Transformador de energia para data center e salas de TI

O transformador de energia para data center ocupa uma posição pouco visível e muito exigida na cadeia elétrica: alimenta continuamente cargas eletrônicas que não desligam, em salas onde a temperatura e o espaço são controlados. Na Seko Eletrônica, fabricamos o isolador trifásico a seco, os nobreaks on-line e as chaves estáticas, e isso nos permite especificar o transformador já considerando a redundância e o comportamento térmico de toda a sala elétrica.

O papel do transformador de energia para data center

Em um data center ou sala de TI, o transformador pode aparecer em dois pontos, com funções diferentes:

• Antes dos nobreaks: adequa a tensão de entrada, por exemplo de 380 V para a tensão nominal do nobreak, e separa a sala de TI do restante da instalação.
• Depois dos nobreaks: na distribuição para os racks, cria o neutro local e a referência de terra próxima das cargas, além de adequar 380 V para 220 V ou 220 V para 127 V quando os equipamentos pedem.

Os dois pontos convivem em muitos projetos. O que define a escolha é a tensão de chegada, a tensão dos equipamentos de TI e a distância entre a sala elétrica e a sala de racks.

Cargas de TI, harmônicas e classe térmica

Servidores, switches e storage usam fontes chaveadas, que consomem corrente com harmônicas. Essas correntes aumentam as perdas no enrolamento e no núcleo, e o transformador aquece mais do que aqueceria com uma carga linear de mesma potência. Em uma distribuição trifásica com cargas monofásicas, as harmônicas de terceira ordem também se somam no neutro do secundário.

Por isso tomamos três decisões no projeto. Primeiro, escolhemos a classe térmica pela carga: em salas de TI, é comum especificarmos F (155 °C) ou H (180 °C). Segundo, usamos ligação com primário em triângulo, que mantém as harmônicas de terceira ordem circulando dentro do transformador, sem retornar para a rede. Terceiro, dimensionamos a potência e o condutor de neutro com folga para essas correntes, em vez de usar apenas a soma das potências de placa.

Corrente nominal nas potências usuais de sala de TI

A corrente de linha no trifásico é I = S / (√3 × V). Os valores abaixo são calculados no secundário e servem para pré-dimensionar barramentos e proteção.

Redundância: onde o transformador entra na arquitetura

O transformador, sozinho, é um ponto único na cadeia. Em salas críticas, a redundância é construída combinando os equipamentos:

Não informamos disponibilidade em percentual nem classificação de tier para a sala: isso depende do projeto completo, da operação e de certificação específica. O que entregamos é o transformador e a cadeia de equipamentos coerentes com a arquitetura escolhida pelo cliente.

Instalação na sala elétrica

1. Confirmamos o espaço disponível, o acesso para manutenção e a ventilação, já que o resfriamento é por ar natural (AN) e o calor do transformador entra no balanço térmico da sala.
2. Definimos terminais em barra de latão nas correntes elevadas e o caminho dos barramentos ou cabos em paralelo por fase.
3. Posicionamos o isolador a seco com invólucro metálico, que dispensa óleo e se adapta ao ambiente interno.
4. Executamos a conexão conforme a ABNT NBR 5410, com profissional habilitado pela NR-10.
5. Fazemos termografia em carga após a energização, quando contratado, para registrar a condição inicial dos terminais.

Normas e operação contínua

O transformador de energia para data center é fabricado conforme ABNT NBR 5356 e NBR 10295, ensaiado pela NBR 5380, com classe de isolação de 0,6 kV ou 1,2 kV e pintura RAL 7032 ou na cor do cliente. Na operação, recomendamos termografia periódica e análise de rede para acompanhar harmônicas e desequilíbrio, e o software de gerenciamento remoto dos nobreaks e da chave estática para monitorar a cadeia a distância. Esta página não substitui o projeto elétrico do responsável técnico.

As demais linhas estão em transformadores de energia, e os critérios de quadros prediais e industriais, em instalações elétricas. Em edifícios corporativos, a sala de TI convive com a casa de máquinas, tema de aplicações em elevadores; equipamentos que pedem outra frequência são atendidos pelo conversor de energia.

Folga de potência e crescimento da sala

Salas de TI crescem por etapas: novos racks entram, servidores são trocados por modelos de maior densidade e a carga muda de perfil. Como o transformador é o equipamento mais difícil de substituir na sala elétrica, definimos com o cliente a carga inicial, a carga prevista para a expansão planejada e a margem para as perdas adicionais das harmônicas. Em vez de superdimensionar sem critério, preferimos registrar esses três números no projeto, porque eles também orientam os barramentos, a proteção e a ventilação.

Quando a expansão prevista é grande, uma alternativa é dividir a carga em dois transformadores menores, um por caminho de alimentação, o que melhora a redundância e facilita a manutenção de um caminho com o outro em operação.

Informações que pedimos para o projeto

• Carga de TI atual e prevista, em kW, com o fator de potência dos equipamentos.
• Tensão de entrada e tensão exigida pelos nobreaks e pelos racks.
• Arquitetura desejada: caminho único, nobreaks em paralelo ou duas fontes com chave estática.
• Dimensões e ventilação da sala elétrica.
• Existência de gerador e de quadros de transferência.

Com esses dados, o transformador de energia para data center sai especificado junto com os demais equipamentos da cadeia, sem incompatibilidade entre potências e tensões.

Envie a carga de TI prevista, a tensão de entrada e a arquitetura desejada. Peça à equipe técnica da Seko Eletrônica o dimensionamento do transformador de energia para data center junto com nobreaks e chave estática.