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Diseño de Sistemas de Electrobarras y PDU para Data Center

Ingeniera Amparo MosqueraIngeniero Leonardo León M.Ingeniero Manuel Sierra

Conceptos Generales

Criterios de Diseño

• Grado de Protección (IP) IEC 60529• Grado de Protección (IK) NF EN

50102• Temperatura Ambiente (IEC 60439)• Capacidad de Corto-Circuito (Icw)• Tecnología• Tecnología• Fabricación (Al - Cu)• RETIE V. 2013• NTC 2050• NFPA 70-2008 (Art. 368)• IEEE-Std-141 (Remoción Elementos

de Protección en Caliente)• ICREA (Sección 29)

Efecto Piel – Efecto Proximidad

• Efecto Piel: > Se aprovecha mejor el conductor

debido a que usamos una formageométrica más eficiente. De hecho, sicomprendemos el efecto piel (skineffect) sabremos que la peor formageométrica para distribuir una fuerzageométrica para distribuir una fuerzaes la redonda!!

• Efecto proximidad: > Es más efectivo el conductor porque

se aprovecha mejor el efectoproximidad

Electrobarra SCPSCP

3L + N + PE,

3L + PEN,

3L + FE + PE

AL –CU630 A800 A1000 A1250 A1600 A

SCP5

3L + N + FE + PE

SCP2N

3L + 2N + PE

1600 A2000 A2500 A3200 A4000 A5000 A

Electrobarra MRALUMINIO Y COBRE

Resistencia al Fuego

Suministra 120 minutos de protección contra:

• Propagación del fuego• Trasmisión de Gases• Trasmisión de Calor

(S120 con la norma DIN 4102-9 ISO 834)

Comparación de la resistencia de la barra en comparación con el cable

Certificaciones� La Electrobarra Zucchini de Legrand tiene

los certificados de homologación de los másprestigiosos organismos electrotécnicos

> Certificado de cumplimiento de normas CEI60439-2 (ACAE - LOVAG)

> Homologación RINA (Registro Italiano dehomologación)

> Homologación ABS (American Bureau ofStandard)Standard)

> Homologación GOST (Russia)> Medición de resistencia al fuego REI120> Medición de ruido (CESI)> Medición de resistencia al fuego con sello corta

fuego (DIN 4102-09, EN 1363-3)> Medición de emisiones electromagnéticas> Medición de resistencia a las vibraciones

mecánicas. (ENEL HYDRO - Test Dinámico)

Pruebas

La Electrobarra Zucchini de Legrandestar certificada en conformidad con la norma IEC 60439-2, 60529, bajo las siguientes pruebas:

> Límites de Calentamiento.> Resistencia a al tensión aplicada.> Resistencia a al tensión aplicada.> Resistencia al cortocircuito> Continuidads electrica y del circuito de

protección.> Distancia en aire y superficial.> Funcionamiento mecánico.> Grado de protección.> Aislamiento.> Resistencia de aislamiento.

Justificación

> Ahorro Eficiente de Energía> Reducción de Espacios> Flexibilidad> Modularidad> Regulación> Administración> Uso de Software (Normatividad)> Continuidad y Calidad del Servicio> Continuidad y Calidad del Servicio> Resistencia de aislamiento.> Baja carga al fuego> Mínima emisión Electromagnética> Menores perdidas por calentamiento

(Joule)> PUE (Power Usage Effectiveness )

CUMPLIMIENTO NTC 2050 (Sección 364)

Para producto los siguientes (adoptados de IEC439-2, IEC60439-2, UL 857 u otrasequivalentes):

> • Propiedades dieléctricas, incluye distancias de aislamiento yfuga

> • Pruebas de calentamiento (elevación de la temperatura)> • Efectividad del circuito de protección.> • Resistencia estructural.>> • Resistencia al aplastamiento.> • Verificación de la resistencia de materiales aislantes al calor

y al fuego.> • Nivel de corto circuito, (resitencia a los cortocircuitos)> • Grado de protección o tipo de encerramiento.> • Resistencia a la propagación de la flama.> • Operación mecánica.> • Rotulado: El fabricante debe suministrar al menos la

siguiente información:> – Tipo de ambiente para el que fue diseñado, en caso de ser

especial (corrosivo, intemperie, o áreas explosivas).> – Instrucciones para instalación operación y mantenimiento.

Fórmulas de Cálculo

• Corriente Electrobarra

• Distorsión Armónica


• Caída de Tensión

Ejercicio de Diseño

Características Básica Data Center

Potencia por Gabinete 5 kW

Tensión 208VTensión 208V

Cantidad de Gabinetas 20 Unidades

Cantidad de Filas4 Filas (5 Gabinete C/U)

Configuración Tier 2

Ejercicio de Diseño

MODELAMIENTO MDU / PDU XL3

TRANSFORMADOR CLASE F

• Eficiencia en Pérdidas

• Autoextinguible

• Menores emisiones CO2

La parte de imagen con el identificador de relación rId8 no se encontró en el archivo.

