So überlasten Sie einen Stromkreis nicht

Wie viel können Sie wirklich an eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) anschließen, bevor diese die Last nicht bewältigen kann? Die Antwort hängt von der Nennkapazität der USV ab.

Obwohl ich normalerweise über Unternehmensnetzwerke schreibe, beschreibt dieser Artikel etwas, das mit meinem Heimserver passiert ist. Dies kann Administratoren von Netzwerken jeder Größe eine wertvolle Lektion sein.

Ich habe ein paar Dutzend Computer in meinem Haus. Als ich in mein derzeitiges Zuhause einzog, stellte ich fest, dass mein Heimserverraum heißer war als für die Maschinen gesund. Ich investierte schnell in eine tragbare Klimaanlage (keine Fenstereinheit) und stellte sie so ein, dass die heiße Luft nach außen abgeführt werden konnte.

Aber als ich das Gerät zum ersten Mal einschaltete, löste ich den Leistungsschalter aus und verdunkelte meinen Serverraum. (Zum Glück waren alle Server auf Batteriesicherung.) Also ließ ich einen Elektriker einen speziellen Stromkreis für die Klimaanlage installieren, und alles war in Ordnung. Bis vor kurzem.

Eines Tages schaltete meine Frau den Plasmafernseher im Schlafzimmer ein und löste den Leistungsschalter für meinen Serverraum aus. Schlimmer noch, eines meiner Batterie-Backups ist fehlgeschlagen! Ich habe den Rest der Nacht damit verbracht, eine beschädigte Datenbank wiederherzustellen.

Zugegeben, in einer Unternehmensumgebung wird niemand einen Fernseher einschalten und Ihre Server offline schalten. Aber warum ist dieser Stromausfall aufgetreten? Das Einschalten des Fernsehgeräts löste einen Leistungsschalter aus, aber das Fernsehgerät hatte noch nie zuvor ein Problem verursacht. Ich grub die elektrische Blaupause für mein Haus aus und es zeigte sich, dass sich mein Computerraum und mein Schlafzimmer im selben Stromkreis befanden. Aber keine anderen Räume waren auf der Rennstrecke. Ich war immer noch verwirrt.

Ich ließ meinen Computerraum von einem Elektriker auf einen speziellen Stromkreis stellen, damit ich mir keine Sorgen mehr machen musste, dass der Fernseher erneut einen Stromkreis auslöst. Aber ich hatte die eigentliche Ursache des Problems immer noch nicht gefunden.

Dann erinnerte ich mich, dass eines meiner Batterie-Backups ausgefallen war, als der Strom ausfiel. Ich habe die Batterieunterstützung überprüft, um festzustellen, was daran angeschlossen war. Es wurde die gleiche Anzahl von Computern wie immer unterstützt, aber jeder der Computer wurde im letzten Jahr ersetzt.

Da traf es mich: Wenn es um den Stromverbrauch geht, sind nicht alle Computer gleich. Viele Computer, die heute ausgeliefert werden, haben viel größere Netzteile als diejenigen, die nur ein paar Jahre alt sind. Zum Beispiel habe ich letztes Jahr einen Pentium III mit einem 180-W-Netzteil ausgemustert. Der Computer, durch den ich ihn ersetzte, war ein 64-Bit-Dual-Core-Athlon mit einem 450-W-Netzteil. Das mag wie ein übermäßig großes Netzteil erscheinen, ist es aber wirklich nicht. Es ist nicht ungewöhnlich, dass neue Computer über 500-W-Netzteile verfügen.

Warum haben heutige Computer so größere Netzteile? Obwohl keine einzelne Komponente schuld ist, produzieren Maschinen mit größeren CPUs mehr Wärme, was erfordert, dass ein Gehäuse mehr Lüfter hat. Alle diese Lüftermotoren müssen von irgendwoher mit Strom versorgt werden.

DVD-Laufwerke und Festplatten waren schon immer Stromfresser, aber Grafikkarten können auch viel Strom verbrauchen. Ich habe kürzlich eine ATI Radeon X1900-Grafikkarte in einem meiner Computer installiert. Die Karte benötigte eine Verbindung zum Netzteil des PCs (zusätzlich zu dem Strom, den sie über den PCI Express-Steckplatz erhält). In der Bedienungsanleitung für die Karte wird empfohlen, dass der Computer über eine 450-W-Stromversorgung verfügt.

Die gewonnene Erkenntnis ist, dass es sich lohnt, einen Elektriker zu bezahlen, um zu sehen, wie die Schaltkreise Ihres Gebäudes konfiguriert sind. Sie sollten wissen, ob andere Räume einen Stromkreis mit Ihrem Serverraum teilen oder ob der Serverraum über einen dedizierten Stromkreis oder sogar mehrere dedizierte Stromkreise verfügt. Während der Elektriker vor Ort ist, finden Sie heraus, für wie viele Ampere jeder Stromkreis ausgelegt ist.

