Norma EIA / ECA 310E Estándar para Gabinetes y Racks

Justificación de la Norma

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El desarrollo de estándares busca mantener una interpolaridad de los sistemas y la calidad en los diferentes segmentos del mercado, como por ejemplo la fabricación de los bastidores (Racks o Gabinetes) que comúnmente se usan para instalar elementos electrónicos de forma ordenada en los espacios críticos.

La Asociación de Industrias Electrónicas conocida como EIA Electronic Industries Association en inglés fue quien desarrollo la norma EIA-310 que estableció las especificaciones para lo que se denomina el "Estándar de Rack ", En 1995 fue actualizada a EIA-310-D, y para el 2011 a raíz de la desaparición de la EIA, todo el desarrollo de normas y actualización que eran responsables la EIA, fueron transferidas a la ECA (Electronic Components, Assemblies, Equipment & Supplies Association) y TIA (Telecommunications Industry Association ),donde hoy en día la última actualización se conoce como EIA/ECA-310-E.

Espaciado Vertical con Agujeros

Lo podemos definir como un patrón de repetición de agujeros dentro de una unidad del bastidor de 1,75 " el cual es conocida como Unidad de Rack o Una U, Para crear este espacio la norma estandarizo unas medidas entre 3 orificios alternados con las siguientes medidas : 1/2 "- 5/8" - 5/8 , luego se repite la misma secuencia para formar la siguiente U, así como se muestra en el siguiente ejemplo:

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Con respecto a los rieles verticales con agujeros es importante reconocer los tipos que usan los actuales bastidores, esto debido a que se han venido mejorando a nivel del tipo de perforación y roscas basado en las mejores prácticas, a continuación algunos ejemplos:

Riel Vertical Con Rosca

Cuando un bastidor usa rieles con agujeros roscados , es importante el uso de accesorios de fijación ( tonillos y tuercas ) de la misma medida con la que fueron hechas, esto debido a que a veces hay equipos que traen tornillo genéricos que pueden ser de diferentes medidas al momento de fijar los equipos en los rieles con agujeros roscados, si es muy justo se puede aislar la rosca a medida que atornillamos, y al dañar la rosca del riel estamos dañado el espacio asignado a la UNIDAD DE RACK, quedando este espacio inutilizado para instalar cualquier equipo. Las medidas de roscas más comerciales son las siguientes: # 10-32, # 12-24 y M6 .

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Riel Vertical Con Orificio Redondo / Sin Roscas

En este sistema los equipos se fijan con dos piezas (un tonillo y una tuerca) independientemente , y usualmente las medidas recomendadas son # 10-32, # 12-24 y M6, Es importante resaltar que algunas marcas fabricante de equipos activos como DELL lo recomienda debido a que ellos incorporaron el sistema de riel horizontal retráctil conocido como VERSA RAIL creando un efecto gaveta para sus chasis.

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Riel Vertical Con Agujeros Cuadrados / Sin Rosca

Comercialmente es uno de los sistemas de rieles más usados en el mercado, esta conformado por agujeros cuadrados de 3/8 in x 3/8 in y se pueden conseguir con laminados entre 0.085 in a 0.110 in de espesor. La forma cuadrada de los agujeros es más versátil para los accesorios de montaje de equipos electrónicos, por ejemplo DELL, HP e IBM que han introducido al mercado sistemas tipo Quick Rails permitiendo la reducción del tiempo en la instalación, otra característica importante es que a los agujeros cuadrados se le puede adaptar un elemento de fijación conocida como TURCA JAULA ( CAGE NUT ) por su significado en inglés, estas tuercas especiales traen un gancho que entra a presión en el agujero de 3/8 in x 3/8 in , y pueden venir con medidas de rosca comerciales # 10-32, # 12-24 y M6.

