A Necessidade de Manutenção do Sistema de Distribuição de Energia

Fenômeno de Falha

Ocorreu uma falha no sistema de distribuição de energia em uma sala de servidores de um cliente, resultando em danos a alguns equipamentos e instrumentos de TI. Ao receber o feedback, os engenheiros da nossa empresa imediatamente se deslocaram ao local para inspecionar o sistema de distribuição de energia e analisar a causa da falha.

Inspecção da Falha

A sala de servidores utiliza um sistema de fornecimento de energia trifásico com cinco fios. Dois UPSs (unidades de alimentação ininterrupta) de entrada e saída trifásicas (sem transformadores de isolamento na saída) estão operando em paralelo para alimentar os equipamentos de TI na sala. Tanto os disjuntores de entrada quanto os de saída dos UPSs são controlados usando disjuntores de quatro polos (4P).

Ao inspecionar os equipamentos de TI danificados, foi constatado que todos os dispositivos e instrumentos afetados estavam conectados ao lado de carga da fase C de saída do UPS, enquanto os equipamentos conectados às fases A e B estavam operando normalmente. Uma inspeção adicional revelou que o fio neutro (linha zero) no disjuntor de entrada do UPS estava solto, causando a desconexão (flutuação) do fio neutro no lado a jusante do UPS.

Análise da Falha

Em um sistema de fornecimento de energia trifásico com cinco fios, quando o fio neutro é rompido, as cargas monofásicas perdem sua rota de retorno, criando tensão de fase no ponto de ruptura, o que representa um risco à segurança pessoal. Se as cargas trifásicas estiverem desequilibradas, o ponto neutro se deslocará, causando o aumento ou diminuição da tensão em cada fase. De acordo com o princípio de divisão de tensão em circuitos série, porque a fase C tinha uma carga mais leve, ela adquiriu a tensão mais alta, aproximando-se da tensão de linha de 380V, o que levou à destruição do equipamento nessa fase.

Um desequilíbrio severo de carga trifásica, combinado com superaquecimento dos disjuntores do sistema de distribuição e terminais de fiação soltos, criou uma falha latente que não foi eliminada prontamente. Isso resultou em contato ruim no fio neutro, causando faísca, aquecimento, oxidação e, por fim, desconexão completa.

Além disso, o uso de disjuntores de 4P tanto na entrada quanto na saída do UPS significa que, quando o disjuntor de entrada do UPS é aberto (por exemplo, durante a manutenção de descarga da bateria), o fio neutro também é cortado, o que pode causar falhas similares nos equipamentos.

Resumo

O sistema de distribuição de energia da sala de servidores requer inspeção e manutenção regulares por pessoal qualificado nos seguintes aspectos:

• Medir se os disjuntores, cabos e conexões de terminais estão superaquecidos.
• Verificar se as exibições dos instrumentos estão funcionando normalmente.
• Para o fornecimento de energia trifásico de saída do UPS, a carga em cada fase deve ser distribuída o mais uniformemente possível para manter o equilíbrio de carga trifásico. Fortalecer o monitoramento das correntes trifásicas e fazer ajustes oportunamente ao detectar desequilíbrios.
• Medir se a corrente da linha está dentro do intervalo de operação segura dos disjuntores.
• A seção transversal dos fios neutro e terra não deve ser menor que o mínimo especificado pelos padrões nacionais, e as conexões devem ser seguras e confiáveis.
• Não devem ser instalados fusíveis ou dispositivos de comutação individuais no fio neutro.
• Ao desconectar um circuito trifásico de quatro fios, os condutores de fase (ativos) devem ser desconectados primeiro, seguidos pelo condutor neutro. A ordem inversa deve ser seguida ao reconectar.
• As etiquetas funcionais de todos os componentes devem ser precisas e claras.