PDU для стойки: как выбрать блок распределения питания

Коротко: PDU (Power Distribution Unit) — блок розеток для стойки, который распределяет питание от ИБП или щита на серверы и сетевое оборудование. Бывают базовые PDU (только розетки), с мониторингом (показывают ток и мощность, по сети через SNMP) и управляемые (позволяют удалённо включать и отключать отдельные розетки). В серверных стойках используют разъёмы IEC 60320 C13 на 10 А и C19 на 16 А, а на вводе — вилки IEC 60309 на 16 или 32 А. Однофазный PDU на 16 А при 230 В передаёт до 3,7 кВА, на 32 А — до 7,4 кВА, трёхфазный 32 А при 400 В — до 22 кВА.

Что такое PDU и чем он отличается от удлинителя

Стоечный PDU — это не бытовой сетевой фильтр. Он рассчитан на постоянную нагрузку, имеет крепление в 19-дюймовую стойку или вертикально в шкаф, промышленные разъёмы IEC и часто автоматические выключатели на группы розеток. Корпус металлический, провод сечением под номинальный ток ввода.

Офисные удлинители с розетками Schuko (CEE 7/4) встречаются в небольших шкафах, но для серверов неудобны: шнуры C14–Schuko громоздкие, их легко выдернуть, а номинал розеток не всегда соответствует суммарной нагрузке. В серверной стандартом стали розетки C13 и C19 — те же, что на блоках питания серверов, СХД и коммутаторов.

Типы PDU: от базового до управляемого

Тип	Что умеет	Когда нужен
Базовый (Basic)	только распределение питания, иногда автоматический выключатель	небольшие шкафы, сетевое оборудование, стенды
С индикацией (Metered)	локальный дисплей тока на вводе или по фазам, у многих моделей — сетевой интерфейс	контроль загрузки, чтобы не перегрузить ввод
С мониторингом по розеткам (Metered-by-Outlet)	учёт тока и энергии на каждой розетке	колокация, учёт потребления по клиентам или системам
Управляемый (Switched)	удалённое включение, отключение и перезагрузка розеток, задержка последовательного включения	удалённые площадки, перезагрузка зависшего оборудования
Управляемый с учётом по розеткам	управление и измерения на каждой розетке	ЦОД, критичные стойки, детальный учёт
С автоматическим переключением (ATS-PDU)	два ввода, автоматический переход на резервный	оборудование с одним блоком питания в схеме с двумя вводами

Сетевые PDU управляются через веб-интерфейс, SNMP (v1/v2c, а для безопасности — v3), SSH или Telnet, иногда Modbus. Многие поддерживают датчики температуры и влажности, датчики открытия двери и объединение нескольких PDU в цепочку через один сетевой адрес.

Разъёмы: C13, C19, Schuko и IEC 60309

Разъём	Номинальный ток по IEC	Где применяется
C13 (розетка) / C14 (вилка)	10 А	блоки питания серверов до 1–1,6 кВт, коммутаторы, СХД
C19 (розетка) / C20 (вилка)	16 А	блоки питания от 2 кВт, шасси коммутаторов, блейд-корзины, GPU-серверы, ИБП
CEE 7/4 (Schuko)	16 А	бытовое и офисное оборудование
IEC 60309 16 А, 3 контакта (синяя)	16 А, 230 В	ввод однофазного PDU
IEC 60309 32 А, 3 контакта (синяя)	32 А, 230 В	ввод однофазного PDU повышенной мощности
IEC 60309 16/32 А, 5 контактов (красная)	16 или 32 А, 400 В	ввод трёхфазного PDU

Для подключения оборудования к PDU используют шнуры C14–C13, C20–C19 и переходные C20–C13. Шнуры с фиксацией (защёлкой) предотвращают случайное выпадение вилки при обслуживании. Важный момент: в североамериканской версии стандарта номиналы выше (C13 — 15 А, C19 — 20 А), поэтому сверяйте документацию по европейским номиналам.

Однофазный или трёхфазный PDU: расчёт мощности

Мощность PDU определяется номиналом ввода. Формулы: однофазный — S = U × I, трёхфазный — S = √3 × U(линейное) × I.

