American standard data center medium voltage switchgear

El GreySpace de un centro de datos es un área utilizada para almacenar instalaciones eléctricas y mecánicas, como UPS y gabinetes de distribución, así como sistemas de refrigeración, como refrigeradores. El WhiteSpace se refiere al área de cómputo central del centro de datos, diseñada específicamente para almacenar equipos de TI, que es el área central del centro de datos.

El área blanca generalmente ocupa entre el 60% y el 80% del espacio disponible y es el área central donde los centros de datos generan valor.

El área blanca es el área de "generación de energía" y "cómputo", formada principalmente por equipos de TI, y el personal de operación y mantenimiento está formado principalmente por ingenieros de TI e ingenieros de HVAC. El GreySpace es un área de "apoyo", y el personal de operaciones está formado principalmente por ingenieros eléctricos.

Los requisitos para equipos de 38kV son los siguientes:

Gabinetes de interruptores de armadura metálica

Tipo exterior, nivel de protección NEMA 3R

Corriente de 1200A, trifásico, tres hilos, 31.5kA

Equipo de entrada, sistema firmemente aterrado

Un interruptor de circuito principal de entrada de 1200A, con extinción de arco por vacío o gas

Se equipan 18 conjuntos de interruptores de circuito de salida de 1200A, y cada circuito de salida está equipado con pararrayos

El interruptor de circuito principal y los interruptores de circuito de salida están equipados con transformadores de corriente y transformadores de voltaje para la medición de energía y la comunicación

Todos los interruptores de circuito proporcionan monitoreo de contactos auxiliares de posición

Sistema de batería de 125V DC con entrada por cable subterráneo por la parte inferior

La cubierta de interruptores aislada por aire exterior, aunque tiene un tamaño grande, tiene una operación y mantenimiento simples, es fácil de expandir, tiene un costo bajo, es compatible con los hábitos de uso a largo plazo en América del Norte, y es segura y confiable.

Este proyecto exige explícitamente cubiertas de interruptores de media tensión blindadas de metal, es decir, cubiertas de interruptores según la norma IEEE C37.20.2, en lugar de cubiertas de interruptores inflables según la norma C37.20.9. Para el plan anteriormente mencionado, la instalación de cubiertas de interruptores aisladas por gas utilizando almacenes prefabricados reducirá el tamaño total del contenedor. El plan de almacén prefabricado es equivalente a una cubierta de interruptores exterior según la norma norteamericana con un pasillo de operación, que es compacta en cuanto al espacio pero tiene un costo alto, tiene limitaciones en la expansión de la operación y el mantenimiento, y tiene una seguridad y confiabilidad más altas.

Debe señalarse que el uso del gas SF6 está restringido en los interruptores de media tensión en California y otros lugares de Estados Unidos. Por lo tanto, la aislamiento de gas ecológico será la corriente principal para los armarios de llenado de gas en el futuro. La certificación de los armarios de llenado de gas de estándar estadounidense aún requiere el uso anticipado de gas ecológico. Los centros de datos generalmente utilizan 38kV 1200A 31.5kA, que pueden cumplir con los requisitos sin niveles de corriente excesivos.

Y para cada módulo de energía prefabricado, es decir, el armario de media tensión de 15kV, el transformador de 13.8kV a 480/415V, el interruptor de baja tensión o el panel de distribución, el UPS, etc., se instalan de forma centralizada dentro de un almacén prefabricado, con una potencia general de 2.5/3/3.5/4MW.

El armario de media tensión solo se utiliza como derivación o protección para el extremo frontal del transformador en los módulos prefabricados. En teoría, es necesario proporcionar superficies de fractura visibles para garantizar la seguridad del mantenimiento durante el corte de energía.

Un cliente ha propuesto la aislación frontal del transformador, sugiriendo elegir una solución de carrito de aislamiento de gabinete intermedio de 24kV (en lugar de los 15kV de América del Norte) con entrada y salida únicas. Si se sigue la norma norteamericana C37.20.2, se trata de un cuadro de interruptores blindado de metal, el cual requiere que no haya agujeros de ventilación entre compartimentos, que el espesor de la placa de acero sea mayor de 3mm, que el busbar tenga aislamiento a plena corriente y otros requisitos. Además, según las normas NEC, se debe reservar un canal de trabajo delante del cuadro de interruptores. Después de abrir la puerta, se deben agregar 22 pulgadas adicionales (25.4 × 22 = 558.8mm). Tomando como ejemplo un ancho de gabinete de 800, la puerta del gabinete sería de 750 + 559 = 1309mm, lo que requiere un canal de mantenimiento de 1,31 metros. Esto no es adecuado en el espacio compacto dentro de un contenedor estándar.

El extremo frontal de los transformadores convencionales en América del Norte adopta un esquema de entrada y salida únicas con un interruptor de carga aislado por aire (con fusibles), que es un interruptor de carga fijo que cumple con la norma C37.20.3 de cuadros de interruptores encerrados en metal. Tiene una profundidad reducida y no requiere demasiado espacio de mantenimiento. El esquema es flexible, y ya sea con entrada y salida únicas, protección por fusibles de dos entradas y una salida (solo se necesitan dos cuadros de interruptores) o protección por interruptor de circuito fijo/extraíble, se puede instalar y mantener en la parte frontal del gabinete, conectarse de forma perfecta al transformador, ser seguro y confiable y tener un buen costo-beneficio.