La compañía Schneider Electric ha publicado un estudio sobre el riesgo de arco eléctrico en centros de datos de 800 VDC, una arquitectura de alimentación orientada a soportar racks de alta densidad para aplicaciones de inteligencia artificial. El análisis, realizado con escenarios de implantación alineados con patrones de diseño de grandes hyperscalers, aporta datos para evaluar la seguridad de estas infraestructuras y definir estrategias de protección.
El análisis compara dos arquitecturas emergentes de 800 VDC con diferentes configuraciones y concluye que los efectos del arco eléctrico dependen de la arquitectura del sistema, de la ubicación de los condensadores y del comportamiento de las protecciones ante fallos eléctricos. El trabajo incorpora simulaciones y análisis mediante software avanzado de ETAP y gemelos digitales para modelizar distintos escenarios de fallo tanto a nivel de rack como de instalación.
El estudio se enmarca en la transición hacia centros de datos de mayor potencia para inteligencia artificial. Schneider Electric señala que, con el impulso de NVIDIA y otros socios tecnológicos del ámbito energético, las arquitecturas de 800 VDC permitirán a grandes centros de datos y AI Factories operar racks de TI de 400 kW e incluso superiores, con una evolución prevista hacia potencias del orden del megavatio.
Arquitecturas de 800 VDC y riesgo de arco eléctrico
Uno de los principales resultados del análisis es que, incluso en hipótesis exigentes dominadas por la descarga de condensadores, el riesgo de arco eléctrico en sistemas de 800 VDC puede gestionarse de forma eficaz. En muchos casos, los niveles observados son comparables a los de sistemas convencionales de corriente alterna (CA), siempre que el diseño y la coordinación de protecciones se aborden de manera adecuada.
La evaluación se centra en dos modelos representativos. En una arquitectura a nivel de rack, basada en una configuración sidecar o power rack, los resultados obtenidos con métodos e hipótesis conservadores muestran una energía incidente muy por debajo del umbral de referencia de 1,2 cal/cm² para equipos de protección individual (EPI), incluso sin dispositivos de protección.
En una arquitectura centralizada a nivel de instalación, el estudio indica que la energía incidente puede ser ligeramente superior a la observada en la configuración a nivel de rack cuando se aplica un escenario conservador y menos realista, sin protección contra sobreintensidades. El análisis también examina cómo la ubicación del fallo, aguas arriba o aguas abajo de los diodos de bloqueo inverso, influye en la corriente de retorno, la corriente de pico y los efectos del arco eléctrico.
Cuando la contribución al fallo queda limitada en el tiempo mediante dispositivos de protección estándar, la energía del arco eléctrico se reduce hasta niveles adecuados para distintos entornos de trabajo. En esas condiciones, los resultados suelen situarse en rangos comparables a los de arquitecturas tradicionales de distribución en CA.
Simulación con ETAP y gemelos digitales
Schneider Electric subraya que el comportamiento transitorio es determinante en los sistemas de 800 VDC. Durante los primeros milisegundos de un incidente, la descarga de los condensadores tiene un peso relevante en la evolución de las corrientes de fallo, por lo que los métodos simplificados de análisis para corriente continua (CC) pueden sobreestimar el riesgo en determinados escenarios.
El uso de herramientas de simulación transitoria, análisis de sistemas eléctricos y gemelos digitales permite representar con mayor precisión la topología del sistema, la respuesta de los convertidores, la coordinación de protecciones y la lógica de conmutación. Según el estudio, soluciones como ETAP pueden ayudar a diseñar estrategias de protección más ajustadas al comportamiento real de las instalaciones.
El análisis recuerda que la evaluación del arco eléctrico es habitual en centros de datos de CA, pero todavía no existe una norma o guía sectorial de aplicación general para los riesgos eléctricos del personal en sistemas de 800 VDC alimentados mediante convertidores.
Este trabajo se apoya en la 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. Además, Schneider Electric ha llevado a cabo exhaustivas pruebas de las capacidades de intercambio en caliente (live swap) en sistemas de 800 VDC, con el objetivo de permitir realizar operaciones de mantenimiento de forma segura.