Ввод	Напряжение	Полная мощность	Рекомендуемая нагрузка (80%)
1 фаза, 16 А	230 В	3,7 кВА	около 2,9 кВА
1 фаза, 32 А	230 В	7,4 кВА	около 5,9 кВА
3 фазы, 16 А	400 В	11 кВА	около 8,8 кВА
3 фазы, 32 А	400 В	22 кВА	около 17,7 кВА

Запас 20% от номинала оставляют для пусковых токов и долговременной работы без перегрева. Для трёхфазного PDU важна балансировка: розетки разбиты на группы по фазам, и нагрузку распределяют так, чтобы токи фаз отличались минимально. Перекос перегружает одну фазу при недогруженных остальных.

Трёхфазные PDU применяют в стойках с нагрузкой от 7–8 кВт: плотные серверы виртуализации, СХД, GPU-серверы. Для GPU-стоек с нагрузкой 20–40 кВт ставят по два трёхфазных PDU на 32 А и больше — подробнее в статье питание и охлаждение GPU-стойки.

Схема резервирования A/B

Серверы и СХД обычно имеют два блока питания. Их подключают к двум разным PDU (линии A и B), а PDU — к разным ИБП или разным вводам щита. Так стойка переживает отказ одного ИБП, PDU или автомата.

Ключевое правило: каждый PDU в паре должен быть способен выдержать всю нагрузку стойки. Если серверы потребляют 5 кВт, в нормальном режиме каждый PDU несёт около 2,5 кВт, но при отказе одной линии второй принимает все 5 кВт. Поэтому загрузку каждого PDU в паре держат не выше 40–50% номинала. Это же правило относится к ИБП: см. статьи ИБП для серверной и как подобрать ИБП по мощности.

Оборудование с одним блоком питания подключают через ATS-PDU (автоматический переключатель на 1U), который при пропадании основного ввода переводит нагрузку на резервный за миллисекунды.

Форм-фактор и размещение в шкафу

Горизонтальный PDU 1U или 2U на 19 дюймов: 8–12 розеток, занимает юниты в стойке. Удобен в небольших шкафах и для сетевого оборудования.
Вертикальный PDU (0U, Zero-U) крепится на задние стойки или в боковой кабельный канал шкафа, не занимая юнитов. Длина 1–2 метра, 20–48 розеток. Основной вариант для серверных шкафов 42U–48U.
Длина вертикального PDU подбирается под высоту шкафа: для 42U — около 1,7–1,8 м, для шкафов меньшей высоты — короче.
Крепление PDU не должно мешать снятию блоков питания серверов и движению рельсов. При глубине шкафа 1000–1200 мм и ширине 800 мм места для двух вертикальных PDU достаточно, в шкафах шириной 600 мм их размещение нужно проверять заранее.

Выбор шкафа под PDU и кабельную организацию разобран в статье серверный шкаф и стойка.

Как выбрать PDU

Посчитайте нагрузку стойки по паспортной или измеренной мощности оборудования, а не по номиналу блоков питания. Добавьте запас на рост.
Определите ввод: однофазный 16 или 32 А, трёхфазный 16 или 32 А — в зависимости от нагрузки и возможностей щита или ИБП.
Решите, нужна ли схема A/B. Для оборудования с двумя блоками питания — два PDU, каждый на полную нагрузку стойки.
Посчитайте розетки по типам: сколько C13 и сколько C19, с запасом 20–30%.
Выберите уровень функций: базовый, с измерением, с учётом по розеткам, с управлением.
Проверьте сетевые функции: SNMPv3, HTTPS, интеграция с системой мониторинга, датчики среды.
Выберите форм-фактор: горизонтальный или вертикальный, длину и способ крепления под ваш шкаф.
Проверьте вилку ввода и наличие ответной розетки в щите или на ИБП.

Мониторинг и управление: что даёт сетевой PDU

Сетевой PDU показывает реальное потребление, а не паспортное. Это позволяет добавлять оборудование в стойку без риска перегрузки, планировать мощность ИБП и охлаждения и выявлять неисправные блоки питания по изменению потребления.

Пороги и оповещения по току фазы, группы или розетки — через SNMP-трапы, почту, syslog.
Учёт энергии в кВт·ч по стойке или розетке — для распределения затрат между подразделениями или клиентами.
Последовательное включение розеток с задержкой после восстановления питания, чтобы не создавать броска пускового тока.
Удалённая перезагрузка оборудования без выезда на площадку — для удалённых узлов связи и филиалов.
Датчики температуры и влажности на входе воздуха в стойку.

Для безопасности используйте SNMPv3 и HTTPS, смените пароли по умолчанию и вынесите управление PDU в отдельную сеть управления.

