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AI 데이터 센터용 업스트림 전력 케이블 선택 방법?

인공지능(AI)을 지원하는 인프라는 일반적인 데이터 센터와는 매우 다릅니다. GPU를 많이 사용하는 AI 클러스터는 훨씬 더 많은 전력을 필요로 합니다. 랙당 50kW에서 100kW를 생각하면 됩니다. 이러한 변화는 주 배전반이나 변압기에서 전력 분배 장치(PDU)로 전기를 공급하는 주요 도체인 상위 전력 케이블에 대한 엄격한 평가를 필요로 합니다.

올바른 케이블을 선택하는 것은 단순히 와이어 크기를 전류에 맞추는 것만이 아닙니다. 냉각 방법, 사용 가능한 공간, 지속적이고 과도한 사용으로 인한 케이블의 전기적 안정성도 고려해야 합니다. 이 가이드에서는 AI 데이터 센터용 전력 케이블을 선택할 때 고려해야 할 사항을 다룹니다.AI 데이터 센터용 전력 케이블.

데이터 센터 전력 케이블 선택 시 고려 사항

1. 전류 용량 및 냉각 요구 사항 파악

먼저 시스템이 지속적으로 얼마나 많은 전류를 사용할지 파악해야 합니다. AI 작업은 모델을 훈련할 때 일반적으로 며칠 또는 몇 주 동안 최대 속도로 실행됩니다.

연속 부하 계수

전력 소비량이 변동하는 기존 서버와 달리 AI 하드웨어는 높은 "기본" 부하를 유지합니다. "National Electrical Code (NEC)"에 따르면National Electrical Code (NEC), 연속 부하는 최대 전류가 3시간 이상 지속될 것으로 예상되는 부하를 말합니다. 이러한 적용의 경우, 과전류 보호 장치와 도체는 연속 부하의 125%로 크기를 조정해야 합니다.

온도 등급

케이블은 일반적으로 60°C, 75°C 또는 90°C와 같은 온도 등급으로 제공됩니다. AI 데이터 센터에서는 통로나 케이블 트레이에 핫스팟이 발생할 수 있으므로 90°C 정격 케이블을 사용하는 것이 합리적입니다. 더 나은 온도 등급은 케이블이 크기에 비해 더 많은 전기를 처리할 수 있음을 의미하며, 이는 전류량을 얼마나 줄일지 결정할 때 매우 중요합니다.

2. 도체 재질 및 구조 평가

도체가 무엇으로 만들어지고 어떻게 구성되는지는 설치 용이성과 전기 설비의 수명에 영향을 미칩니다.

주석 도금 구리 대 베어 구리

매우 높은 신뢰성이 필요한 경우 베어 구리 대신 주석 도금 구리를 선택하십시오. 주석 도금 구리는 각 가닥에 약간의 주석이 코팅되어 있는데, 이는 다음과 같은 이유로 좋습니다.

녹 방지: AI 데이터 센터는 습기와 화학 물질을 유발할 수 있는 고급 냉각 시스템을 사용합니다. 주석은 구리가 녹슬지 않도록 하여 전기 흐름을 방해하고 전선 연결 부위가 뜨거워지는 것을 방지합니다.
연결 용이성: 주석 도금된 구리는 납땜이 더 쉽고 클램핑 시 연결을 더 견고하게 만듭니다.

연선 및 유연성

데이터 센터 설정이 점점 더 까다로워지고 있습니다. 케이블은 트레이 안이나 바닥 아래에서 모퉁이를 돌아 구부러져야 합니다. 일반 전선은 뻣뻣해서 다루기 어렵습니다.

DLO 케이블은 매우 얇은 연선(strand)을 사용합니다. 몇 개의 굵은 연선 대신 수많은 작은 연선으로 구성됩니다. 이로 인해 케이블이 훨씬 더 유연해집니다. 더 나은 유연성 덕분에 케이블은 한 가지 모양을 유지하려는 경향이 줄어들어, 뱀처럼 구불구불하게 배선하기가 더 쉬워지고 전원 장치나 스위치 박스의 플러그에 가해지는 스트레스가 줄어듭니다.

