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UPS系统在深海数据中心中的应用.docx
资料介绍
UPS系统在深海数据中心中的应用
引言
深海数据中心是将数据中心部署在海底的创新方案,利用海水自然冷却降低能耗,利用海底空间减少陆地占用,利用海洋可再生能源实现绿色供电。深海数据中心的UPS系统面临独特的挑战:海水压力(深海数据中心的UPS需承受海水压力,在100m水深时压力约1MPa,在1000m水深时压力约10MPa,UPS的密封设计需满足深海压力要求)、海水腐蚀(海水中的氯离子对金属材料有强腐蚀性,UPS的金属部件需采用钛合金或特殊涂层)、远程维护(深海数据中心的UPS无法进行常规维护,需具备极高的可靠性和自愈能力,MTBF需>100万小时)以及散热条件(深海数据中心的UPS可利用海水自然冷却,散热条件优于陆地数据中心,但需防止海水进入UPS内部)。本文从深海数据中心的供电需求出发,系统阐述深海UPS的技术要求、密封设计和可靠性保障方案。
深海数据中心供电需求
海底供电架构
深海数据中心的供电系统由岸基供电系统、海底电缆、海底配电系统和UPS组成。岸基供电系统通过海底电缆(10kV或35kV交流或直流)为深海数据中心输送电力。海底配电系统将岸基电力降压至380V或480V,供给数据中心内的IT设备和UPS。UPS在海底电缆故障时提供备电,备电时间10~30分钟,覆盖海底电缆修复或备用电源切换的时间。
深海环境条件
深海数据中心的UPS需适应以下环境条件:海水压力(在100m水深时压力约1MPa,UPS的耐压舱体需采用钛合金或高强度不锈钢,壁厚根据工作水深计算,耐压舱体需通过压力循环测试,验证在压力变化条件下的密封性能)、海水温度(深海温度稳定在2~4°C,UPS的散热条件优于陆地数据中心,但需防止低温导致的凝露,UPS内部需安装加热除湿装置,在湿度超过设定阈值时自动启动)以及海水腐蚀(海水中的氯离子对金属材料有强腐蚀性,UPS的金属部件需采用钛合金、双相不锈钢或特殊涂层,连接器需采用水下可插拔连接器,密封性能需满足长期水下运行的要求)。
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