Zes oorzaken van stroomstoringen in je datacentrum

Toch weten veel managers niet welke vormen van stroomstoringen hun serverruimtes kunnen bedreigen. Bescherming tegen grote calamiteiten als overstromingen is belangrijk, maar er zijn subtielere manieren waardoor je in de problemen kunt komen. Loek Wilden, Solution Architect bij Schneider Electric, noemt zes mogelijke oorzaken van stroomstoringen.

1. Transiënten

Transiënten zijn grote spanningsveranderingen in een kort tijdsbestek. Dit zijn volgens Wilden potentieel de meest schadelijke storingen. ‘We kennen twee varianten: eenmalige en weerkerende, waarvan eenmalige transiënten het vaakst voorkomen.’ Hierbij verhoogt of verlaagt een stroomstoot of stroompiek de spanning en/of stroomsterkte kortstondig (minder dan vijftig nanoseconden), bijvoorbeeld door blikseminslag of slechte aarding. Dit zorgt voor datacorruptie en fysieke schade aan de apparatuur.’ Het gebruik van overspanningsafleiders helpt dit volgens Bron voorkomen.

Weerkerende transiënten kunnen ontstaan doordat een belasting plotseling wegvalt, bijvoorbeeld doordat een motor of condensator plotseling wordt uitgeschakeld. ‘Dit veroorzaakt regelmatige toe- en afnamen van het spanningsniveau. Het meest herkenbare gevolg van weerkerende transiënten is dat motoren kunnen afslaan omdat overspanning optreedt.’ Een zekering tegen deze storingen zijn lijnreactoren en smoorspoelen.

2. Onderbreking

Technici spreken van een onderbreking wanneer de volledige toevoerspanning of stroomsterkte wegvalt. ‘Wanneer bijvoorbeeld alle lichten en apparaten in huis voor een korte periode niet meer werken, is dat een onderbreking’, illustreert Wilden. Thuis is dat lastig, maar op de zaak kan dat duur uitpakken. ‘Gegevens kunnen beschadigd raken of zelfs helemaal verloren gaan,’ waarschuwt hij.

'Om onderbrekingen tegen te gaan, moet allereerst de omgeving goed zijn opgezet en de apparatuur goed worden onderhouden. Ook kunnen managers UPS’en gebruiken om stroomonderbrekingen op te vangen die zich alsnog voordoen.’

3. Dal of onderspanning

Een dal is een kortstondige verlaging van de wisselstroomspanning. Deze wordt meestal veroorzaakt door een systeemstoring, of door het aanzetten van belastingen die bij het opstarten een hoge stroomsterkte nodig hebben. Wilden vergelijkt dalen met de waterleidingen thuis. ‘Als je thuis meerdere kranen tegelijk openzet, neemt de waterdruk aanzienlijk af. Dalen zijn ongeveer hetzelfde, maar dan voor de stroomhuishouding.’ Aanhoudende dalen kunnen voor schade zorgen aan de apparatuur. Schade die vaak pas laat wordt ontdekt.

‘Als je structureel last hebt van dalen, dan noemen we dat onderspanning’, zegt Wilden. ‘Dit kan leiden tot storing in bijvoorbeeld de voedingen van computersystemen.’ Net als bij onderbrekingen helpen UPS’en bij de opvang van dalen en onderspanning.

4. Pieken of overspanning

Het tegenovergestelde van een dal is een piek. ‘Deze wordt veroorzaakt door een kortstondige verhoging van de wisselstroomspanning, bijvoorbeeld door het plotseling uitschakelen van een apparaat dat veel stroom verbruikt’, zegt Wilden. ‘Het is alsof je de kranen thuis open hebt staan, en je draait ze op één na tegelijk dicht.’ Net als bij dalen blijft de schade die door pieken wordt veroorzaakt dikwijls lang onopgemerkt, ondanks signalen als knipperende lampjes en datafouten.

Overspanning is een structurele piekvorming en kan leiden tot verhoogd stroomverbruik en oververhitting van de apparatuur’, aldus Wilden. UPS’en, tranformatoren en stroomconditioners kunnen dit helpen voorkomen.

5. Vervorming van de sinusgolf

Van het rijtje is de vervorming van de sinusgolf de meest veelzijdige. Omdat elektriciteit wordt geleverd in een bepaalde frequentie, volgen de spanningswisselingen en stroomsterkte bij wisselstroom een vast patroon: de sinus. ‘Maar sommige storingen kunnen deze frequentie verstoren’, zegt Wilden.

Volgens Wilden zijn er vijf soorten vervormingen. Zo kan een oververhitte transformator per ongeluk gelijkstroom voeden aan een wisselstroomsysteem of de frequentie omhoog doen schieten. Sommige apparaten leggen een bepaalde frequentie waar andere apparaten slecht tegen kunnen, waardoor bijvoorbeeld lampjes en monitoren beginnen te flikkeren. Andere apparaten zorgen voor ‘inkepingen’ in de sinus, waardoor ICT-systemen vast kunnen lopen. En bij slechte aarding is een datacenter vatbaarder voor ruis, waardoor datafouten kunnen ontstaan. ‘Vaak is het een kwestie van het storende apparaat te verwijderen of via een UPS te isoleren.’

6. Spanningsschommelingen

Een spanningsschommeling is een serie van kleine, willekeurige veranderingen in de spanning die wordt veroorzaakt door iedere belasting waarvan de stroomsterkte sterk schommelt. ‘Knipperende of juist te sterk brandende lampjes kunnen erop wijzen dat je te maken hebt met spanningsschommelingen.’ Dit valt op te lossen door het storende apparaat te verwijderen of te repareren.

Wilden laat weten dat er verschillende manieren om organisaties te beschermen tegen deze verstoringen, bijvoorbeeld met UPS-systemen, noodstroomgeneratoren, overspanningsafleiders, conditioneringsapparatuur en goede aarding. ‘Maar het belangrijkste is dat bij de herkenning, het voorkomen en het oplossen van de storingen wordt gewerkt met standaarddefinities’, zegt Bron. ‘Gelukkig bestaat dat ook in de vorm van de IEEE-Standaard 1159-1995. Daarmee hebben onderhoudstechnici altijd een houvast.’