оборудовании встречаются нечасто. Поскольку ИБП в стоечном исполнении как правило применяют для защиты серверов и активного сетевого оборудования, установленных в стойку, нам представляется, что гораздо более удобной для этих целей будет модификация Galleon RM-2K с шестью выходными розетками типа IEC320 C13.
