SOCOMEC: Arquitectura eléctrica en Data Centers: infraestructura Catcher en SAI's

En los últimos años, la demanda de infraestructuras digitales ha crecido de forma exponencial, impulsada por fenómenos como la hiperconectividad, la adopción masiva de servicios en la nube, el auge del IoT y el desarrollo de tecnologías como el edge computing y la inteligencia artificial. Un escenario en el que los data centers se han consolidado como el núcleo operativo de esta transformación digital, alojando millones de operaciones críticas que requieren disponibilidad 24/7 y una gestión energética precisa. 

Sin embargo, el crecimiento acelerado de estas infraestructuras ha traído consigo una serie de desafíos técnicos de enorme envergadura, siendo los más relevantes la eficiencia energética y la continuidad del suministro eléctrico. Dos aspectos que no son independientes, dado que la optimización del consumo energético debe realizarse sin comprometer la resiliencia operativa del sistema; especialmente en entornos donde un solo segundo de caída puede traducirse en pérdidas millonarias o impactos críticos para servicios esenciales. 

Para abordar estos desafíos, el diseño de la arquitectura eléctrica juega un papel fundamental. Tratando de garantizar una alimentación ininterrumpida de manera eficiente, flexible, escalable y mantenible. En este contexto, las decisiones de diseño relativas a la distribución de potencia, la redundancia, los sistemas de conmutación y la interoperabilidad entre componentes son claves. Siendo la arquitectura basada en infraestructura "Catcher" en sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI), la configuración que mejor permite elevar los niveles de disponibilidad sin incurrir en los elevados costes de duplicación de infraestructuras propias de esquemas 2N. 

Tipos de Arquitectura Eléctrica en Data Centers 

Teniendo en cuenta que el diseño eléctrico de un data center está intrínsecamente ligado al nivel de criticidad de las cargas que aloja y a las clasificaciones establecidas por normativas como las definidas por el Uptime Institute (Tier I a IV), se pueden identificar varios esquemas típicos: 

• Arquitectura N (Tier I): una única ruta de alimentación sin redundancia. Cualquier fallo implica una pérdida de servicio. 

• Arquitectura N+1 (Tier II/III): incluye componentes redundantes para permitir mantenimientos planificados sin interrupción del servicio. 

• Arquitectura 2N (Tier IV): duplicación completa de toda la infraestructura de potencia, con caminos totalmente independientes, lo que permite tolerar fallos sin pérdida de disponibilidad. 

Aunque la arquitectura 2N es, en teoría, la más robusta, implica una inversión muy elevada, tanto en CAPEX como en OPEX. Por ello, muchos operadores optan por configuraciones intermedias que, sin duplicar completamente los recursos, permitan alcanzar un nivel de disponibilidad equivalente. La arquitectura Catcher es un ejemplo claro de esta aproximación optimizada. 

Infraestructura Catcher en SAI's: Concepto, Funcionamiento y Componentes 

Concretamente, la infraestructura Catcher se basa en una arquitectura dual en la que se emplean dos sistemas de alimentación independientes (camino A y camino B), donde uno de ellos actúa como respaldo del otro de forma activa y sincronizada. A diferencia de un sistema N+1 pasivo, el camino Catcher está operativo, vigilante y preparado para asumir toda la carga en caso de fallo del camino principal. 

Este tipo de arquitectura permite alimentar cargas dual-input de forma que, ante una anomalía en el camino activo (A), el camino Catcher (B) asume automáticamente la carga sin interrupción perceptible para los equipos conectados. Este comportamiento se logra gracias a tres pilares fundamentales: 

1. SAIs sincronizados y con capacidad de funcionamiento en paralelo sin acoplamiento físico de salidas: equipos como DELPHYS XM de Socomec permiten operar de forma estable y eficiente en configuraciones críticas, ofreciendo un rendimiento energético superior al 96% y un diseño modular que simplifica tanto la expansión como el mantenimiento. 

1. Sistemas de transferencia estática de alta velocidad: en este tipo de sistemas, dispositivos como STATYS permiten garantizar la conmutación entre fuentes en tiempos del orden de los milisegundos, sin riesgo de transferencia cruzada ni interrupción de tensión, lo cual es esencial para garantizar la continuidad del servicio en cargas sensibles. 

1. Topología eléctrica adecuada y selectividad garantizada: la arquitectura debe diseñarse para asegurar una distribución selectiva, capaz de aislar fallos y evitar la propagación de perturbaciones a través de caminos paralelos. 

Desde el punto de vista del diseño, las cargas deben estar conectadas mediante entradas dobles (A-B) o, en su defecto, mediante transferencias estáticas de rack o PDU inteligentes que permitan aprovechar la redundancia proporcionada por ambos caminos. Es igualmente crucial implementar una supervisión continua del estado operativo de ambos caminos, así como una política de mantenimiento coordinada para evitar escenarios de fallo simultáneo. 

Beneficios de la Infraestructura Catcher en SAI's 

El resultado es evidente, con la adopción de la arquitectura Catcher en data centers proporcionando múltiples beneficios tanto a nivel técnico como económico: 

• Redundancia efectiva sin duplicación total: permite alcanzar niveles de disponibilidad comparables al 2N, sin necesidad de replicar toda la infraestructura. 

• Optimización del uso de los SAIs: ambos sistemas están activos, lo que mejora el factor de carga de los SAI y evita la infrautilización típica de los sistemas en espera. 

• Alta eficiencia energética: con SAIs como DELPHYS XM, se pueden alcanzar eficiencias superiores al 96% incluso en carga parcial, lo que reduce significativamente el consumo energético y los costes asociados. 

• Reducción de la huella de carbono: al evitar sobredimensionamientos innecesarios y optimizar la eficiencia operativa, se reduce el impacto ambiental del data center. 

• Mayor facilidad de mantenimiento: el hecho de que ambos caminos estén activos y sincronizados permite realizar operaciones de mantenimiento en uno de ellos sin necesidad de pasar a bypass o comprometer la alimentación de las cargas críticas. 

Adicionalmente, gracias al sistema de transferencia estática STATYS, se garantiza una transición suave y segura entre caminos, minimizando el riesgo de perturbaciones eléctricas, disparo de protecciones o pérdidas de sincronismo. 

Respuesta a los Desafíos del Sector 

En definitiva, la infraestructura Catcher representa una solución técnica madura que responde de forma eficaz a los retos actuales de los data centers. Desde el punto de vista de la continuidad operativa, permite garantizar la alimentación ininterrumpida ante fallos, con tiempos de reacción extremadamente reducidos. Mientras que en lo referente a su eficiencia energética, permite trabajar en un régimen más equilibrado, reduciendo pérdidas y optimizando el rendimiento de los sistemas. 

Frente a las limitaciones presupuestarias que impiden, en muchos casos, adoptar arquitecturas 2N completas, el esquema Catcher ofrece una alternativa técnicamente robusta y económicamente viable. La combinación de SAIs de alto rendimiento como DELPHYS XM, junto con soluciones de transferencia inteligente como STATYS, permiten configurar entornos eléctricos resilientes, eficientes y adaptables a las necesidades cambiantes del sector.