秒懂“数据中心不间断的15min”
内容概览
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前言
国标A级不间断供电、供冷要求
保障15min的逻辑由来
结束语
一.前言
今天我们来聊一个数据中心里的“硬核”规定:为什么国标A级数据中心要求不间断供电和供冷必须至少保障15分钟?
这短短的15分钟,实则是数据中心生命线的“黄金时间”。它可不是随便定的,背后有一套严密的逻辑。接下来,就带大家一层层剥开这个谜团。
二.国标A级不间断供电、供冷要求
根据《数据中心设计规范》GB50174,A级数据中心是容错级数据中心,是最高级别的要求。其对不间断供电和供冷的要求非常严格,核心要点如下:
◾不间断供电要求:应设置不间断电源系统(UPS),确保市电中断到备用电源启动期间的连续供电。规范明确要求,UPS电池组的最小后备时间应满足系统至少满负荷运行15分钟。
◾不间断供冷要求:应采用不间断的冷却方式。规范要求,设置蓄冷设施(如蓄冷罐)的冷源系统,其蓄冷量应能保障冷量至少持续供应15分钟。
简单来说,国标A级要求UPS电池组和蓄冷必须保障15min;这一切都是为了实现“不间断”运行的目标。
三.保障15min的逻辑由来
这关键的15分钟,其实是一场精心设计的“接力赛”。它的核心逻辑覆盖了从市电中断到所有备用系统全面接管的完整过程。我们先看这场接力的“棒次”,再剖析“15分钟”的具体时间由来。
1.市电中断到重启的接力的“棒次”
◾第一棒:市电中断,UPS瞬间顶上
当市电发生故障的瞬间,所有IT设备和精密空调的供电会无缝切换至UPS蓄电池。这个过程是毫秒级的,服务器完全无感。制冷系统的循环水泵和末端精密空调也由UPS供电,保证冷量输送不中断。

◾第二棒:发出指令,柴油发电机启动
在市电中断的同时,电源监控系统会立即向备用柴油发电机组发出启动指令。柴油发电机从静止状态开始启动,需要经历一个从启动到输出稳定电压的过程。
◾第三棒:切换电路,发电机带载运行
当柴油发电机成功启动并输出稳定电压后,自动转换开关(ATS)会切断市电电路,接入发电机电路,开始为整个数据中心的动力负荷(包括UPS主机、冷水机组、冷却水泵等)供电。
◾第四棒:冷冻水系统与蓄冷罐的“接力”
制冷系统的冷水机组、水泵等空调设备的重启需要时间,且为防止电流冲击过载需逐台启动也需要一个过程。在这段“制冷空窗期”内,系统依靠蓄冷罐中储存的冷冻水继续循环,为机房提供冷量。
2.那么,为什么是15分钟?
这15分钟,是一个覆盖所有关键节点延时并留有充足余量的安全值。现在我们结合各环节的具体耗时来看:
◾柴油发电机的启动与切换时间
虽然标准要求发电机在15秒内启动成功,但考虑到一次启动可能失败、系统需进行第二次尝试,以及ATS开关的切换时间,整个过程预留1~2分钟是合理且必要的。
◾冷水机组的重启与稳定时间
这是最耗时的环节。单台冷水主机重启的时间在1~2分钟,但大型冷水机组重启不能“一拥而上”,必须按照控制逻辑顺序延时启动,避免对刚刚恢复的发电机电网造成巨大的合闸涌流冲击。这个顺序启动、逐步加载的过程,通常需要5~8分钟才能完全恢复到满负荷制冷状态。
◾人员应急响应与操作时间
这15分钟也为运维人员提供了宝贵的缓冲窗口。他们需要赶到现场,确认告警信息、检查发电机油压水温等参数、判断系统切换状态,为可能的人工干预做好准备。预留3~5分钟的人员响应时间是保障系统安全的最后一道防线。
◾应对更复杂情况
如果第一次切换不成功,这是15分钟的电量足以支撑系统进行第二次甚至第三次尝试。
⬛将以上时间叠加:发电机切换max 2min 冷机重启max 8min 人员响应max 5min;你会发现15分钟是一个能够完整覆盖所有最不利情况的安全值。它允许即使某个环节出现轻微延迟,整个系统也有足够的电量和冷量坚持到一切恢复正常。
因此,保障15分钟,是国标在精密计算和大量工程实践后,为A级数据中心设定的一个能够应对各种不确定性的最低安全基准,是确保“不间断”承诺万无一失的“黄金保障时间”。
四.结束语
总而言之,A级数据中心15分钟的保障要求,绝非拍脑袋决定,而是环环相扣的精密工程设计结果。它确保了数据中心这颗“数字心脏”在任何情况下都能持续、稳定地跳动。
那么,了解了这15分钟的逻辑后,您是否也曾好奇,那些风冷空调系统,如:AHU、一体化氟泵空调机组;它们的保障时间是否还需要15min吗?
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