3. 고밀도 환경을 위한 절연 및 재킷 재질

도체를 둘러싸고 있는 재료는 케이블의 내구성과 안전성을 결정합니다. AI 애플리케이션의 경우, 열경화성 재료가 일반적으로 열가소성 재료보다 우수합니다.

EPR (에틸렌 프로필렌 고무) 절연

EPR은 데이터 센터의 고급 전력 케이블 절연에 자주 선택되는 이유는 다음과 같습니다.

뛰어난 전기적 강도를 가지고 있어 케이블이 절연 파괴 없이 전기적 압력과 전압 점프를 견딜 수 있습니다.
열에 안정적입니다. PVC와 달리 EPR은 극심한 열이나 단락이 발생해도 녹거나 흘러내리지 않습니다.
쉽게 구부러지고 추운 날씨에도 그 상태를 유지하므로 설치가 용이합니다.

CPE (염소화 폴리에틸렌) 재킷

외부 층은 절연체를 긁힘과 날씨로부터 안전하게 보호해야 합니다. CPE는 다음과 같은 것에 대한 저항력이 뛰어난 견고한 재료입니다.

화학 물질 및 오일. 냉각 장치나 윤활유가 주변에 있을 수 있는 곳에서는 이것이 중요합니다.
화재. 좋은 CPE 재킷은 불꽃이 쉽게 번지지 않으며 일반적으로 FT4/IEEE 1202 화염 테스트를 통과합니다. 이는 케이블이 데이터 센터 트레이에 있을 때 안전을 위해 매우 중요합니다.

4. 전압 스트레스 및 신뢰성 관리

많은 데이터 센터에서 480V 또는 600V를 사용하지만, AI 설정은 전기 및 열 시스템에 상당한 스트레스를 줄 수 있습니다. 따라서 시스템 수명에 맞는 전압 등급을 선택하는 것이 중요합니다.

2kV 정격 케이블 고려 시점

일반 600V 케이블은 2kV 케이블보다 절연체가 얇습니다. 480V만 사용하더라도 2kV 케이블을 사용하면 훨씬 더 많은 여유를 확보할 수 있습니다. 2kV 케이블(RHW-2 유형과 같은)의 더 두꺼운 절연체는 다음과 같은 상황에 더 잘 대처할 수 있습니다.2kV 케이블(RHW-2 유형과 같은)는 다음과 같은 상황에 더 잘 대처할 수 있습니다:

물리적 손상. 더 두꺼운 재킷과 절연체는 좁은 공간에 설치할 때 잘리거나 찌그러질 가능성이 적습니다.
부분 방전. 고출력 장비의 경우, 절연체가 두꺼울수록 부분 방전 및 코로나 발생 가능성이 낮아지며, 이는 시간이 지남에 따라 절연체를 마모시킬 수 있습니다.
열 제거. 절연체가 두꺼울수록 열을 가두는 경향이 있지만, 우수한 RHW-2 케이블은 최대 90°C의 온도를 견딜 수 있습니다. 이는 표준 600V 케이블보다 AI 전력에서 발생하는 지속적인 열을 더 잘 처리할 수 있음을 의미합니다.

5. 안전 및 규제 표준 준수

AI 데이터 센터에 선택되는 모든 케이블은 안전 및 규정 준수를 보장하기 위해 엄격한 산업 인증을 준수해야 합니다.

UL 인증

케이블이 UL(Underwriters Laboratories) 인증을 받았는지 확인하십시오. 주요 표준은 다음과 같습니다.

