Cisco CRS-1 キャリア ルーティング システム 4 スロット ラインカード シャーシのシステム概要
シャーシの電源システム
シャーシの電源システム
発行日;2012/01/08 | ドキュメントご利用ガイド | ダウンロード ; この章pdf , ドキュメント全体pdf (PDF - 4MB) | フィードバック

目次

シャーシの電源システム

電源システムの概要

AC 電源アーキテクチャ

AC 電源システム

AC 電源シェルフ

AC 整流器

AC 整流器のインジケータ

DC 電源システム

DC 電源シェルフに関する注意事項

DC 電源ケーブルの色分け

DC ケーブルの極性ラベル

PIMの配線ブロック

入力-電源-状態 LED

DC 電源のワイヤ特性

シャーシの電源システム

この章では、Cisco CRS-1 キャリア ルーティング システム 4 スロット ラインカード シャーシの電源システムについて説明します。内容は次のとおりです。

電源システムの概要

AC 電源システム

DC 電源システム

電源の仕様については、 付録 A「Cisco CRS-1 4 スロット ラインカード シャーシ システムの仕様」 を参照してください。

電源システムの概要

Cisco CRS-1 キャリア ルーティング システム4 スロット ラインカード シャーシは、AC 入力パワー サブシステムまたは DC 入力パワー サブシステムのいずれかで構成できます。サイトの電力要件は、使用される電圧源によって異なります。ルータへの電源接続のプランニングの際には、以下の注意事項と推奨事項に従ってください。

Cisco CRS-1 4 スロット ラインカード シャーシでは、少なくとも電源シェルフとそのコンポーネントが正常に動作するように設置されている必要があります。電源シェルフには 2 つのタイプ(AC シェルフと DC シェルフ)があります。AC 電源シェルフには AC 整流器が格納され、DC 電源シェルフには DC PIM(Power Input Module; 電源入力モジュール)と DC 電源入力シェルフが格納されています。1 つのシャーシに 1 タイプの電源シェルフのみを使用することを推奨します。

AC 電源システムは冗長であり、次のコンポーネントで構成されています。

AC 電源シェルフ× 1

AC 整流器× 4(AC 電源シェルフ内)

シャーシ コンポーネントに冗長電源入力を提供するデュアル整流器出力バス

特殊コンポーネント(DC/DC コンバータ、OR-ing ダイオード、EMI フィルタなど)

DC 電源システムは、次のコンポーネントで構成されています。

DC 電源入力シェルフ(シスコ製品番号:CRS-4-DC-INPUT)

電源入力モジュール(PIM)(シスコ製品番号:CRS-4-DC-PIM)

DC 電源装置(シスコ製品番号:CRS-4-DC-SUPPLY)

AC 電源アーキテクチャ

AC 電源システムは電源シェルフを 1 つ使用して、すべてのシャーシ コンポーネントに信頼性の高い 1:1 冗長電力を提供します。AC 電力は電源シェルフを介して整流器に給電され、DC に変換されます。電源装置から供給される DC 出力は 2 つの異なる配電バスを形成します。どちらのバスも、ミッドプレーンを介して配電します。

AC 整流器 A0 および A1 は A バスに -54 VDC を供給します。

AC 整流器 B0 および B1 は B バスに -54 VDC を供給します。

シャーシ コンポーネントは A および B の両方のバスから給電されるので、AC 整流器のうちのいずれか 2 つに障害が発生した場合、または、これらの整流器が搭載されていなかった場合でも、ラインカード シャーシは正常に動作を継続します。障害が発生して 4 つの整流器すべてを正常に動作させることができない場合は、2 つの整流器のみを動作させて、システムを稼働させることができます。

各シャーシ コンポーネントには、シャーシの電源アーキテクチャの一部である電源関連デバイス(OR-ing ダイオード、突入電流制御回路、EMI フィルタ)が実装されています。これらの電源関連デバイスは、デュアル電源(A および B バス)アーキテクチャの一部であり、各電源モジュールの活性挿抜(Online Insertion and Removal; OIR)をサポートします。

AC 電源システム

AC 電源システムは、ラインカード シャーシに 4000 W の電力を供給します。1:1 電源冗長性を提供する AC 電源システムは、次のコンポーネントで構成されています。