Planen Sie Ausfallzeiten ein

Wenn Sie wissen, wie viel Strom tatsächlich in Ihren Serverraum fließt, planen Sie Ausfallzeiten ein und ermitteln Sie, wie viel Strom Sie tatsächlich verbrauchen. Wenn Sie den Luxus haben, die Systeme für eine Nacht offline zu schalten, können Sie die Gehäuse öffnen und sehen, welche Netzteile sie haben. (Ein Aufkleber auf jedem Netzteil gibt an, für wie viele Watt es ausgelegt ist.)

Wenn Sie keine Ausfallzeit haben, führen Sie eine Worst-Case-Schätzung durch. Angenommen, jede Maschine verfügt über eine 500-W-Stromversorgung und multiplizieren Sie dann 500 Watt mit der Anzahl der Maschinen in jedem Stromkreis.

Unabhängig davon, welche Methode Sie verwenden, vergessen Sie nicht, andere Geräte zu berücksichtigen, die sich möglicherweise im selben Stromkreis befinden: Monitore, Drucker, Router, möglicherweise sogar die Deckenleuchten.

Sie können herausfinden, wie viel Strom diese anderen Geräte verbrauchen, indem Sie die technischen Daten der einzelnen Geräte im Handbuch oder im Internet nachschlagen. Sie können den Stromverbrauch für Deckenleuchten ermitteln, indem Sie die Leistung jeder Glühbirne überprüfen. Wenn eine Leuchte drei 100-W-Lampen hat, verbraucht sie bei Beleuchtung 300 W.

Sie können Ihren genauen Stromverbrauch nicht ohne großen Aufwand ermitteln, sollten jedoch in der Lage sein, eine Schätzung zu erhalten. Wenn Sie die ungefähre Anzahl der verwendeten Watt kennen, wandeln Sie die Watt in Ampere um (da die Stromkreise in Ihrem Gebäude in Ampere angegeben sind). Indem Sie bestimmen, wie viele Ampere Sie verbrauchen, können Sie feststellen, wie nahe Sie am tatsächlichen Grenzwert der Schaltung sind.

Wandeln Sie Watt in Ampere um, indem Sie die Wattzahl durch die Anzahl der im Stromkreis verwendeten Volt dividieren. Wenn in einem Serverraum beispielsweise 10 Server jeweils 500 W Strom verbrauchen und dies die einzigen Dinge auf der Schaltung sind, beträgt der Gesamtstromverbrauch 5.000 W.

In den USA werden Computer an 120-Volt-Stromkreise angeschlossen. Wir würden also unsere 5.000 W durch 120 Volt teilen, was einem Gesamtstromverbrauch von 41,6 Ampere entspricht.

Nehmen wir nun an, der Stromkreis hat einen 50-Ampere-Leistungsschalter. Wenn wir nur 41,6 Ampere ziehen, ist mit der Welt alles in Ordnung, oder? Vielleicht nicht. In den meisten Büchern zum Thema Elektrizität wird empfohlen, eine Sicherheitsmarge von 20% einzuhalten. Jetzt müssen Sie die Anzahl der Ampere, für die der Stromkreis ausgelegt ist, mit 0,8 multiplizieren. Das gibt Ihnen die Anzahl der Dauerverstärker, die die Schaltung sicher unterstützen kann.

Kehren wir zu unserer 500-Ampere-Schaltung mit der 41,6-Ampere-Last zurück. Wenn Sie 50 mit 0,8 multiplizieren, erhalten Sie 40. In diesem Fall überschreiten 41,6 Ampere die empfohlene maximale Last des Stromkreises.

Wird das Überschreiten der Sicherheitsgrenze um ein paar Ampere ein Problem verursachen? Wahrscheinlich nicht, aber ich bin kein Elektriker. In einer solchen Situation würde ich empfehlen, eine andere Schaltung zu installieren, damit Sie einige der Computer auf eine andere Schaltung auslagern können.

Der nächste Artikel in dieser Reihe zeigt Ihnen, wie Sie herausfinden können, wie viel Last Ihre USV sicher bewältigen kann und wie lange Ihre Batterie unter der aktuellen Last hält.

Über den Autor: Brien M. Posey, MCSE ist ein Microsoft Most Valuable Professional für seine Arbeit mit Windows 2000 Server, Exchange Server und IIS. Er war CIO einer landesweiten Kette von Krankenhäusern und war einst für die IT-Sicherheit von Fort Knox verantwortlich. Er schreibt regelmäßig für SearchWinComputing.com und andere TechTarget-Websites.

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