Schneider Electric ha publicado un análisis técnico que establece directrices para evaluar y mitigar el riesgo de arco eléctrico en sistemas de distribución de energía de 800 VCC, una tecnología que está empezando a implantarse en centros de datos de alta densidad destinados a aplicaciones de IA. El estudio compara dos arquitecturas emergentes de 800 VCC, basadas en estándares de hiperescala, y concluye que los efectos del arco varían en función del diseño del sistema, la posición de los condensadores y el rendimiento de los dispositivos de protección.

La evaluación indica que, incluso en situaciones críticas con una fuerte descarga de los condensadores, el riesgo de arco eléctrico en los sistemas de 800 VCC puede controlarse y, en muchos casos, se aproxima al observado en las infraestructuras tradicionales de corriente alterna. El uso de software avanzado y gemelos digitales también mejora la precisión de las simulaciones de fallos.

La investigación surge en medio de la adopción inicial de arquitecturas de 800 VCC para alimentar racks de TI de hasta 400 kW, una iniciativa liderada por NVIDIA y socios como Schneider Electric. Se espera que este enfoque permita el funcionamiento de racks en el rango de los megavatios, lo que exigirá un mayor rigor en el análisis de fallos, en la coordinación de las protecciones y en las prácticas de seguridad.

Según Manish Kumar, vicepresidente ejecutivo de Secure Power & Data Centers de Schneider Electric, la transición a los 800 VCC supone un cambio estructural en el diseño de los centros de datos y exige nuevas metodologías de seguridad. Afirma que el estudio ofrece un marco práctico para ingenieros y equipos de operación al establecer parámetros para comprender las fallas, definir prácticas seguras y diseñar sistemas de protección adecuados.

El análisis de riesgos de arco eléctrico, ya consolidado en los centros de datos de corriente alterna, aún no cuenta con normas específicas para los sistemas de 800 VCC alimentados por convertidores. En este contexto, el estudio de Schneider Electric pretende cubrir esta laguna al ofrecer parámetros prácticos para evaluar y gestionar los riesgos asociados al arco eléctrico, contribuyendo a que las arquitecturas de 800 VCC alcancen niveles de seguridad equivalentes a los de las infraestructuras actuales. La empresa también señala que las normas vigentes tienden a sobreestimar el riesgo, mientras que las simulaciones avanzadas y los gemelos digitales permiten realizar modelos más precisos.

La investigación recoge una de las primeras evaluaciones prácticas del riesgo de arco eléctrico en arquitecturas de 800 VCC, tanto a nivel de rack como a nivel de instalación. El trabajo combina métodos basados en normas existentes, simulaciones transitorias y modelos sistémicos. Los resultados indican que las metodologías actuales pueden aplicarse a sistemas de 800 VCC, siempre que tengan en cuenta la arquitectura y la evolución temporal de los fallos. Según el estudio, las decisiones de diseño tienen un impacto directo sobre la energía incidente y el comportamiento del arco.

A nivel de rack, un estudio de caso con configuración «sidecar» mostró una energía incidente muy por debajo del límite de 1,2 cal/cm² para el uso de EPI, incluso en ausencia de dispositivos de protección. Por su parte, en arquitecturas centralizadas, la energía incidente tiende a ser mayor en escenarios conservadores sin protección contra sobrecorriente. El análisis demuestra que la ubicación de la falla —aguas arriba o aguas abajo de los diodos de bloqueo— altera la corriente de retorno, el pico de corriente y los efectos del arco eléctrico. Cuando los dispositivos de protección limitan la contribución de la falla en el momento adecuado, la energía resultante se mantiene en niveles compatibles con diferentes entornos de trabajo y comparables a los de los sistemas convencionales de corriente alterna.

La investigación de Schneider Electric señala que los criterios de diseño y las estrategias de protección son determinantes para reducir el riesgo de arco eléctrico en sistemas de 800 VCC, una tecnología que está empezando a ganar terreno en los centros de datos de alta densidad. En general, el estudio indica que estos riesgos siguen siendo bajos y, en muchos casos, comparables a los observados en los sistemas tradicionales de corriente alterna. Incluso con dispositivos de protección estándar, la energía incidente puede mantenerse por debajo de los límites de referencia.

El estudio destaca que el comportamiento transitorio de las fallas es decisivo en las arquitecturas de 800 VCC, ya que la descarga de los condensadores domina los primeros milisegundos de un incidente. También muestra que las herramientas avanzadas de simulación, como los gemelos digitales, ofrecen una mayor precisión en la evaluación del riesgo, evitando las sobreestimaciones habituales en los métodos simplificados.

Otro aspecto que se destaca es el impacto de las decisiones de diseño. Elementos como la ubicación de los condensadores, el uso de diodos de bloqueo inverso y las protecciones capaces de actuar en milisegundos son esenciales para garantizar un funcionamiento seguro.

Para Tanuj Khandelwal, director ejecutivo de ETAP, las normas industriales siguen siendo fundamentales, pero los métodos tradicionales pueden resultar excesivamente conservadores al no reflejar el comportamiento real de los sistemas de corriente continua. Afirma que la modelización detallada de la topología, las fallas y la lógica de protección permite tomar decisiones más precisas, respaldadas por la inteligencia artificial y por modelos físicos.

El estudio refuerza la experiencia de Schneider Electric en pruebas de seguridad con arco eléctrico y su papel en la transición hacia arquitecturas de 800 VCC, consideradas esenciales para los racks de alta densidad en centros de datos orientados a la IA. La empresa también ha llevado a cabo pruebas de funcionamiento con conmutación en tiempo real para garantizar un mantenimiento seguro.

Los resultados completos se recogen en el informe técnico «DC Arc Flash Analysis: A Practical Study on 800 VCC Data Centers».