La calidad de la energía se define como cualquier alteración en la forma de onda del voltaje o corriente del suministro eléctrico. Cualquier distorsión en una de ellas, generará como contrapartida, una distorsión en la otra.
En el entorno del data center suele ser un tema abordado luego de la aparición de diversas incidencias o caídas de la infraestructura que los soportan. Esto genera un mayor impacto más allá de las fallas en los equipamientos y el costo de las reparaciones.
Uno de los impactos más importantes es a nivel negocio, como puede ser:
• Interrupciones de servicio.
• Aumentos de costo de la energía por pérdidas.
• Pérdidas de información y datos erróneos en equipamiento IT.
• Deterioro de la confiabilidad.
• Multas por servicio deficiente.
En esta publicación se repasarán los tipos de alteraciones en la calidad de la energía y las causas, consecuencias y soluciones para cada una; finalizando con el enfoque recomendado para abordar el tema de una manera proactiva, evitando así eventos que lleven a la caída o problemas en el servicio.
Un poco de teoría
La relación entre corriente y tensión es explicada por la ley de Ohm para alterna, que en valores eficaces es: V = I x Z.
Como se ve en la ecuación, la impedancias Z (cargas de los circuitos eléctricos), van a ser parte importante de las causas de las distorsiones en las formas de onda de ambas variables.
Alteraciones en forma de onda de corriente/tensión
Tipos de alteraciones
Las principales alteraciones se mencionan a continuación:
·
Sobretensiones y subtensiones: Según tiempo de duración.
Depresiones
Crestas
Transitorios
Picos
· Interrupciones.
· Ruido: Señales externas de alta frecuencia.
· Armónicos.
· Desbalance de fases.
· Variación de frecuencia.
Causas, consecuencias y soluciones
Analizando las alteraciones más comunes, se encuentran las siguientes causas, consecuencias y soluciones dentro de la infraestructura de los centros de datos:
Armónicos
Tensiones o corrientes sinusoidales cuyas frecuencias son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental (50 Hz)
Consecuencias: Pérdidas por efecto Joule en conductores y transformadores.
Solución: Filtros de armónicos
Transistorios
Aumento (mayor al 110% del Vef) de la tensión por un lapso menor a medio ciclo.
Consecuencias: Daños en electrónica de equipos, pérdida de datos e información errónea.
Solución: Protecciones, sistemas de puesta a tierra
Depresiones
Disminución (menor al 90% del Vef) de la tensión por un lapso mayor a medio ciclo
Consecuencias: Daños en electrónica de equipos, pérdida de datos e información errónea.
Solución: Corrector de depresiones.
Desbalance de Fases
Causas: Desbalance en cargas por fase.
Consecuencias: Mayor consumo de energía por perdidas y corriente por neutro.
Solución: Correcto balance de cargas por fases
Conclusión: ¿Cómo abordar el problema?
Para abordar el tema de la calidad de la energía en data centers de una manera proactiva y disminuyendo su impacto en el negocio, se propone seguir los siguientes pasos:
· Monitorización de infraestructura.
· Identificar síntomas como los descriptos en al apartado anterior basado en la monitorización.
· Determinar la causa para identificar el tipo de alteración.
· Diseñar la solución adecuada para cada tipo de alteración.
Para que este proceso realmente sea eficiente es fundamental que la monitorización sea través de una plataforma centralizada donde se puedan visualizar valores instantáneos e históricos además de configurar umbrales de alarmas ante valores fuera de rango estándar de funcionamiento. Para esto, primero se deben incorporar equipos de sensorización como pinzas amperimétricas y analizadores de red que logren una monitorización menor a 1 segundo.
Para finalizar, cabe mencionar que la seguridad es otro punto importante a la hora del manejo de cargas en la instalación de un data center, pero al igual que el impacto en la infraestructura y en el negocio, el abordaje de este tema se basa en seguir este proceso y las mencionadas recomendaciones.
