American standard data center medium voltage switchgear

L'espace gris d'un centre de données est une zone utilisée pour stocker des installations électriques et mécaniques telles que les UPS et les armoires de distribution, ainsi que des systèmes de refroidissement tels que les groupes frigorifiques. L'espace blanc fait référence à la zone de calcul principale du centre de données, spécialement conçue pour stocker les équipements informatiques, qui est la zone principale du centre de données.

La zone blanche occupe généralement de 60 % à 80 % de l'espace disponible et est la zone principale où les centres de données génèrent de la valeur.

La zone blanche est la zone de "production d'énergie" et de "calcul", principalement composée d'équipements informatiques, et le personnel d'exploitation et de maintenance est principalement composé d'ingénieurs informatiques et d'ingénieurs HVAC. L'espace gris est une zone de "soutien", le personnel d'exploitation étant principalement composé d'ingénieurs électriques.

Les exigences pour les équipements 38 kV sont les suivantes :

Câblerie de distribution blindée métalliquement

Type extérieur, niveau de protection NEMA 3R

Intensité de 1 200 A, triphasé, 3 fils, 31,5 kA

Equipement d'entrée, système à terre ferme

Un disjoncteur d'entrée principal de 1200A, à extinction d'arc par vide ou par gaz

18 ensembles de disjoncteurs de sortie de 1200A sont équipés d'éclaireurs pour chaque circuit de sortie

Le disjoncteur principal et les disjoncteurs de sortie sont équipés de transformateurs de courant et de transformateurs de tension pour la mesure de la puissance et la communication

Tous les disjoncteurs fournissent la surveillance des contacts auxiliaires de position

Système de batterie CC 125V avec entrée par le bas souterraine par câble

Le switchgear isolé à l'air extérieur, bien que de taille importante, a une opération et une maintenance simples, est facile à étendre, a un coût faible, est conforme aux habitudes d'utilisation à long terme en Amérique du Nord, et est sûr et fiable.

Ce projet exige explicitement un switchgear métallique blindé moyenne tension, à savoir un switchgear de la norme IEEE C37.20.2, plutôt qu'un switchgear gonflé de la norme C37.20.9. Pour le plan susmentionné, l'installation d'un switchgear isolé au gaz à l'aide d'entrepôts préfabriqués réduira la taille globale du conteneur. Le plan d'entrepôt préfabriqué est équivalent à un switchgear extérieur de norme nord-américaine avec un couloir d'exploitation, qui est compact en espace mais coûteux, limité en termes d'expansion d'opération et de maintenance, et a une sécurité et une fiabilité plus élevées.

Il convient de souligner que l'utilisation du gaz SF6 est restreinte dans les appareillages de moyenne tension en Californie et dans d'autres endroits des États-Unis. Par conséquent, l'isolation gazeuse écologique sera la tendance principale pour les armoires à gaz dans le futur. La certification des armoires à gaz de norme américaine exige déjà l'utilisation de gaz écologiques. Les centres de données utilisent généralement des appareils de 38kV 1200A 31.5kA, qui peuvent répondre aux exigences sans avoir des niveaux de courant excessifs.

Et pour chaque module de puissance préfabriqué, c'est-à-dire l'armoire de moyenne tension de 15kV, le transformateur de 13.8kV à 480/415V, l'appareillage basse tension ou le tableau de distribution, l'onduleur (UPS), etc. sont installés collectivement à l'intérieur d'un entrepôt préfabriqué, avec une puissance générale de 2.5/3/3.5/4MW.

L'armoire de moyenne tension n'est utilisée que comme amenée ou protection pour l'extrémité avant du transformateur dans les modules préfabriqués. En théorie, il est nécessaire de fournir des surfaces de rupture visibles pour garantir la sécurité de l'entretien en cas de coupure de courant.

L'isolement frontal du transformateur a été proposé par un client pour choisir une solution d'isolement de chariot de tiroir unique entrée et unique sortie pour le cabinet intermédiaire de 24kV (au lieu de 15kV en Amérique du Nord). Si on suit la norme nord-américaine C37.20.2, il s'agit d'un appareillage de coupure blindé métallique, qui exige l'absence de trous de ventilation entre les compartiments, une épaisseur de tôle supérieure à 3mm, l'isolement à pleine intensité de la barre de bus, et d'autres exigences. De plus, un passage de travail doit être réservé devant l'appareillage de coupure conformément aux normes NEC. Après l'ouverture de la porte, il faut ajouter 22 pouces supplémentaires (25,4 × 22 = 558,8mm). En prenant comme exemple une largeur de cabinet de 800, la porte du cabinet est de 750 + 559 = 1309mm, ce qui nécessite un passage d'entretien de 1,31 mètre. Ceci n'est pas adapté dans l'espace compact à l'intérieur du conteneur standard.

L'extrémité avant des transformateurs conventionnels en Amérique du Nord adopte un schéma de commutation de charge isolée à l'air (avec fusibles) à entrée et sortie unique, qui est une commutation de charge fixe qui répond à la norme C37.20.3 pour les appareillages de coupure enveloppés métalliques. Il a une faible profondeur et ne nécessite pas un espace d'entretien excessif. Le schéma est flexible, et que ce soit à entrée et sortie unique, à protection par fusible pour deux entrées et une sortie (seulement deux appareillages de coupure sont nécessaires), ou à protection par disjoncteur fixe/tiré, il peut être installé et entretenu devant le cabinet, connecté de manière transparente au transformateur, sûr et fiable, et rentable.