AC 電源シェルフ× 1:4 台の AC 整流器モジュールを搭載します。

4 台の 2000 W の AC 整流器モジュール:AC 入力電源コネクタを搭載します。これらの整流器は、200 ~ 240 VAC 入力電力を、ラインカード シャーシが使用する -54 VDC に変換します。各 AC 整流器は、Field-Replaceable Unit(FRU; 現場交換可能ユニット)です。


) 電源シェルフ用の電源コードは、出荷時は接続されていません。


AC 電源シェルフ

AC 電源シェルフは、4 つの AC 整流器モジュール、および配電接続と配線を格納するラックです。AC 電源シェルフ(図2-1)は、ラインカード シャーシの前面から取り付け、シャーシの電源インターフェイス コネクタ パネルに接続します。

図2-1 AC 電源シェルフ

 

AC 電源シェルフの物理寸法は、次のとおりです。

高さ ― 1.7 インチ(4.3 cm)

幅 ― 16.8 インチ(42.6 cm)

奥行 ― 16.2 インチ(41.2 cm)

重量 ― 25 ポンド(11.3 kg)(AC 整流器すべてを搭載している状態)

入力 AC 電力はシェルフ内の 4 つの AC 整流器にそれぞれ給電されます。AC 整流器は AC 電力を DC 電力に変換し、フィルタリングを適用して、シャーシ ミッドプレーンの A または B のどちらかのバスに DC 電力を送出します。

1:1 冗長性を実現するために、2 つの AC 整流器は A バスに、残りの 2 つの AC 整流器は B バスに電力を供給します。各 AC 整流器には、それぞれの状態をモニタし、電源装置のヘルスを示すステータス シグナルを送信するサービス プロセッサ モジュールも搭載されています(AC 整流器のインジケータを参照)。

AC 整流器

AC 整流器は、入力 AC 電力をシャーシ コンポーネントへの配電に必要な DC 電力に変換する AC 電源装置です。整流器は入力 AC 電力を受信し、AC から DC に整流し、フィルタリングを適用して回路を制御し、ステータス シグナルを提供して、シャーシ ミッドプレーンの A または B のどちらかのバスに DC 電力を送出します。各 AC 整流器には、モジュール内に空気を引き込む冷却ファンが 2 つ内蔵されています。

図2-2 AC 整流器

 

AC 整流器モジュールの物理寸法は、次のとおりです。

高さ ― 1.6 インチ(4.0 cm)

幅 ― 4 インチ(10.1 cm)

奥行 ― 13.8 インチ(35.1 cm)

重量 ― 4.6 ポンド(2.0 kg)

AC 電力は、電源シェルフ背面の AC 整流器に給電されます。AC 整流器に給電されると、内部回路により AC から DC に整流され、フィルタリングおよび調整が行われます。DC/DC プロセスでは、350 VDC 一次電力が、-54 VDC 二次分離電力に変換されます。

各 AC 整流器の状態は、各 AC 整流器モニタの Service Processor(SP; サービス プロセッサ)モジュールによりモニタされます。SP は、Route Processor(RP; ルート プロセッサ)上のシステム コントローラと通信します。SP 回路は、AC 整流器の障害およびアラーム状態をモニタします。

各 AC 整流器には、制御ソフトウェアが使用する情報(製品番号、シリアル番号、アセンブリの変更、特殊な設定、テスト履歴、フィールド追跡データなど)が保管される ID EEPROM が含まれています。

AC 整流器のインジケータ

各 AC 整流器には、電力およびステータスのインジケータがあります。AC 整流器は補助電力を相互に共有するため、AC 整流器に入力電圧が給電されていなくても、インジケータは動作します。図2-3 にインジケータを示します。

図2-3 AC 整流器の電力とステータスのインジケータ

 

 

1

AC OK

3

SERVICE

2

DC OK

4

FAULT

表2-1 に、AC 整流器のステータス インジケータとその意味を示します。 表2-2 に、障害が発生した場合の LED の表示を示します。

 

表2-1 AC 整流器のステータス インジケータ

名称
意味

AC OK

グリーン

入力電圧が動作範囲内です。

DC OK

グリーン

出力電圧が動作範囲内です。

SERVICE

オレンジ

その他の LED と連携して温度状態を示します。

FAULT

レッド

AC 整流器は正常に動作していません。

 

