4 min

Vyšší napětí pro AI datacentra přináší nové bezpečnostní výzvy

Přidejte si obsah Centrum.cz do oblíbených zdrojů pro Google hledání a Google zprávy

Sdílet

Dennívýzva

Napájení AI datacenter stejnosměrným napětím 800 V přináší výrazně vyšší výkonovou hustotu, ale také nové otázky v oblasti bezpečnosti. Nová…

Schneider Electric – datové centrum s vysokou výkonovou hustotou

Zdroj:

Napájení AI datacenter stejnosměrným napětím 800 V přináší výrazně vyšší výkonovou hustotu, ale také nové otázky v oblasti bezpečnosti. Nová analýza společnosti Schneider Electric ukazuje na riziko obloukového výboje v napájecích architekturách 800 VDC pro AI datová centra. Studie porovnává dvě varianty vycházející z konstrukčních přístupů předních hyperscalerů a ukazuje, že míru rizika ovlivňuje především architektura systému, umístění kondenzátorů a rychlost odpojení poruchy.

Studie ukazuje, že riziko obloukového výboje v systémech 800 VDC lze řídit a v mnoha případech je srovnatelné s běžnými systémy se střídavým proudem. Tyto architektury, které pro AI datová centra rozvíjí NVIDIA s partnery včetně Schneider Electric, umožní napájet IT racky s výkonem 400 kW a více. S růstem výkonové hustoty se distribuce 800 VDC stává praktickým řešením pro napájení racků s příkonem v řádu megawattů, vyžaduje však důkladné posouzení chování systému při poruše, koordinaci ochran a nastavení bezpečných pracovních postupů.

„Distribuce 800 VDC představuje zásadní změnu v návrhu datových center a přináší nové bezpečnostní otázky,“ uvedl Manish Kumar, výkonný viceprezident divize Secure Power & Data Centers společnosti Schneider Electric. „Naše spolupráce s předními světovými hyperscalery poskytuje projektantům a specialistům na bezpečnost jeden z prvních praktických rámců pro posuzování rizika obloukového výboje. Nabízí strukturovaný postup, jak porozumět chování při poruše, nastavit bezpečné pracovní postupy a navrhnout účinné systémy ochran. Naším cílem je pomoci celému odvětví bezpečně a s důvěrou přejít k architekturám s vyšším provozním napětím.“

Analýza rizika obloukového výboje je u datových center se střídavou napájecí soustavou standardem, pro systémy 800 VDC napájené z výkonových měničů však jednotná oborová norma ani metodika neexistuje. Výpočty podle současných norem proto mohou riziko nadhodnocovat, zatímco simulační analýza Schneider Electric ukazuje, že pokročilý software ETAP a tzv. digitální dvojčata dokážou skutečné riziko modelovat přesněji.

Analýza dvou architektur 800 VDC

Práce Schneider Electric představuje první praktickou analýzu rizika obloukového výboje pro architektury 800 VDC na úrovni racku i celého datového centra pomocí metod vycházejících z platných norem, simulací přechodových dějů a modelování systému. Výsledky potvrzují, že stávající postupy lze použít i pro 800 VDC, pokud zohlední konkrétní architekturu a časový průběh poruchy:

Architektury 800 VDC na úrovni racku: Případová studie řešení sidecar neboli napájecího racku ukázala, že dopadající energie zůstává i při konzervativních předpokladech a bez ochranných prvků výrazně pod referenční hranicí 1,2 cal/cm² pro volbu osobních ochranných prostředků (OOPP).
Centralizované architektury 800 VDC: Případová studie na úrovni celého datového centra ukázala mírně vyšší dopadající energii než u řešení na úrovni racku, avšak při konzervativním uspořádání bez nadproudové ochrany. Její úroveň ovlivňuje také umístění poruchy vůči diodám zabraňujícím zpětnému toku proudu. Standardní ochranné prvky ji mohou snížit na hodnoty srovnatelné s běžnými střídavými architekturami.