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Tuerca Jaula

( Cage Nut )

Se utilizan en los rieles a que tiene agujeros cuadrados de montaje. Comúnmente se utilizan cuando se necesita montar un producto en el bastidor que requiere un orificio roscado. Una tuerca de jaula es nada más que una tuerca cuadrada que tiene agujeros roscados envueltos en una pieza de acero de resorte diseñado como una jaula. Este acero de resorte tiene dos bridas que si se pulsa junto permiten la tuerca de jaula que se inserta en el agujero cuadrado y simplemente con un clip, y se recomiendan 3 tamaños comunes de tuercas jaulas esta son #10-32, # 12-24 y M6..

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Medidas Comerciales de Tornillos para Bastidores

Referencia de algunos tornillos recomendados para la instalación de equipos en bastidores

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Referencia del Espaciado Horizontal

El estándar hace referencia para el ancho de los bastidores (Gabinetes cerrados o rack abiertos) igual a 19 o 23 in (pulgadas), sin embargo la medida de 19 in es la más usada comercialmente, también podemos encontrar que algunos causando problemas con la instalación del equipo.

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Referencia de la Profundidades en los Bastidores

No hay un estándar preestablecido ya que depende del fabricante y los equipos que se instalen en él, sin embargo podemos dar algunas referencias comerciales con respecto al mercado internacional:

1. Gabinetes Cerrados para equipos de redes , entre 32 a 36 in (pulgadas) 
2. Gabinetes Cerrados para Servidores tipo gaveta, entre 40 a 42 in (pulgadas) 
3. Rack Abiertos con Canales Verticales , entre 3 a 6 in (pulgadas)

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Referencia de la Altura en los Bastidores

Con respeto a la altura en un bastidor (Gabinetes cerrados o rack abiertos) se usa como medida de referencia la UNIDAD DE RACK , o las U, donde comercialmente podemos conseguir en el mercado dependiendo del fabricante hasta 45U que equivale @ 84 in o 2032 mm de altura.

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Conclusiones

Como pudimos ver la el estandar EIA / ECA 310E, nos permite tener referencia básicas de las diferentes medidas en los bastidores ya sean gabinetes cerrados o rack abiertos para el uso de equipos electrónicos, como por ejemplo la existencia de una medida de rack denominada U o Unidad de Rack, que nos ayuda administrar el espacio interno en el bastidor durante la propuesta del diseño en un centro de datos con respecto al equipamiento que se albergara en cada gabinete o rack.

Adicionalmente nos permite aprender que si un bastidor que no cumple con los criterios de diseño y medidas nos podría generar problemas de incompatibilidad con bastidores que se consiguen en el mercado que no cumplan dichas recomendaciones y poner en riesgo un equipo electrónico que podría traer consecuencias más negativas en cualquier proceso interno de un espacio critico de alguna empresa, Por esta razón es más recomendable ir por lo seguro al momento de evaluar costo beneficios cuando se compre un bastidor que sea de un fabricante confiable que cumplan con las exigencia de diseño , e ingeniería y control de calidad, no está de más de recordad aquella frase que dice “ QUE LO BARATO PUEDE SALIR CARO “ , tenemos que darle mucha importancia a esa caja metálica debido a que será el espacio de contención más importante para albergar equipos de alto valor de información y que ayudara a mantener la continuidad de los negocios en las empresas durante un periodo de 24 horas, 7 días a la semana, 365 días al año.

Por :espacioscriticosdesign@gmail.com

Protección Eléctrica en Centros de Datos

La Realidad

Hoy en día es muy importante que las personas responsables del área de tecnología de información de cualquier empresa u organización sepan sobre el tema de calidad de energía, y los aspectos negativos que podrían influir en lo relacionado con la operación del centro de datos hoy en día considerado un espacio critico que se debe mantener con el más alto nivel de disponibilidad para la continuidad del negocio.