/Nombre del conferencista // Conferencia

• Instalación

• Esfuerzos de cortocircuito

• Confiabilidad del sistema

MODELAMIENTO EN XLPRO

ENTRADAS ENTREGABLES

XLPRO

•Optimiza el tiempo de planeación en el diseño de PDU•Herramienta versátil, flexible y fácil de manejar


ENTRADAS

� Corriente nominal

� Corriente de cortocircuito

� Tensión de control

� Accesorios

� Grados de protección

� Otros parámetros

XLPRO

ENTREGABLES

� Diagrama esquemático

� Diagrama unifilar

� Distribución física

� Listado de partes

MODELAMIENTO MDU / PDU XL3

PDU XL3

• Armarios Modulares Autosoportadospara distribución

HASTA 160 A

HASTA 400 A

para distribución de Potencia.

HASTA 800 A HASTA 4000 A

PDU XL3

• Montaje• Versatilidad• Protección IP30 / IP55

• Creación de asociaciones laterales o posteriores

Algunos tipos de montaje

Montaje DMX ejecución fija Montaje DMX ejecución extraíble

• IEC 60439-1

• SISMO RESISTENCIA NIVEL AG5 BAJO NORMA AG5 BAJO NORMA IEC 60068-3-3

Software de diseño XLPRO

Ejemplo

Ejemplo (Software Diseño)

BANDEJAS PORTACABLESRETIE (30 DE AGOSTO 2013)TIA/EIA 942-7.5.2TIA/EIA 942-7.6TIA/EIA 942-7.6

Ing. Manuel Sierra

Capacidad de llenado Bandejas Portacable

• Bandejas para Cableado Eléctrico (RETIE 20.3-i)

Los conductores a instalar, deben estar certificados y rotuladospara usar en bandeja y cumplir los requisitos de instalaciónestablecidos en la sección 318 de la NTC 2050. No se debe superarel 40% del volumen de llenado de la bandeja para cables depotencia y control ni el 50% para cables de instrumentación, tal


potencia y control ni el 50% para cables de instrumentación, talcomo lo establece las normas IEEE 525 e IEEE 422.

4 0 %

Capacidad de llenado Bandejas Portacable

Bandejas para Cableado Eléctrico (RETIE 20.3-j)

• Se podrá aceptar el montaje de conductores de calibres menores a 1/0 en bandejas portacable, siempre y cuando sean de sección mayor o igual a 12 AWG, se tenga en cuenta el derrateo por temperatura conforme a NTC 2431, estén separados de los cables de calibre 1/0 o mayores por una pared rígida de material compatible con el de la bandeja, la separación entre travesaños o peldaños de la bandeja horizontal no supere 15 cm


pared rígida de material compatible con el de la bandeja, la separación entre travesaños o peldaños de la bandeja horizontal no supere 15 cm para conductores entre 2 y 8 AWG y 10 cm para conductores entre 10 y 12 AWG. Este tipo de instalación no debe ser manipulada por personas no calificadas.

Bandejas portacable para cables de comunicacionesTIA/EIA 942-7.5.2

• Las bandejas puestas en pisos Falsos no deben bloquear el flujo del aire.

• Pueden instalarse en varios niveles para aumentar la capacidad de transporte de Cables

• Las bandejas portacable y la estructura metálicas


• Las bandejas portacable y la estructura metálicas del piso falso deben fijarse a tierra.

• La profundidad máxima de las bandejas portacable puestas en pisos falsos debe ser 150 mm

Bandejas portacable AéreasTIA/EIA 942-7.6.1

• Tienen como finalidad aliviar las necesidades decableado que no pueden hacerse en las rutas bajo elpiso.

• Pueden instalarse en varios niveles para aumentar lacapacidad de transporte de Cables.

• Las bandejas portacable y la estructura metálicas del


• Las bandejas portacable y la estructura metálicas delpiso falso deben fijarse a tierra.

• Los colgantes de soporte de las bandejas portacablespueden también usarse como soporte para los ductosde fibra.

Bandejas portacable AéreasTIA/EIA 942-7.6.2

• En los pasillos comunes y aéreas de co-ubicación o espacios compartidos las bandejas portacable deben estar instaladas por lo menos a 2,7 m (9 ft) y usar fondo solido.

• La profundidad máxima de las bandejas portacable puestas en pisos falsos debe ser 150 mm.


• La profundidad máxima de las bandejas portacable puestas en pisos falsos debe ser 150 mm.

