Cavo di alimentazione per data center: selezione dei cavi per carichi critici

Un data hall non può perdere alimentazione nemmeno per un secondo. Questo solo fatto determina ogni scelta sul cavo in sito, dall'ingresso utility all'ultima alimentazione del rack. La selezione dei cavi di alimentazione per data center segue quindi il piano di ridondanza e l'ambiente termico, non la costruzione più economica in lista.

Questa guida segue il percorso dell'alimentazione dall'ingresso al rack, poi indica cosa deve essere presente nella richiesta.

Perché la selezione dei cavi di alimentazione per data center inizia dalla ridondanza

La maggior parte dei data hall utilizza un percorso di alimentazione ridondato per ogni carico. Questo design raddoppia i cavi, le passerelle e le terminazioni, e cambia la regola del dimensionamento. Un cavo che da solo supporterebbe il carico completo ne supporta ora la metà, ma deve comunque sopravvivere alla perdita del partner.

È quindi necessario dimensionare ciascun percorso per il carico che supporta quando l'altro è fuori servizio. Un cavo di alimentazione per data center dimensionato solo per il funzionamento normale fallirà esattamente quando il progetto ne avrà bisogno. I fattori di diversità devono essere presenti sul disegno, non nella testa del fornitore.

Il percorso di alimentazione ridondato raddoppia anche il numero delle terminazioni e questo cambia la stima della manodopera. Due percorsi significano due serie di pressacavi, due serie di test e due serie di etichette. Ad esempio, un data hall con quattrocento circuiti diventa ottocento terminazioni prima che un solo rack venga alimentato.

Seguire il percorso dell'alimentazione dall'ingresso al rack

L'ingresso utility arriva solitamente in media tensione. Questa sezione viene gestita come un cavo di alimentazione in media tensione dalla sottostazione o dall'unità di rete anulare al trasformatore di sito. La classe di tensione e il livello di guasto determinano la costruzione, quindi questa è la parte meno flessibile del progetto.

Dopo la trasformazione, il lato in bassa tensione gestisce la distribuzione dell'energia del data center ai quadri. Le tratte sono qui più brevi, ma la corrente è elevata e la passerella è affollata. La maggior parte del budget per la distribuzione dell'energia del data center si concentra in questi strati a bassa tensione, non all'ingresso.

Infine, le alimentazioni dei rack escono dal PDU. Queste tratte sono brevi, numerose e spesso flessibili. Ciascun livello ha il proprio tipo di cavo, il proprio declassamento e la propria funzione antincendio. Trattare l'intero sito come un'unica specifica è l'errore più comune in questo lavoro.

Derating: perché il riempimento della passerella determina la dimensione

Il derating del cavo è importante in un data hall più che quasi altrove. Centinaia di cavi condividono una passerella e ciascuno riscalda i vicini. Una dimensione scelta da una tabella per aria libera funzionerà ad alta temperatura in una passerella piena.

È necessario applicare il fattore di raggruppamento per il riempimento effettivo, non per quello pianificato. In pratica, le passerelle si riempiono dopo la messa in servizio, quando arrivano circuiti extra. È quindi necessario progettare per il riempimento che si raggiungerà, non per quello disegnato. Applicare il derating del cavo per livello, poiché la passerella di ingresso e quella dei rack raramente condividono lo stesso rapporto di riempimento.

La temperatura ambiente aggiunge una seconda correzione. Un locale tecnico o un intercapedine del tetto funziona a temperatura superiore al dato di progetto e la correzione può costare una taglia intera. Per questo motivo, due correzioni spesso si sommano sullo stesso circuito. Il cavo di alimentazione per data center finisce quindi con una o due taglie superiori al dato per aria libera.

Prestazioni al fuoco e circuiti di sicurezza vita

Un data hall presenta un carico di incendio elevato e il cavo ci contribuisce. Per questo motivo la maggior parte delle tratte interne utilizza una costruzione a basso fumo e senza alogeni invece del semplice PVC. Il composto rilascia poco fumo e nessun acido alogeno, proteggendo sia le persone sia le apparecchiature.

