圖4 240V高壓直流供電系統
系統采用2根電纜(+、-極)、以懸浮方式由電源端向設備端供電;全系統機架外殼與樓層等電位體進行電氣連接。
2.3 系統投資減少
根據中國電信江蘇鹽城分公司統計數據,相對于新建UPS系統,采用240V高壓直流供電系統可平均節省投資超過40%,整個生命周期內平均節省電力20%~30%(見參考文獻③)。
3 HVDC應用的可行性分析
隨著電源技術的進步,IT設備的電源模塊早已采用高頻開關電源。這樣,240V高壓直流系統供電成為可能。
3.1 240V高壓直流的可用性
圖5為IT設備電源模塊交流電入口處的等效圖。由圖中可以看出,在傳統的工作環境下,AB間Ui為標稱的220V交流電;全橋整流后CD間Uo將獲得198~308V的直流電(視負載率大小和有無PFC-功率因數校正電路)。
市電電壓波動將引起整流電壓的波動。根據GB/T 12325-2003《電能質量供電電壓允許偏差》的規定,電壓偏差為標稱電壓的﹣10%、+7%,即198~235.4V,對應的整流電壓Uo為178.2~329.6V。可見,IT設備CD間工作電壓的范圍是較寬的。
當IT設備直接采用直流供電,如A端+、B端-,Ui為DC270V(浮充電壓)時,將使得二極管2、4長期導通,另兩只1、3長期截止。二極管2、4等效為導體,CD間Uo約為270V的直流電。結論是:IT設備在AC220V或DC270V條件下完全等效工作。