表2-2 AC 整流器の LED 表示

状態
AC OK LED
DC OK LED
SERVICE LED
FAULT LED

OK

点灯

点灯

消灯

消灯

温度アラーム(シャットダウン前 5C)

点灯

点灯

点灯

消灯

サーマル シャットダウン

点灯

消灯

点灯

点灯

ファン障害

点灯

消灯

消灯

点灯

ユニットの AC ヒューズ切断

点灯

消灯

消灯

点灯

AC の無給電期間 > 15 ms (単一ユニット)

消灯

点灯

消灯

消灯

制限を超える AC 搭載

点灯(点滅)

消灯

消灯

消灯

AC 非搭載

消灯

消灯

消灯

消灯

ブースト ステージの障害

点灯

消灯

消灯

点灯

電圧超過によるシャットダウン

点灯

消灯

消灯

点灯

電流超過

点灯

点灯(点滅)

消灯

消灯

壊滅的でない内部障害 *

点灯

点灯

消灯

点灯

スタンバイ(リモート)

点灯

消灯

消灯

消灯

サービス リクエスト(PMBus モード)

点灯

点灯

点灯(点滅)

消灯

DC 電源システム

次に、Cisco CRS-1 4 スロット ラインカード シャーシの DC 電源システムの概要を示します。このルーティング システムの DC 電源の完全な詳細については、『 Cisco CRS-1 Carrier Routing System 4-Slot Line Card Chassis Installation Guide 』を参照してください。DC 電源シェルフは、2 つの主要なコンポーネントで構成されます(図2-4 を参照)。

DC 電源入力シェルフ(シスコ製品番号:CRS-4-DC-INPUT)

図2-4 に、DC 電源入力シェルフに搭載されている電源装置を示します。

電源入力モジュール(PIM)(シスコ製品番号:CRS-4-DC-PIM)

図2-4 DC 電源シェルフ:DC 電源入力シェルフと電源入力モジュール(PIM)

 

 

1

DC 電源入力シェルフ

2

電源入力モジュール(PIM)

DC 電源シェルフの設置時には、これらの 2 つのコンポーネントを接続して、DC電源シェルフを完成させます。

Cisco CRS-1 4 スロット ラインカード シャーシの DC 電源システムは、シャーシに 4,000 W の電力を供給します(電力の冗長用に、最大 8,000 W まで使用できます)。各 DC 電源シャーシには、2N 冗長用に 4 台の DC 電源装置が搭載されます。電源入力モジュール(PIM)は入力パワー接続を提供します。各電源接続には 2 本のケーブル(-48 VDC およびリターン)が付属しています。電源入力モジュール(PIM)、DC 電源入力シェルフ、および電源装置は現場で交換することができます。

冗長 DC 電力を Cisco CRS-1 4 スロット ラインカード シャーシ ミッドプレーンに供給するには、Cisco CRS-1 4 スロット ラインカード シャーシに、合計 4 つの専用 60 A DC 入力電源接続ペア(電源装置ごとに 1 ペア)が必要です。

完全な 2N 冗長性を持たせるには、2 つの独立した -48 VDC 電源を設けて、Cisco CRS-1 4 スロット ラインカード シャーシに電力を供給することを推奨します。左側の 2 つの 60-A DC 入力を一方の配線ブロックに接続し、右側の 2 つの 60-A DC 入力をもう一方の配線ブロックに接続します。

DC 電源シェルフに関する注意事項

Cisco CRS-1 4 スロット ラインカード シャーシに DC 電源入力シェルフと電源装置が搭載されている現場の場合は、以下の注意事項に従ってください。

電源接続の配線を行う際は、National Electrical Code(NEC; 米国電気工事規程)の規則および地域の規格に従ってください。

各 DC 入力電源入力モジュール接続の定格は最大 60 -A です。各電源装置接続には、同じ定格の専用 DC 電源が必要です。

各電源装置には、1 つの -48 VDC 入力、または電源シェルフごとに 4 つの入力(各入力は + および - 極のワイヤで構成)、および1 本の電源シェルフ アース線が必要です。

DC 電源ケーブルについては、同じ定格の高密度のより線の銅線ケーブルを使用することを推奨します。各 DC 電源装置には、1 つの 48 VDC 入力が必要です。つまり、電源装置ごとに 2 本のワイヤ、または電源シェルフごとに合計 8 本のワイヤ(4 ペア)、およびアース線があることになります。ワイヤの長さはルータの位置に応じて異なります。これらのワイヤはシスコでは販売されていません。市販品をご購入ください。