Si, hipotéticamente cuantificáramos las ventas que produce una empresa por horas y colocamos en una balanza las interrupciones que han tenido en cierto tiempo debido a perturbaciones como por ejemplo una descargas atmosféricas, llevando picos y transientes por la red eléctrica hasta al centro de datos, es aquí en donde nos damos cuenta a nivel de organización la importante que es tomar las acciones previa para evitar pérdidas mayores, esto debido a que los equipos activos dentro del centro de datos este podría estar expuesto al ataque constante a más de 100 perturbaciones (Voltajes Transientes, Picos, Ruido, etc.) al mes, afectando el correcto funcionamiento de dichos equipos y generando acciones correctivas en el servicio , y por un efecto colateral la paralización de la continuidad de los negocios asociados a la empresa.

 Las interrupciones no programas (Downtime) en un centro de datos podría traer perdidas aproximadamente de unos $ 8mil USD por minutos según un estudio realizado en el año 2011 por Ponemon Institute y Emerson Network Power. Esto por supuesto hiso que los aspectos relacionado con la calidad energía (Generación, Protección y Continuidad) sean tomando en el futuro como un elemento importante durante el diseño de los futuros centros de datos.

Calidad de Energia ( Power Quality):

El termino Calidad de Energía, la podremos definir en nuestro caso como la disminución de las perturbaciones eléctricas a través de la acometidas eléctricas desde la entrada de una edificación hasta la carga final, con el fin de proporcionar una energía confiable hacia la zona del centro de datos de la corporación en donde se encuentran albergados equipos de procesamiento de información, el cual a raíz del crecimiento de los servicios de computación y telecomunicaciones, en la sociedad y el entorno empresarial, se ha hecho urgentemente necesario renovar toda la estrategia de diseño, o, montaje y puesta en marcha de las instalaciones el eléctricas de acuerdo a los nuevos requerimientos del equipamiento en servicio, cada vez más sofisticado, costoso y sensible a los diferentes tipos de perturbaciones eléctricas.

Qué son los Voltajes Transitorios?

Los voltajes transitorios son disturbios que se presentan regularmente en los sistemas Eléctricos y provocan un aumento repentino en el voltaje suministrado a la red eléctrica pudiendo alcanzar valores de varios miles de voltios y durando típicamente unos microsegundos, esta gran magnitud los convierte en un peligro inminente a los equipos electrónicos por los daños tan severos que pueden causar. Las causas de los voltajes transitorios son tan variadas como los efectos que provocan, ya que los mismos pueden ser causado por factores externos como por factores internos a las instalaciones. Estudios realizados indican que de los transitorios recibidos y que afectan una instalación solo el 30 % son debidos a causas externas, tales como Descargas Atmosféricas o a la desconexión y conexión de subestaciones eléctricas. El restante 70 % son causados por equipos que están instalados dentro de nuestras plantas u oficinas y que son de uso tan común como fotocopiadoras, Sistemas de Aire Acondicionado, motores, variadores de frecuencia, tan solo por mencionar algunas de estas causas.

Origen de los Voltajes Transitorios:

Sus orígenes tienen dos efectos, el primero de las descargas atmosféricas tanto en forma directa como indirecta y los segundos son causados por la conmutación de los circuitos eléctricos a través de las empresas generadoras de energía de cada país.

Descargas Atmosféricas:

Cuando se produce la descarga cercana de un rayo, se generan campos electromagnéticos que inducen voltajes en los conductores de los circuitos eléctricos que llegan al espacio crítico. Otra forma que ingresan transitorios a nuestra red eléctrica es cuando cae el rayo a través del pararrayos debido a que habrá un acoplamiento a través de la capacitancia de un transformador y es cuando se producen los transitorios adicionales.Cuando la descarga es directa en los circuitos de alta tensión, estas llevan alta corriente que produce voltaje y que viaja a través de la resistencia de la tierra causando un cambio en el potencial de tierra, fluyendo por los conductores primarios cuyos voltajes están acoplados a los circuitos secundarios y llegando a los sistemas de bajo voltaje, afectando las cargas críticas, en resumen las descargas directas a circuitos de baja tensión llevan altas corrientes y altos voltajes, que pueden superar la capacidad operativa de los equipos.

