La Necesidad del Mantenimiento del Sistema de Distribución de Energía

Fenómeno de la Falla

Ocurrió una falla en el sistema de distribución de energía en la sala de servidores de un cliente, lo que resultó en daños a algunos equipos y instrumentos IT. Al recibir el feedback, los ingenieros de nuestra empresa se apresuraron al sitio para inspeccionar el sistema de distribución de energía y analizar la causa de la falla.

Inspección de la Falla

La sala de servidores utiliza un sistema de suministro de energía trifásico de cinco hilos. Dos unidades UPS (sin transformadores de aislamiento de salida) con entrada y salida trifásicas operan en paralelo para alimentar los equipos IT en la sala. Tanto los interruptores automáticos de entrada como de salida del UPS son controlados mediante interruptores de 4 polos (4P).

Al inspeccionar los equipos IT dañados, se descubrió que todos los dispositivos e instrumentos afectados estaban conectados al lado de carga de la fase C de salida del UPS, mientras que los equipos conectados a las fases A y B estaban funcionando normalmente. Una inspección adicional reveló que el cable neutro (línea cero) en el interruptor automático de entrada del UPS estaba suelto, causando que la línea neutra se desconectara (flotara) en el lado descendente del UPS.

Análisis de la Falla

En un sistema de suministro de energía trifásico de cinco hilos, cuando la línea neutra se rompe, las cargas monofásicas pierden su camino de retorno, creando un voltaje de fase en el punto de ruptura, lo que supone un riesgo para la seguridad personal. Si las cargas trifásicas están desequilibradas, el punto neutro se desplazará, causando que el voltaje en cada fase aumente o disminuya. Según el principio de división de voltaje en un circuito en serie, debido a que la fase C tenía una carga más ligera, adquirió el voltaje más alto, acercándose al voltaje de línea de 380V, lo que llevó a la destrucción del equipo en esa fase.

Un desequilibrio severo de la carga trifásica, combinado con el sobrecalentamiento de los interruptores automáticos del sistema de distribución y los terminales de conexión sueltos, creó una falla latente que no se eliminó de manera oportuna. Esto llevó a un mal contacto en la línea neutra, causando chispas, calentamiento, oxidación y, finalmente, una desconexión completa.

Además, el uso de interruptores automáticos de 4P tanto para la entrada como para la salida del UPS significa que, cuando el interruptor de entrada del UPS se abre (por ejemplo, durante el mantenimiento de la batería), la línea neutra también se corta, lo que puede causar fallos similares en el equipo.

Resumen

El sistema de distribución de energía de la sala de servidores requiere inspecciones y mantenimientos regulares por parte de personal calificado en los siguientes aspectos:

• Medir si los interruptores automáticos, cables y conexiones de terminales están sobrecalentándose.
• Verificar si las pantallas de los instrumentos están funcionando normalmente.
• Para el suministro de energía trifásico de salida del UPS, la carga en cada fase debe distribuirse de la manera más equitativa posible para mantener el equilibrio de la carga trifásica. Reforzar la monitorización de las corrientes trifásicas y realizar ajustes oportunamente al detectar desequilibrios.
• Medir si la corriente de línea está dentro del rango de operación segura de los interruptores automáticos.
• La sección transversal de los cables neutro y tierra no debe ser menor que la mínima especificada por las normas nacionales, y las conexiones deben ser seguras y confiables.
• No se deben instalar fusibles o dispositivos de conmutación individuales en la línea neutra.
• Al desconectar un circuito trifásico de cuatro hilos, primero se deben desconectar los conductores de fase (vivos), seguidos del conductor neutro. Se debe seguir el orden inverso al reconectar.
• Las etiquetas funcionales de todos los componentes deben ser precisas y claras.