UL 44: RHW-2 등급에 필수적인 가교 폴리에틸렌 절연 전선 및 케이블을 다룹니다.
UL 2806: 특정 유연 전력 애플리케이션에 관련됩니다.
CSA 인증: 캐나다 시설 또는 이중 등급 제품이 필요한 경우.

화염 및 연기 등급

화재 발생 시 케이블에서 발생하는 연기는 열만큼이나 피해를 줄 수 있으며, 특히 민감한 광학 장비와 GPU에 그렇습니다. FT4/IEEE 1202 화염 시험을 충족하는 케이블을 사용하면 케이블이 시설의 상부 인프라를 통해 화재가 빠르게 확산되는 것을 방지할 수 있습니다.

6. 트레이에서의 케이블 허용 전류 감소 관리

케이블을 어떻게 설치하느냐에 따라 성능이 크게 달라집니다. 전원 케이블을 트레이에 함께 묶으면 개별적으로 설치했을 때보다 열을 잘 방출하지 못합니다.

묶음의 영향

NEC에 따르면 케이블 트레이에 3개 이상의 전류 운반선이 있는 경우 허용 전류를 낮춰야 합니다. AI 데이터 센터에서는 많은 케이블이 나란히 실행될 수 있으므로 이 감소율은 최대 50%까지 될 수 있습니다.

90°C 정격 케이블을 사용하여 허용 전류 감소 상쇄

90°C RHW-2 등급의 케이블을 선택하면 60°C 또는 75°C 케이블보다 더 높은 허용 전류로 시작됩니다. 따라서 허용 전류를 낮춘 후에도 시스템은 더 많은 전류를 처리할 수 있습니다. 종종 이는 더 작은 전선 크기를 사용할 수 있음을 의미하며, 이는 작업하기 쉽고 자재 비용을 절약할 수 있습니다.

7. AI 성장을 위한 미래 대비

AI 기술은 데이터 센터 건설 주기보다 빠르게 발전합니다. 오늘날 40kW 랙을 위해 설계된 시설도 3년 이내에 80kW 랙을 지원해야 할 수 있습니다. 2kV RHW-2 사양의 업스트림 케이블을 선택하면 향후 업그레이드에 필요한 전기적 여유를 확보할 수 있습니다. 이러한 케이블은 AI 분야의 변화하는 요구 사항에 탄력적으로 대응합니다. 주석 처리된 구리의 유연성과 고전압 절연의 조합은 전력 수요가 증가함에 따라 전력 분배 네트워크의 물리적 계층이 병목 현상이 되지 않도록 보장합니다.

결론

AI 인프라를 위한 데이터 센터 전원 케이블을 올바르게 선택하려면 열 복원력, 기계적 유연성 및 전기 안전 마진에 중점을 두어야 합니다. 90°C 정격의 미세 연선 주석 도금 구리 도체와 견고한 EPR/CPE 절연을 우선시함으로써 운영자는 최신 GPU 클러스터의 강렬한 요구 사항을 지원할 수 있는 전력 분배 네트워크를 구축할 수 있습니다. 표준 600V 옵션도 있지만, 2kV RHW-2 표준은 차세대 고밀도 컴퓨팅에 필요한 내구성과 미래 대비를 제공합니다.

종료

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HEBEI-HUATONG 소개

1993년에 설립된 Hebei-Huatong 은 중국 허베이성 탕산, 한국 부산, 파나마, 카자흐스탄, 탄자니아, 카메룬, 앙골라에 생산 시설을 갖춘 글로벌 케이블 제조 기업입니다. 주요 제품 포트폴리오에는 석유 추출용 수중 펌프 케이블, 항만 크레인용 유연 이동 케이블, AI PDU용 cUL/CSA 인증 케이블 및 선박용 케이블이 포함됩니다. 이 회사는 해상 및 육상 석유 및 가스 탐사, 항만 크레인을 통한 자재 취급을 포함한 전 세계 산업 부문의 지속적이고 안전하며 효율적인 운영을 위한 강력한 지원을 제공합니다.