DC 電源ケーブルは、電源シェルフの先端にケーブル端子を付けてターミネイトする必要があります。ケーブル端子はデュアル ホールで、M6 端子スタッドの 0.625 インチ(15.88 mm)センターに合う必要があります(Panduit 社製の部品番号 LCD2-14A-Q または同等品)(図2-5を参照)。

図2-5 DC 電源ケーブル端子

 

DC 電源ケーブルの色分け

DC 電源ケーブル リード線の色分けは、現場の DC 電源の色分けに応じて異なります。通常、グリーンまたはグリーンとイエローは、接地ケーブルを意味します。DC 電源配線には標準の色分け規格が存在しないため、電源ケーブルを正しい正(+)と負(-)の極で DC 入力電源シェルフの端子スタッドに確実に接続する必要があります。

DC ケーブルの極性ラベル

場合によっては、DC ケーブル リード線に正(+)または負(-)のラベルが付いていることがあります。このラベルでも比較的安全に極性を判断できますが、DC ケーブル リード線間の電圧を測定することで、極性を正確に確認することが必要です。測定時には、正(+)のリード線と負(-)のリード線が必ず、電源シェルフの正(+)と負(-)のラベルと一致している必要があります。


注意 DC入力電源装置には、逆極性によるダメージを防止するための回路が組み込まれていますが、逆極性になっている場合はただちに正常な極性に直してください。

 

表2-3 DC 入力電流と電圧に関する情報

公称入力電圧

-48 VDC と -60 VDC システム(範囲:-40 ~ -72 VDC)をサポートします。


) DC 電源装置のターンオン電圧は、-43.5 +/- 0.5 VDC です。電源装置がオンになっているときには、入力電圧 -40 VDC にまで低下し続けます。


入力線電流

-48 VDC で最大 50 A
-60 VDC で最大 40 A

突入電流

-75 VDC で 60 A ピーク
(1 ミリ秒の最大値)


) DC 電源シェルフの配線を行う際には、最初に必ずアース線を取り付けてください。配線を取り外す場合は、最後にアース線を取り外してください。アース線は 30 インチ ポンドのトルク値で取り付けます。電源ケーブルも 30 インチ ポンドのトルク値で取り付けてください。


PIMの配線ブロック

電源入力モジュール(PIM)上の各配線ブロックには、4 セットの端子(正 [+] と負 [-] が 2 つずつ)があります(図2-6を参照)。各配線ブロックは、配線ブロック上でパチンと留まるプラスチック製のブロック カバーで覆われており、50 インチ ポンドのトルク値のネジで固定されています。

配線作業を行う前に、ブロック カバーを外してください。

図2-6 電源入力モジュール(PIM)

 

 

1

電源装置 B1 配線ブロック

4

電源装置 A1 配線ブロック

2

電源装置 B0 配線ブロック

5

電源装置 A0 配線ブロック

3

連結ネジ

6

アース ラグ ナット

入力-電源-状態 LED

保守担当者は、DC 電源の入力-電源-状態 LED を見て、入力端子接続全体に電圧があることを確認できます(図2-7を参照)。保守担当者は、LED による警告で、電力があることがわかります。


) 入力電源接続の保守を行う前に、電源をオフにしてください。装置の保守を行う前に、必ずマルチメータ デバイスで、危険電圧になっていないかどうかを確認してください。


図2-7 入力-電力-状態 LED

 

入力-電源-状態 LED は、入力電圧が 20 VDC に達すると点灯し始めます。電圧が上昇すると、LED のライトも明るくなります。入力-電源-状態 LED は、入力電圧が 38 VDC に達すると完全に点灯します。


) 入力-電源-状態 LED が点灯しない場合は、1)電圧の有無、および 2)対応する配線ブロックの極性を確認してください。


DC 電源のワイヤ特性

信号劣化を防止するためには、コンダクタのサイズは、基準電圧の 2 パーセント相当の電圧降下によるインピーダンスを防げる程度のサイズが必要です。また、保護アース コンダクタのサイズも、-48 VDC リターンに障害が発生した場合にすべての電流を伝送できる程度のサイズが必要です。後者の要件は安全に関わるものです。完全な耐障害性冗長は、保護接地およびスイッチの -48 VDC リターンに同じサイズのコンダクタを使用することで達成できます。

