Überprüfung von USV-Anlagen und Stromkonditionierern auf Zuverlässigkeit und maximale Belastbarkeit im Testlabor

[datensicherheit.de, 31.03.2016] Treten Probleme bei der erforderlichen Qualität der Versorgung mit elektrischer Energie auf, müssen empfindliche IKT-Systeme möglichst durch Anlagen zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV), durch Filter, Transformatoren oder andere Schutzeinrichtungen abgeschirmt werden. Damit diese Absicherung greift, sollten allerdings die Schutzgeräte selbst allen Störfaktoren widerstehen können – seien es starke Netzschwankungen oder schwierige Umgebungsbedingungen. Das Unternehmen Powervar hat nach eigenen Angaben sein Versuchsgelände für 200.000 US-Dollar erweitert und modernisiert, um seine verschiedenen Backup-, Konditionierungs- und Management-Lösungen für eine kontrollierte Energieversorgung eingehend prüfen zu können.

Im Testfeld alle möglichen Szenarien nachbilden

Das laut Powervar 280 Quadratmeter große Testlabor ist auf alle Arten von nationalen und internationalen Prüfstandards ausgelegt – von der klassischen CE-Sicherheitszertifizierung bis hin zum extremen Lebensdauer- und Alterungstest HALT. Die Ingenieure stellen demnach aber nicht nur die eigenen Produkte auf die Probe, sondern zeigen Besuchern auch an deren Geräten, welche Folgen Stromschwankungen und ähnliche Störungen haben können.
Kernziel der sogenannten „Powervar Proving Grounds“ (PPG) sei es, alle möglichen Szenarien abzubilden, die in der realen Welt die Stromqualität beeinträchtigen könnten. Die Prüfungen umfassten dabei nicht nur typische Faktoren wie Unter- oder Überspannung, sondern auch eher unbekannte Probleme wie Rauschen und Frequenzschwankungen sowie äußere Faktoren wie Temperatur oder Vibration.
Nur wenn die Anlagen zur Stromversorgung und -konditionierung mit allen Anforderungen zurechtkämen, sei gewährleistet, dass sie im Einsatz ihre Funktionalität dauerhaft bewahren könnten, wovon ja in der Regel komplexe und kostspielige Anwendungen abhingen.

Härtetests jenseits alltäglicher Betriebssituationen

Insgesamt könnten dort nun bis zu zehn Geräte parallel untersucht werden. Den über 30 im PPG beschäftigten Ingenieuren und Qualitätssicherungsexperten stünden dazu verschiedene Prüfstände und Spezialeinrichtungen zur Verfügung, darunter auch alle nötigen Systeme für namhafte Sicherheitstests – wie die europäische CE-, die US-amerikanische UL-, oder die kanadische cUL-Zertifizierung.
Für das interne „Strife Testing“-Programm, einen Härtetest jenseits alltäglicher Betriebssituationen, würden die Anlagen sogar ganze 21 Tage lang in einer Thermokammer unter wechselnden Lasten grenzwertigen Bedingungen bis hin zu großer Hitze und hoher Luftfeuchtigkeit ausgesetzt. Dies sei eine „echte Folterkammer“, so Scot Moeler, „VP Business Unit Manager“ bei Powervar. Auf diese Weise solle absolut sichergestellt werden, dass Leistung und Betriebszuverlässigkeit jedweden Anforderungen im Feld genügten.

Bewusstsein für die Auswirkungen der Stromqualität schaffen

Neben den Leistungs- und Belastungsprüfungen diene das neue Testlabor aber auch der Weiterbildung und Aufklärung in Sachen Stromqualität. Da vielen Betroffenen nicht klar sei, welche Einflüsse die verschiedenen Stromstörungen tatsächlich auf die Funktion ihrer Anlagen haben könnten, würden Vorführungen am realen Gerät angeboten.
Interessenten könnten ihre Systeme mitbringen, um zu erfahren, was bei Leitungsgeräuschen wie Rauschen sowie bei variierender Eingangsleistung, Frequenz oder Last geschieht. Die Bandbreite reiche dabei von subtilen Verzerrungen im Bild eines Sonographen, die schon durch einen zusätzlichen Verbraucher nebenan hervorgerufen werden könnten, bis zum Totalabsturz eines Spektrometers wegen eines nicht wahrnehmbaren Flackerns in der Spannungskurve. Probleme, die bisher vielleicht auf die Anlage geschoben wurden und immer wieder kostspielige Serviceeinsätze nach sich gezogen hätten, entpuppten sich so oft als Folge mangelnder Stromqualität.
Diese Effekte zeigten zudem, wie wichtig die Zuverlässigkeit von USV-Anlagen und Stromkonditionierern sei, die genau solche Störungen aufhalten müssten, bevor es zu Fehlern kommt.

