Calidad de energía eléctrica para centros de datos
Escrito por:Humberto Chacón Cuétara
La calidad de energía eléctrica para centros de datos es muy importante, tanto como los datos mismos del sistema. Si no se cuenta con una debida infraestructura eléctrica, es muy probable que los datos se pierdan junto con el hardware del equipo. Para esto es necesario que se planifique muy bien a cerca del porcentaje de disponibilidad y seguridad que requiere un centro de datos y conocer los disturbios eléctricos (fenómenos transitorios) que pueden afectar la operación de tales aplicaciones críticas.
Pero, ¿qué es lo que causa problema en las redes eléctricas? La compañía de luz genera la electricidad de forma limpia libre de distorsión, sin embargo, el problema se genera durante su distribución, en las líneas eléctricas que existen en las calles, debido a varios factores como el viento, las lluvias, las tormentas eléctricas, las aves, los accidentes de tránsito, las malas instalaciones eléctricas y la falta de mantenimiento. Los problemas eléctricos los podemos clasificar como: bajo voltaje sostenido, bajo voltaje momentáneo, sobre voltaje sostenido, sobre voltaje momentáneo, apagones, variaciones de frecuencia, presencia de distorsión harmónica, picos de sobre voltaje, y ruido eléctrico.
Si se tiene o desea instalar un sistema electrónico crítico, llámese servidor de datos, equipo de cómputo, telecomunicaciones, red de datos, centro de datos, equipo sensible de video, médico, o de audio, lo que debe hacer es conocer qué porcentaje de tiempo desea que su sistema permanezca disponible del 0-100 por ciento y que no se vea afectado por los fenómenos transitorios citados anteriormente. La mayoría de los usuarios desean el 100 por ciento de disponibilidad de sus equipos todo el tiempo. Sin embargo la mayoría también no está dispuesto a pagar por ese ¡100 por ciento! La verdad es que es difícil acercarse al porcentaje completo, pero podemos estar lo suficientemente cerca para poder irnos a dormir a casa sin preocupaciones.
Para tener un buen porcentaje de disponibilidad y seguridad (99 por ciento) tenemos que implementar el concepto de calidad de energía (power quality) para equipo electrónico sensitivo. Dentro del cual están consideradas las siguientes acciones a tomar:
·Contar con una planta de emergencia para suministrar horas o días de disponibilidad de energía eléctrica.
·Contar con un sistema de respaldo de energía grado "on-line" para proporcionar energía limpia, segura, ininterrumpible todo el tiempo, y que nos estabilice el voltaje. Estos sistemas llamados UPS (Uninterruptible Power System) funcionan a base de bancos de baterías que proporcionan la energía en casos de apagones.
·Contar con reguladores o acondicionadores de tensión, a fin de estabilizar el voltaje hacia otras cargas en el sistema y estar siempre dentro de los parámetros eléctricos de operación de las cargas críticas.
·Instalaciones eléctricas adecuadas acorde con la NOM (Norma Oficial Mexicana), calibres de conductores adecuados, interruptores adecuados y calculados, centros de carga calculados y adecuados.
· Sistema de tierras físicas equipotenciales acorde con la NOM y la IEEE, o NEC.
·Supresores de picos o supresores de transitorios (TVSS), que a pesar de no ser muy conocidos, forman parte importante en la seguridad de las instalaciones eléctricas ya que se instalan para protección contra descargas atmosféricas o de otros tipos ayudan a prevenir daño en hardware sensitivo.
·Capacidad en instalaciones, y esto incluye el cableado, los transformadores en subestaciones y los tableros eléctricos.
·Existen en el mercado transformadores de aislamiento contra harmónicas del tipo K-13, los cuales aíslan a las cargas que producen harmónicas del resto del sistema eléctrico previenen sobre calentamiento en conductores o disparos inesperados en interruptores.
·Sistemas de disipación de descargas atmosféricas, que evitan los impactos de rayos en un sitio, y funcionan diferente a las puntas de pararrayos que "atraen y canalizan las descargas atmosféricas"
·Climatización: enfriamiento de centros de datos, con sistemas de aire acondicionado de precisión que regulan la temperatura y humedad de forma precisa, y están diseñados para operar 24 horas del día todo el año de manera ininterrumpida, maneja más volumen de aire que un equipo de confort.
·También podemos agregar módulos de distribución de energía para distribuir los circuitos eléctricos de manera ordenada a todas las cargas críticas y evitar que otras cargas no deseadas puedan causar interrupciones a la red eléctrica (PDU’s).
Ahora bien, para aumentar el porcentaje de disponibilidad y seguridad, tendríamos que:
·Colocar sistemas UPS paralelos redundantes N+1, N+2....N+X
·Colocar plantas de emergencia en redundancia N+1
·Contar con dos transformadores en nuestra subestación eléctrica y cada uno con diferente acometida, o contar con una "línea preferencial" por parte de CFE
·Colocar todas las categorías de supresores de picos (TVSS) en las instalaciones: a) más lejana a la acometida; b) tableros secundarios; c) la más cercana a la acometida principal o subestación o tablero de emergencia.
Verificaciones y mantenimientos periódicos a las instalaciones eléctricas, como pruebas a los transformadores, pruebas a las tierras físicas, mantenimiento a plantas de emergencia, a UPS, etcétera.
¿Quienes necesitan calidad de energía eléctrica?
Centros de datos, hospitales, quirófanos, internet, telecomunicaciones, aeropuertos, radares, supermercados, líneas de producción, fábricas, etcétera.
Como podemos ver, resulta que la calidad de energía es un tema de consideración para las cargas electrónicas críticas.