• Las bandejas porta cables deben estar descolgadas del techo si la altura de los racks no es uniforme.

• Las bandejas se pueden fijar sobre los racks si se garantiza la uniformidad en la altura de estos.

Bandejas portacables dimensiones Cablofil

54 mm105 mm


Anchos de ( 50 a 600 mm ), Tramos de 3 m

.

105 mm

150 mm

Bandejas portacables AéreasTIA/EIA 942-7.6.3

• Se deben coordinar las rutas de las bandejas portacables, con las rutas de fontanería, ductos de aire, ductos eléctricos, sistemas de protección contra incendios.


protección contra incendios.

• Las luminarias y aspersores deben ponerse entre las bandejas no sobre ellas.

Trazados de bandejas portacable CablofilCABLOCAD


Trazados de bandejas portacable CablofilCABLOCAD

•• Crear lista de materialesCrear lista de materiales

– Contenido :• Bandejas• Uniones• Soportes• Accesorios


• Accesorios

– Referencia, cantidades, descripción y unidad empaque

– Se puede exportar• Archivo Xls / Pdf

Capacidad de Llenado de Bandejas


SELLO CORTA FUEGOIFC “Internacional Firestop Council”UL “Underwriters Laboratories”ASTM “American Society for Testing Materials”ASTM “American Society for Testing Materials”

Ing. Manuel Sierra

Fuego e Incendio


Esquema Optimo Protección Incendios

DetecciónExtinción

CompartimentaciónCompartimentación


Compartimentación


SELLO CORTA FUEGO

• Un cortafuegos es un sistema de protección contra el fuego hecha de diversos componentes utilizados para sellar aberturas, Uniones de muros y ensambles de pisos dándoles calificación a la resistencia al fuego.


dándoles calificación a la resistencia al fuego.

• El no uso de sellos corta fuego bajan o cancelan la calificación de protección contra fuego.

Calificacion Cortafuego

• CALIFICACIÓN F (Estados Unidos ) o " FH " Clasificación (Canadá ) - El tiempo enhoras que un cortafuegos evitará el paso de las llamas a través de una abertura yno permitirá que proyección de chorros de agua a través de un montaje contraincendios; calificado por los métodos de pruebas ASTM E- 814 , UL 1479 o CAN /ULC S115 .

• CALIFICACIÓN L - Una prueba opcional realizado para determinar la cantidad defugas de aire a través de un sistema de cortafuegos ( en pies cúbicos por minuto


fugas de aire a través de un sistema de cortafuegos ( en pies cúbicos por minutopor pie cuadrado de apertura ) Probado en conjunto con UL 1479, ULC S115 -M95 , ASTM E 814 o UL 2079 .

• CALIFICACIÓN T - El período de tiempo que el sistema de cortafuegos depenetración , incluyendo el elemento de penetración , limita el aumento máximode temperatura a 325°F (190.6 °C) por encima de su temperatura inicial a travésde la penetración en el lado no fuego , cuando se ensaya de acuerdo con ASTM E814 .

Materiales Sellantes

• Intumescentes: Sustancia que se dilatan ante la exposición al calor.

• Morteros de cemento / siliconas / masillas. : Mezcla de componentes usada para unir bloques y/o fijar bloques .

• Almohadas firestop: Elemento de protección pasiva


• Almohadas firestop: Elemento de protección pasiva usado para sellar instalaciones que necesitan calcificación contra fuego.

• Fibras Minerales: Fibra de materiales naturales que genera aislamiento térmico, acústico y contra fuego

Clasificación

• Penetración

(UL 1479 – ASTM E814)(UL 1479 – ASTM E814)


Clasificación

• Juntas

(UL 2079 – ASTM E1966)(UL 2079 – ASTM E1966)


Sellos de Penetración

Partes

• Superficie Penetrada

• Elemento penetrante

• Orificio de • Orificio de Penetración

• Material Aislante

• Sellador


Variables de Prueba

UL 1479 – ASTM E814

• Tiempo que el sello cortafuego resiste hasta que se generen aperturas o fuego en la superficie no expuesta.

Limitación aceptable de la transmisión de


• Limitación aceptable de la transmisión de temperatura.(< 190° C)

• Rendimiento aceptable ante la aplicación de chorros de agua en situaciones de emergencia.

Sellos Para Juntas y Uniones

UL 2079 – ASTM E1966

• Aplicable a materiales usados para las uniones y juntas de construcciones que deben ser resistentes al fuego y sus adyacentes.


Sellos Para Juntas y Uniones

• Resistencia de la unión al Calentamiento

• Resistencia a la fugas de aire que se desencadenan de las diferencias de presión en la superficie de la unión.


en la superficie de la unión.

• Resistencia a los chorros de agua y a la carga mecánica si la estructura esta destinada al soporte de Carga.

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