Типичные ошибки

Расчёт по номиналу розеток, а не по вводу: сумма розеток PDU всегда больше его входной мощности.
Загрузка каждого PDU в паре A/B выше 50% — при отказе одной линии второй PDU отключится по перегрузке.
Оба блока питания сервера в один PDU.
Только розетки C13 при наличии оборудования с вилками C20.
Вилка ввода, не совпадающая с розеткой ИБП или щита.
Неравномерная нагрузка фаз трёхфазного PDU.
Сетевой PDU с паролями по умолчанию в общей сети.
Вертикальный PDU, перекрывающий отсеки блоков питания серверов в узком шкафу.

На что смотреть при покупке б/у PDU

Стоечные PDU служат долго, и б/у модели известных производителей (APC by Schneider Electric, Eaton, Vertiv, Raritan) — частый вариант для дооснащения стоек. Проверьте:

состояние вилки ввода и розеток: отсутствие следов нагрева, оплавления, трещин;
работу автоматических выключателей групп;
для сетевых моделей — работу сетевой карты, сброс к заводским настройкам, доступную версию прошивки;
точность показаний тока на известной нагрузке;
комплектность: крепёж для вертикального монтажа, кронштейны для 19 дюймов.

Что учесть при закупке

В заявке укажите: партномер или тип PDU (базовый, с измерением, управляемый), число фаз и ток ввода, тип вилки ввода (IEC 60309 16 или 32 А, число контактов), количество и тип розеток C13 и C19, форм-фактор и длину, требования к сетевым функциям. Не забудьте шнуры C14–C13 и C20–C19 нужной длины, лучше с фиксацией, и разных цветов для линий A и B.

Уточните комплектность крепежа, гарантию и сроки поставки. Подберём PDU под вашу нагрузку и шкаф — модели в разделе Электрооборудование, ИБП в разделе ИБП.

Смотреть электрооборудование в наличии →

Вопросы по теме

Чем отличаются розетки C13 и C19?

C13 рассчитана на ток до 10 А по стандарту IEC и подходит для большинства серверов, коммутаторов и СХД. C19 рассчитана на 16 А и нужна для мощных блоков питания от 2 кВт, шасси коммутаторов, блейд-систем и GPU-серверов. Вилки к ним — C14 и C20 соответственно.

Какую мощность выдерживает однофазный PDU на 16 А?

При 230 В — около 3,7 кВА. С учётом рекомендуемого запаса 20% постоянная нагрузка не должна превышать примерно 2,9 кВА. Для стойки мощнее используют PDU на 32 А или трёхфазные модели.

Когда нужен трёхфазный PDU?

Когда нагрузка стойки превышает 7–8 кВт: плотные серверы, СХД, GPU-системы. Трёхфазный PDU на 32 А при 400 В передаёт до 22 кВА. Нагрузку по фазам нужно распределять равномерно.

Что такое управляемый PDU?

Это PDU с сетевым интерфейсом, позволяющий удалённо включать, отключать и перезагружать отдельные розетки, задавать задержку включения и пороги оповещений. Удобен для удалённых площадок, где нет персонала для ручной перезагрузки оборудования.

Как правильно подключить сервер с двумя блоками питания?

Каждый блок питания — к своему PDU (линии A и B), а PDU — к разным ИБП или вводам. Каждый PDU должен выдерживать полную нагрузку стойки, поэтому в нормальном режиме его загрузка не выше 50%.

Что такое PDU 0U?

Вертикальный PDU, который крепится на задние стойки или в кабельный канал шкафа и не занимает юниты. Обычно длиной 1–2 метра с 20–48 розетками. Основной вариант для серверных шкафов полной высоты.

Можно ли подключить PDU напрямую к ИБП?

Да, если на ИБП есть розетка или клеммы нужного номинала: C19, IEC 60309 16 или 32 А или клеммное подключение для мощных моделей. Номинал PDU не должен превышать допустимый ток выхода ИБП. Для мощных ИБП PDU подключают через распределительный щит.

Нужен ли мониторинг на PDU?

Для небольшого сетевого шкафа достаточно базового PDU. В серверных и ЦОД измерение тока помогает не перегрузить ввод при добавлении оборудования и планировать ёмкость ИБП. Учёт по розеткам нужен для распределения затрат и в колокации.

Что такое ATS-PDU?

Блок автоматического переключения ввода с двумя кабелями питания. При пропадании основного ввода он переводит нагрузку на резервный за доли секунды. Нужен для оборудования с одним блоком питания в схеме с двумя линиями A и B.