Schneider Electric publica un estudio pionero sobre el riesgo de arco eléctrico en centros de datos de 800 VDC

Schneider Electric ha presentado un análisis pionero que proporciona directrices prácticas para evaluar y gestionar el riesgo de arco eléctrico en arquitecturas de alimentación de 800 VDC. El estudio aporta datos sobre cómo gestionar los riesgos de seguridad asociados a estos sistemas y facilitar la adopción segura de nuevas arquitecturas de alimentación para centros de datos de IA.

Basado en escenarios de implantación definidos a partir de patrones de diseño de hyperscalers, el análisis compara dos arquitecturas emergentes de 800 VDC con diferentes configuraciones. Los resultados demuestran que los efectos del arco eléctrico dependen en gran medida de la arquitectura del sistema, la ubicación de los condensadores y el comportamiento de los sistemas de protección ante fallos eléctricos.

Uno de los principales hallazgos del estudio es que, incluso bajo las hipótesis más exigentes dominadas por la descarga de condensadores, el riesgo de arco eléctrico en sistemas de 800 VDC puede gestionarse eficazmente y, en muchos casos, resulta comparable al de los sistemas convencionales de corriente alterna (CA). Asimismo, el uso de software avanzado y de gemelos digitales permite modelizar este riesgo con un mayor grado de precisión.

Estas conclusiones llegan en un momento clave, en el que las arquitecturas de 800 VDC están comenzando a implantarse para dar soporte a racks de mayor densidad en los centros de datos destinados a aplicaciones de inteligencia artificial. Liderada por Nvidia, junto con socios tecnológicos del ámbito de la energía como Schneider Electric, la transición hacia infraestructuras de alimentación de centros de datos basadas en 800 VDC permitirá que los grandes centros de datos y las AI Factories soporten racks de TI de 400 kW e incluso superiores. A medida que el sector avanza hacia mayores densidades de potencia, la distribución eléctrica en 800 VDC se perfila como la solución más viable para alimentar de forma eficiente racks con potencias del orden del megavatio. Al mismo tiempo, el aumento de la tensión de funcionamiento exige un conocimiento más profundo del comportamiento de los fallos eléctricos, la coordinación de las protecciones y las prácticas de trabajo seguras.

El estudio de Schneider Electric evalúa métodos basados en las normas vigentes, simulaciones transitorias y modelos de análisis a nivel de sistema. Los resultados demuestran que los métodos actuales para el análisis del riesgo de arco eléctrico pueden aplicarse a sistemas de 800 VDC siempre que tengan en cuenta la arquitectura del sistema y la evolución temporal del fallo. Asimismo, ponen de manifiesto que las decisiones de diseño influyen de forma determinante en los resultados:

• Arquitecturas de 800 VDC a nivel de rack: En un caso de estudio basado en una configuración sidecar (también denominada power rack), analizada mediante métodos e hipótesis conservadores, los resultados mostraron una energía incidente muy inferior al umbral de referencia de 1,2 cal/cm² para los equipos de protección individual (EPI), incluso en ausencia de dispositivos de protección.
• Arquitecturas centralizadas de 800 VDC: El caso de estudio a nivel de instalación muestra que la energía incidente puede ser ligeramente superior a la observada en las arquitecturas a nivel de rack cuando, nuevamente, se parte de una configuración conservadora y menos realista, sin protección contra sobreintensidades.

Criterios de diseño y estrategias de protección, factores clave

Los criterios de diseño y las estrategias de protección son factores clave para reducir el riesgo de arco eléctrico en las arquitecturas de 800 VDC. El estudio demuestra que, en términos generales, los riesgos se mantienen en niveles bajos y que, en muchos casos, son comparables a los de los sistemas convencionales de distribución en corriente alterna (CA). Asimismo, incluso con dispositivos de protección estándar que actúan en tiempos definidos, la energía incidente puede mantenerse por debajo de los umbrales de referencia. La investigación también efectúa conclusiones como que el comportamiento transitorio es determinante; que la simulación mejorar la precisión; o que las decisiones de diseño reducen el riesgo.

Este trabajo se apoya en las décadas de experiencia de Schneider Electric en la realización de ensayos y pruebas de seguridad frente al arco eléctrico y refuerza su compromiso de apoyar la transición del sector hacia arquitecturas eléctricas de 800 VDC, un requisito clave para los nuevos sistemas de racks de alta densidad que se están implantando en los centros de datos para IA. Los resultados del estudio ya están disponibles en el white paper titulado “DC Arc Flash Analysis: A Practical Study on 800 VDC Data Centers”.