Návrh systému a koordinace ochran jsou pro snížení rizika obloukového výboje v architekturách 800 VDC zásadní. Při správném nastavení standardních ochranných prvků může dopadající energie zůstat pod klíčovými limity. Studie dále potvrzuje, že:

Rozhodující je přechodový děj: Poruchové proudy se v systémech 800 VDC rychle mění a v prvních milisekundách je zásadně ovlivňuje vybíjení kondenzátorů.
Simulace zvyšuje přesnost: Nástroje pro simulaci přechodových dějů ukazují, že zjednodušené výpočty pro stejnosměrné systémy mohou nadhodnocovat riziko tam, kde poruchový proud v počáteční fázi určují kondenzátory. Pokročilý software a digitální dvojčata, jako je ETAP, přesněji modelují chování systému, navrhují vhodnější strategii ochran a riziko obloukového výboje snižují.
Riziko snižuje vhodný návrh: Míru rizika neurčuje pouze použití stejnosměrné distribuce, ale také architektura a konfigurace systému. Pro bezpečné nasazení 800 VDC jsou klíčové umístění kondenzátorů, prvky blokující zpětný tok proudu a ochrany s dobou zásahu v řádu milisekund.

„Oborové normy hrají při ochraně před obloukovým výbojem stále zásadní roli. Tradiční metody však mohou být příliš konzervativní, protože plně nezohledňují chování složitých stejnosměrných systémů,“ řekl Tanuj Khandelwal, generální ředitel společnosti ETAP. „Projektanti proto musí posoudit topologii systému, chování při poruše, koordinaci ochran, odezvu měničů i aktivní ochranné prvky. ETAP umožňuje modelovat systémy 800 VDC podle jejich skutečného chování a přijímat přesnější rozhodnutí založená na fyzikálních modelech a podpořená umělou inteligencí.“

Studie navazuje na desítky let zkušeností Schneider Electric s testováním ochrany před obloukovým výbojem a podporuje přechod k architekturám 800 VDC, které jsou klíčové pro rackové systémy s vysokou výkonovou hustotou v AI datových centrech. Společnost rovněž rozsáhle testovala bezpečnou výměnu napájecích komponent za provozu (Live Swap) v těchto systémech. Výsledky shrnuje analýza stejnosměrného obloukového výboje: Praktická studie o 800 V DC v datových centrech.

Jiří Štádler

Reklama

Další články z Volty

Maximální volnost pohybu pro průmyslové roboty: Samonosný řetěz twisterchain s úhlem otáčení 600°

Chytré budovy potřebují víc než mobilní aplikaci. LOXONE přichází s vlastními displeji

Automatizace se stává nepostradatelnou součástí moderních budov. Pomáhá efektivně řídit technologie, jako...

Americká datacentra chtějí vlastní jaderné zdroje až o výkonu 6 GW

Americká společnost NANO Nuclear Energy uzavřela s Tillman Global Holdings nezávaznou komerční dohodu,...

Čína objevila velký zdroj čistého přírodního vodíku. Vznikl hluboko v zemské kůře

Vodík nemusí vždy vznikat průmyslovou výrobou z fosilních paliv nebo elektrolýzou vody. V zemské kůře se...

Nový web EDC má usnadnit cestu k sdílení elektřiny, akumulaci i flexibilitě

Elektroenergetické datové centrum (EDC) spustilo nové webové stránky. Reaguje tak na rychlý růst sdílení...

Tento článek byl publikován ze zdrojů Volty

Volty.cz osloví všechny, kdo mají blízko k technice, elektrotechnice a chytrým řešením. Web sleduje novinky ze světa elektrotechniky, energetiky, průmyslových technologií i moderních domácností. Zajímá se o inovace, úsporná řešení, elektroauta i budoucnost energetiky – srozumitelně a bez...

Vyšší napětí pro AI datacentra přináší nové bezpečnostní výzvy

Co ona je za tenistku? nechápala Běloruska. Přesto Nosková na US Open končí

„Odcházel jsem navždy.“ Pavel Kříž kvůli svobodě zahodil kariéru i život, který znal

Známá moderátorka dostala v Egyptě trest smrti. Soud rozhodl o oběšení

„Ženy do jiných prostor.“ Hosté si na Eiffelovce vynutili kuriózní podmínku, personál se vzbouřil

Kilometr a půl pod zemí detektor zachytil jediný podivný náraz. Fyzikové zatím nevědí, co do xenonu udeřilo