배전 장치는 데이터 센터와 함께 진화하고 있습니다

2017년 10월 13일

Anand Krishna는 PDI(Power Distribution, Inc.) 사업 개발 부문 부사장이자AFCOM회원.

PDU(전력 분배 장치)는 수십 년 동안 데이터 센터 전력 분배 아키텍처의 필수적인 부분이었습니다.

2011년부터 2015년까지 PDU 및 배전 장비는 일반적으로 기업이 데이터 센터를 코로케이션 공급자(콜로케이션)에 아웃소싱하는 추세를 수용하도록 발전했습니다. 일반적으로 75~225kVA 범위에 있던 PDU는 150~300kVA 공간을 차지하도록 성장했습니다. 다음 2년 동안 400~650kVA PDU가 더욱 일반화되었으며 일부 콜로는 더 높은 용량의 PDU를 사용했습니다.

콜로 시장의 경쟁이 더욱 치열해짐에 따라 콜로는 총 소유 비용(TCO), 설치 공간/밀도, CapEx 및 출시 속도 개선을 추진하기 시작했습니다. 오늘날 1개 이상의 MVA PDU는 OEM(Original Equipment Manufacturer)을 통해 데이터 센터 운영자가 CapEx 및 공간 측면에서 뛰어난 규모의 경제를 누릴 수 있게 되면서 대규모 데이터 센터의 저전압 배전 아키텍처에서 더욱 눈에 띄기 시작했습니다.

알루미늄 및 구리 변압기가 포함된 PDU 제품을 통해 회사는 PDU 가격을 낮추기 위해 더 낮은 K 계수 변압기를 사용하도록 고객을 안내하고 있습니다. 또한 강력한 자기 엔지니어링 기능을 갖춘 일부 제조업체는 다중 출력 변압기가 있는 PDU를 제공하고 있습니다. 즉, 데이터 센터 고객의 요구 사항이 변함에 따라 출력 전압을 몇 분 내에 변경할 수 있습니다.

더 높은 안전성에 대한 고객의 요구를 충족하기 위해 제조업체는 PDU의 저전력 영역과 고전력 영역을 구분하고 있습니다. 이러한 구획화를 통해 다양한 아크 플래시 에너지 계산을 적용할 수 있으므로 유지 관리 담당자가 장치의 저전력 영역에 있는 특정 작업에 너무 적합할 필요가 없습니다. 또한 회로를 추가할 때 안전성을 높이기 위해 혁신적인 기계 및 전기 설계로 배전 차단기 또는 하위 피드를 구획화하고 있습니다.

PDU의 신뢰성은 과거보다 훨씬 더 중요해졌습니다. 위험이 높아질수록 PDU의 전력 출력도 높아집니다(장애로 인해 더 많은 서버 랙이 중단될 수 있음). 또한 OEM은 문제에 대한 조기 경고를 제공하기 위해 변압기뿐만 아니라 PDU의 더 많은 영역에 온도 모니터링을 적용하고 있습니다. 또한 운영을 방해하거나 유지보수 담당자가 위험을 감수하지 않고도 적외선 스캔이 가능하도록 적외선 스캔 창을 설치하고 있습니다. 더 빠른 출시 속도는 수직적으로 통합된 PDU 제조업체, 즉 자체 변압기 엔지니어링 및 제조 시설을 갖춘 제조업체에서 더 쉽게 지원됩니다. 고객 요구 사항을 맞춤형 설계 및 즉시 배송 가능한 PDU로 변환하는 OEM의 능력은 지난 몇 년 동안 더 높은 kVA로 전환하여 수직 통합되지 않은 PDU 회사에 비해 더욱 뚜렷해졌습니다.

이는 매우 강력한 PDU가 각 데이터 센터의 고유한 아키텍처와 설계에 맞게 75-300kVA PDU보다 항상 더 많은 맞춤형 설계를 요구하기 때문입니다. 고성능 PDU에는 맞춤화가 필요하므로 OEM은 프레임 디자인을 혁신하고 현재보다 더 짧은 간격으로 디자인을 완성할 수 있어야 합니다. "차세대 개척"인 다른 혁신에는 신소재와 고체 전자 장치를 사용하여 아크 플래시를 거의 제거하는 차단기가 포함됩니다. 그러나 경제적으로 실행 가능해지기 전에 비용 곡선을 타고 내려가야 합니다.

일부 대규모 데이터 센터에서는 전력 분배에 있어 비정통적인 아키텍처를 고려하고 있거나 이미 구현했습니다. 예는 다음과 같습니다:

어떤 경우에는 PDU 변압기를 제거하면 고조파가 발생한다는 사실을 운영자가 발견하여 고조파를 줄이기 위해 리액터를 구현해야 했습니다. 일반적으로 대규모 엔지니어 직원을 보유한 대규모 운영자만이 근본적으로 다른 배전 아키텍처를 시도하는 것이 좋습니다.

데이터 센터는 PDU 공급업체에서 다음과 같은 특성을 찾아야 합니다. 데이터 센터 설계에 맞게 PDU를 최적화하는 데 도움이 되는 강력한 사내 자기 공학 기능; 자체 변압기 제조를 갖춘 수직 통합 PDU OEM; 변압기 및 PDU에 대한 높은 신뢰성의 실적; 아키텍처에서 기본 시스템을 사용하는 데이터 센터용 STS(정적 전송 스위치)가 포함된 포트폴리오 PDU와 얼마나 잘 작동하는지 최적화하는 자체 분기 회로 모니터링 시스템이 있습니다.