現場で作業を始める前に、適切なサイズのワイヤと絶縁体を選んでおく必要があります。配電を計画する際には、実際に配電を行う前に正しい計算を行って、適切な電圧降下と温度上昇に対応できるようにする必要があります。

異なる長さの銅線による許容範囲外の電圧降下を防ぐためのワイヤ ゲージについては、 表2-4 を参照してください。1000 フィート長の銅線の抵抗に対応した各ゲージについては、 表2-5 を参照してください。これらの参照値は計画の際に使用するための数値であり、ほかにも、地域の法律や慣例に準拠しなければならない場合があります。

表2-4 に、ワイヤの長さおよび DC 電流に必要なワイヤ ゲージを示します。


) 少なくとも、50 A の DC 電流と 6 ゲージ ワイヤを使用することを推奨します。


 

表2-4 銅線上の電流負荷に対応したワイヤ ゲージ

DC 電流(アンペア)
25 フィート
50 フィート
75 フィート
100 フィート
150 フィート
200 フィート
400 フィート

5 A

18 ゲージ

14 ゲージ

14 ゲージ

12 ゲージ

10 ゲージ

8 ゲージ

6 ゲージ

10 A

14 ゲージ

12 ゲージ

10 ゲージ

8 ゲージ

8 ゲージ

6 ゲージ

2 ゲージ

15 A

14 ゲージ

10 ゲージ

8 ゲージ

8 ゲージ

6 ゲージ

4 ゲージ

2 ゲージ

20 A

12 ゲージ

8 ゲージ

8 ゲージ

6 ゲージ

4 ゲージ

2 ゲージ

0 ゲージ

25 A

12 ゲージ

8 ゲージ

6 ゲージ

4 ゲージ

4 ゲージ

2 ゲージ

0 ゲージ

30 A

10 ゲージ

8 ゲージ

6 ゲージ

4 ゲージ

2 ゲージ

2 ゲージ

00 ゲージ

35 A

10 ゲージ

6 ゲージ

4 ゲージ

2 ゲージ

2 ゲージ

1 ゲージ

000 ゲージ

40 A

8 ゲージ

6 ゲージ

2 ゲージ

2 ゲージ

2 ゲージ

0 ゲージ

000 ゲージ

45 A

8 ゲージ

6 ゲージ

4 ゲージ

2 ゲージ

1 ゲージ

0 ゲージ

0000 ゲージ

50 A

8 ゲージ

4 ゲージ

4 ゲージ

2 ゲージ

1 ゲージ

00 ゲージ

適用外

55 A

8 ゲージ

4 ゲージ

2 ゲージ

2 ゲージ

0 ゲージ

00 ゲージ

適用外

60 A

8 ゲージ

4 ゲージ

2 ゲージ

2 ゲージ

0 ゲージ

00 ゲージ

適用外

65 A

6 ゲージ

4 ゲージ

2 ゲージ

1 ゲージ

0 ゲージ

000 ゲージ

適用外

70 A

6 ゲージ

4 ゲージ

2 ゲージ

1 ゲージ

00 ゲージ

000 ゲージ

適用外

75 A

6 ゲージ

4 ゲージ

2 ゲージ

1 ゲージ

00 ゲージ

000 ゲージ

適用外

100 A

4 ゲージ

2 ゲージ

1 ゲージ

00 ゲージ

000 ゲージ

適用外

適用外

表2-5 に、銅線の場合のワイヤ ゲージと抵抗の相関関係(1000 フィートのワイヤあたりのオーム)を示します。

 

表2-5 銅線の各ゲージに対する抵抗

ワイヤ ゲージ
1000 フィートのワイヤあたりのオーム

0000

0.0489

000

0.0617

00

0.0778

0

0.098

1

0.1237

2

0.156

3

0.1967

4

0.248

5

0.3128

6

0.3944

7

0.4971

8

0.6268

9

0.7908

10

0.9968

11

1.257

12

1.5849

13

1.9987

14

2.5206

15

3.1778

16

4.0075

17

5.0526

18

6.3728

19

8.0351

20

10.1327

21

12.7782

22

16.1059