I circuiti di sicurezza vita richiedono più di questo. I circuiti di rilevazione incendi, di spegnimento e di illuminazione di emergenza devono continuare a funzionare durante un incendio. Queste tratte richiedono una costruzione resistente al fuoco e il test antincendio deve corrispondere allo standard accettato dall'assicuratore e dall'autorità.

Anche la classe di reazione al fuoco deve essere presente nella specifica. In molti mercati la classe è un requisito legale per i cavi installati in un'opera edile e la dichiarazione deve accompagnare la merce. Inoltre, un cavo di alimentazione per data center con la classe corretta è più facile da sdoganare.

Abbinare il percorso ai prodotti reali

L'ingresso e l'alimentazione del trasformatore vengono per primi. La gamma di cavo di alimentazione con isolamento in XLPE copre la sezione in media tensione e un cavo di alimentazione con isolamento in XLPE 12/20 kV è adatto a un tipico ingresso di sito. Per la distribuzione in bassa tensione all'interno del data hall, un cavo armato a basso fumo e senza alogeni fornisce protezione meccanica con buone prestazioni al fuoco.

Abbinare ciascun livello alla propria funzione, poi confrontare le offerte riga per riga. Per i passaggi di acquisto più ampi dietro l'ordine, leggere la nostra guida al sourcing di cavi elettrici e fili.

MOQ, lunghezze in bobina e sequenziamento della consegna

Un ordine per un data center si suddivide in molte dimensioni e poche tratte lunghe. Questo modello si adatta poco a una fabbrica, quindi è necessario confermare la quantità minima d'ordine per dimensione prima di pianificare l'acquisto.

Le bobine seguono la posa, non il magazzino. Un'alimentazione che deve passare attraverso la porta di un locale tecnico richiede una lunghezza di movimentazione che curvi. È quindi necessario indicare sia la lunghezza massima della bobina sia il totale.

Il sequenziamento determina il programma. Il cavo di alimentazione in media tensione è solitamente l'elemento con lead time più lungo, quindi deve essere rilasciato per primo. Rilasciare le alimentazioni dei rack più tardi, una volta fissata la canalizzazione. Lasciare comunque margine su entrambe, perché un cavo in ritardo blocca la messa in servizio.

Domande frequenti

Quale cavo è adatto a un data hall?

Una costruzione a basso fumo e senza alogeni, solitamente armata per protezione meccanica.

Come si dimensiona un percorso ridondato?

Dimensionare ciascun percorso per il carico che supporta quando l'altro viene a mancare, poi applicare il fattore di raggruppamento.

I circuiti di sicurezza vita richiedono un cavo diverso?

Sì. Richiedono una costruzione resistente al fuoco testata secondo lo standard accettato dall'autorità.

Perché il riempimento della passerella cambia la dimensione?

I cavi raggruppati si declassano a vicenda perché condividono un ambiente caldo. Una passerella piena richiede una dimensione maggiore.

Standard citati in questa guida

• IEC 60502-2, cavi di alimentazione con isolamento estruso da 1 kV a 30 kV, emessa dalla Commissione Elettrotecnica Internazionale.

• IEC 60364-5-52, sistemi di cablaggio e portata di corrente, emessa dalla Commissione Elettrotecnica Internazionale.

• IEC 60332-3, propagazione della fiamma su cavi in fascio, emessa dalla Commissione Elettrotecnica Internazionale.

• EN 50575, cavi per opere edili soggetti ai requisiti di reazione al fuoco, emessa dal CENELEC.

Considerazioni finali

La selezione dei cavi di alimentazione per data center è una decisione di sistema, non di catalogo. Definire il piano di ridondanza, seguire il percorso dell'alimentazione, correggere per il riempimento della passerella e separare i circuiti di sicurezza vita. Questo ordine di lavoro mantiene un data hall online durante il primo guasto. Leggere la nostra guida al sourcing di cavi e fili per il passo successivo e consultare il profilo aziendale prima di inviare la prima richiesta.