====== Критерии выбора распределителей питания ====== Раздел посвящён ключевым аспектам проектирования и выбора стоечных распределителей питания (Rack PDU): схемы подачи электроэнергии, варианты резервирования, балансировка фазных нагрузок, требования к эффективности (PUE) и критерии подбора по мощности, типу подключения и функциональности. ===== Мощность и тип подключения ===== При выборе системы питания стойки важно определить требуемую мощность и тип схемы подключения. Основные варианты включают: ^ Схема питания ^ Характеристика ^ Применение ^ | Один ввод на одну PDU | Простая и недорогая схема, без резервирования | Непроизводственные или тестовые стойки | | Один ввод + автоматический переключатель (ATS) | Автоматический переход на резервную линию | Средний уровень надёжности | | Два ввода на две PDU | Полное резервирование питания (A/B) | Производственные стойки с двумя БП | | Несколько PDU с распределённой нагрузкой | Для оборудования с 4–6 блоками питания | Высокоплотные стойки и blade-системы | Для обеспечения надёжности оба контура питания должны быть нагружены не более чем на 40 % каждый, чтобы при отказе одного из них суммарная нагрузка не превысила 80 % номинала. ===== Балансировка нагрузки ===== Равномерное распределение тока между ветвями и фазами позволяет: * уменьшить нагрев проводников и потери; * исключить перегрузку отдельных автоматов; * повысить общую доступную мощность при том же номинале. Для трёхфазных PDU баланс достигается равномерной загрузкой фаз L1–L2–L3. Пример: при общем токе 24 А (по 8 А на каждую фазу) запас по каждой линии составляет около 20 % от номинала 10 А. ===== Пусковые токи (Inrush Current) ===== При включении серверы кратковременно потребляют токи, превышающие номинальные значения. Чтобы избежать ложных срабатываний автоматов: * выбирают PDU с функцией **последовательного включения розеток**; * задают программируемые задержки между группами нагрузок. ===== Расчёт мощности стойки ===== Расчёт выполняется по формуле: $$P_{rack} = U \times I \times \cos \varphi$$ Пример: для стойки 208 В, 24 А и 14 серверов мощностью 350 Вт каждый: \(P_{rack} = 208 \times 24 \times 0.9 \approx 4.5 кВА\). Для обеспечения резервирования два ввода по 30 А загружаются на 80 % — по 24 А каждый. ===== Сравнение однофазных и трёхфазных PDU ===== ^ Параметр ^ 208 В однофазная ^ 208 В трёхфазная ^ | Количество цепей | 1 | 3 | | Кабелей | Больше | Меньше | | Гибкость подключения | Средняя | Высокая | | Энергоэффективность | Ниже | Выше | | Стоимость розеток и вилок | Ниже | Выше | | Применение | Низкоплотные стойки | Высокоплотные стойки, blade-серверы | Трёхфазные PDU позволяют снизить количество кабелей, массу проводников и потери энергии на 3–5 % по сравнению с однофазными схемами. ===== Выбор по мощности ===== ^ Напряжение / Ток ^ Полная мощность (S) ^ Комментарий ^ | 120 В / 80 А | 9.6 кВА | Типичная однофазная нагрузка | | 208 В / 48 А | 10.0 кВА | Оптимально для серверных стоек | | 230 В / 48 А | 11.0 кВА | Европейский стандарт | | 400 В / 20 А | 11.1 кВА | Трёхфазная Wye-схема, рекомендовано для ЦОД | | 400 В / 50 А | 27.7 кВА | Высокоплотные стойки и blade-системы | ===== Выбор PDU по функциональности ===== ^ Тип PDU ^ Преимущества ^ Ограничения ^ | **Базовый (Basic)** | Низкая стоимость, простота | Нет измерений и управления | | **С измерением на вводе (Metered Input)** | Мониторинг потребления стойки | Нет контроля отдельных розеток | | **С коммутацией (Switched)** | Удалённое включение/отключение розеток | Требует защиты от ошибочного выключения | | **С коммутацией и измерением (Switched + Metered)** | Полный контроль нагрузки и розеток | Более высокая цена | | **Интеллектуальный (Intelligent)** | Мониторинг, SNMP, SSH, датчики среды | Сложнее в управлении и настройке | ===== Преимущества интеллектуальных PDU ===== Интеллектуальные распределители обеспечивают: * мониторинг мощности на уровне розетки и ввода; * удалённое управление и перезапуск оборудования; * контроль температуры, влажности и токов; * настройку порогов и уведомления SNMP/SMTP; * ведение журнала событий и энергоотчётов. Использование интеллектуальных PDU повышает надёжность и энергоэффективность ЦОД, облегчает планирование мощности и сокращает простои за счёт удалённого управления. ===== Энергоэффективность и PUE ===== Для оценки эффективности используется коэффициент: $$PUE = \frac{P_{facility}}{P_{IT}}$$ где: - \(P_{facility}\) — суммарное энергопотребление объекта; - \(P_{IT}\) — мощность, потребляемая ИТ-оборудованием. Рекомендуется собирать телеметрию на уровне стоек (Level 2) или розеток (Level 3). Трёхфазные PDU 400 В позволяют снизить потери трансформации и повысить PUE на 2–5 %. ===== Ключевые идеи ===== * При проектировании системы питания стойки учитываются мощность, количество БП и требуемый уровень резервирования. * Оптимальная загрузка каждой линии — не более 80 % номинала. * Трёхфазные PDU повышают эффективность и снижают потери кабельной системы. * Интеллектуальные PDU обеспечивают удалённый мониторинг и управление, интегрируются с DCIM. * Для высокоплотных стоек предпочтительны 400 В Wye-PDU с поддержкой трёхфазных розеток. * Контроль температуры, тока и влажности снижает риски перегрева и отказов оборудования.