Foto: Powervar

PPG: Bis zu zehn Geräte können parallel getestet werden

[datensicherheit.de, 19.10.2011] Überwachungs- und Warnfunktionen seien inzwischen die Regel im Rechenzentrum, doch Aspekte wie Server-Eingangstemperaturen, Wasserlecks, der Zutritt nicht autorisierter Personen oder ein Fehlverhalten der Mitarbeiter würden bisher kaum systematisch überwacht. APC by Schneider Electric rät daher Rechenzentrumsbetreibern, alle potenziellen Risiken zu überwachen, damit die Geräte und Daten sicher und geschützt sind:
So sei es Aufgabe der USV-Geräte – eben z.B. jener von APC by Schneider Electric – routinemäßig die Stromqualität zu kontrollieren, wie auch die Belastung und den Akku-Ladezustand. Sogenannte „Power Distribution Units“ (PDUs) überwachen die Stromkreisbelastung, während Sensoren in den Kühleinheiten die Luftein- und -ausgangstemperaturen sowie den Filterstatus messen. Die baurechtlich vorgeschriebenen Feuerlöschsysteme kontrollieren zudem die Rauch- und Wärmeentwicklung. Zu den physikalischen Bedrohungen im Serverraum und Rechenzentrum zählen aber auch Aspekte, die sich nicht mithilfe der integrierten Funktionen anzeigen lassen. Dazu gehört beispielsweise die Luftqualität – also Temperatur oder Fremdstoffbelastung. Für die meisten Rechenzentren empfiehlt sich der Einsatz von Sensoren zur Messung der Temperatur, Luftfeuchtigkeit sowie zur Leckerkennung. Für einen vollständigen Schutz der Geräte können je nach Bedarf außerdem Glasbruch-, Vibrations-, Rauch-, oder Staubsensoren integriert werden.
Zum Schutz gegen menschliches Versagen und Fehlverhalten sind digitale Videokameras empfehlenswert – wie z.B. die „NetBotz“ von APC by Schneider Electric. Auch Bewegungssensoren sowie Rack- und Raum-Schließschalter sind sinnvoll, um die Kontrolle über die Personen zu behalten, die Zutritt zu den IT-Räumen haben. Sind die Sensoren ausgewählt und platziert, geht es um die richtige Bewertung und Analyse der von den Sensoren gesammelten Daten. Dafür müssen die Informationen gefiltert und ausgewertet und die beste Vorgehensweise bei außergewöhnlichen Ereignissen bestimmt werden. Es gibt beispielsweise die Möglichkeit, automatische Maßnahmen auf Grundlage definierter Schwellenwerte einzuleiten oder Warnmeldungen an fest definierte Personen zu versenden. Um Trends abzuleiten, ist zudem die langfristige Sammlung von Daten empfehlenswert.
Die Spezifizierung und Planung eines derartigen Überwachungssystems erscheint vielen Unternehmen oft kompliziert und aufwändig. Mit Hilfe von Tools kann dieser Prozess vereinfacht werden, wie etwa mit „StruxureWare for Datacenters“ von Schneider Electric, denn damit lässt sich auf Grundlage der Eckdaten automatisch die geeignete Anzahl von Sensoren und Sammelstellen ermitteln. So können ohne großen Aufwand Protokolle erstellt und kritische Sicherheitslücken geschlossen werden.

[datensicherheit.de, 19.01.2011] Das derzeit weltgrößte Kreuzfahrtschiff, die „Allure of the Seas“ der Reederei Royal Carribean, wird von EATON mit mehr als 20 USV-Anlagen ausgerüstet:
Diese sollen helfen, kritische Systeme und Anwendungen des Schiffs zu schützen. EATON hat nach eigenen Angaben 40 Jahre Erfahrung mit Lösungen zur sicheren Stromversorgung in der Schifffahrt- und Offshore-Industrie; das Unternehmen gilt als Marktführer bei USV-Lösungen für diesen Bereich.
Die „Allure of the Seas“ mit Heimathafen Port Everglades in Fort Lauderdale, Florida, ist gewissermaßen eine schwimmende Stadt mit sieben Lifestyle-Arealen; sie hat 225.282 Bruttoregistertonnen, in 2.700 Kabinen auf 16 Decks ist Platz für 5.400 Passagiere.
Eaton hat bereits im November 2009 eine ähnliche USV-Lösung für das Schwesterschiff „Oasis of the Seas“ geliefert, das erste Kreuzfahrtschiff der „Oasis“-Klasse. Auf der „Allure of the Seas“ kommt jedoch erstmals im maritimen Umfeld Eatons „Energy-Saver-System“ (ESS) zum Einsatz, welches den Wirkungsgrad der USV-Anlage auch bei niedrigen Lasten auf bis zu 99 Prozent erhöht, so dass dieser um bis zu 15 Prozent höher liegt als bei herkömmlichen USV-Modellen. Auch bei hoher Last besitzt die ESS-USV einen um bis zu fünf Prozent höheren Wirkungsgrad.

Weitere Informationen zum Thema:

EATON
Marine and Offshore USV-Systeme

Royal Carribean
ALLURE of the SEAS

DR. HAFFA & PARTNER, 18.01.2011
Eaton-Technologie an Bord der Allure of the Seas: Eaton-USV-Anlagen für eine gesicherte Stromversorgung