Daños Colaterales

Por Conmutación de Circuitos:

Estos transitorios en su mayoría se producen por conmutación de circuito dentro de la edificación. Un ejemplo de estos transitorios internos es cuando se produce un corto circuito y que pueden durar hasta de 100 micro-seg. Por otro lado tenemos cuando se enciende un sistema de aire acondicionado los motores de arranque generan por la línea altos niveles de transitorios, adicionalmente es importante destacar que si existe un sistema de respaldo por generadores estos también son una gran fuente de emisores de transitorios mientras el arranque inicial y mientras estén en condición de online a la carga final.

Como Proteger el Centro de Datos

 (Data Center):

Viendo las posibles causas y daños que pueden afectar el equipamiento y la operación de una organización eléctricamente, es importante que las personas responsables de los centro de datos sepan que existen dispositivos especiales para crear un escudo de protección contra las perturbaciones eléctricas que podrían ser generadas como por ejemplo una descarga atmosférica. Estos dispositivos los conocemos como Dispositivo de Protección contra Sobretensiones DPS o SPD (Surge Protection Devices ) por sus siglas en inglés, anteriormente también se conocían como TVSS (transient voltage surge suppression).

Solución de Protección contra Picos de Voltaje Transitorios de Hubbell

Con tecnología de Rastreo de Onda Senoidal ( Sine – Wave – Trancking )

www.hubbell-wiring.com

Descargar brochure

Los DPS o SPD, son la primera línea de defensa que desviar la energía de un transitorio hacia el sistema de puesta a tierra, protegiendo a todos los equipos activos que contenga circuitos integrados (microprocesadores, memorias, etc.), y en general a toda la red electrónica sensible, sin embargo es importante hacer referencia que un DPS cumplirá con la función de desviar la energía no deseada siempre y cuando se cumplan las recomendaciones exigida por el código eléctrico internacional y las del fabricante un ejemplo de esto es que la instalación en donde se instalara el DPS deberá tener un sistema confiable de puesta a tierra y adicionalmente deberá instalarse lo más cercano a los respectivos tableros de distribución eléctrica de la acometida desde la entrada de la edificación hasta el último tablero interno donde se conecte la carga critica

A nivel mundial y específicamente en nuestra región como lo es latino américa , se ha venido tomando medidas en los últimos años como por ejemplo , las empresas aseguradoras están exigiendo dispositivos de protección eléctrica para evitar daños del hardware, y así de esta forma han contribuido al cambio de paradigma de que los dispositivos de protección eléctrica no se vean como un gastos , sino todo lo contrario es una inversión baja para proteger una mayor inversión como lo es la continuidad del negocio y la calidad del servicio hacia los clientes, como por ejemplo en el sector financiero.

Un punto muy importante a elegir un dispositivo de protección contra picos de voltaje transitorios ( SPD : Surge Protection Device ) es con que tecnología opera para ser mas eficiente en una instalación eléctrica y una de esta característica es conocida como “ Rastreo de Onda Senoidal ( Sine – Wave – Trancking ) , ya que hoy en día son considerados los más eficientes en el mercado con respecto a la otra tecnología “ Envolvente ( Envelope Clamping Barrier ) ”, esto debido a que los transitorios pueden ocurrir en cualquier parte de la forma de onda de voltaje de AC, y pueden ser inducidos ya sea en el semiciclo positivo o negativo, evitando que grandes transitorios lleguen a las cargas críticas ( Ejemplo: Servidor , Router, SAN ..etc. ) 

Al momento de adquirir un SPD en el mercado es recomendable tener en cuenta lo siguiente

1. Que sean de un fabricante reconocido y de prestigio, con el fin de tener una garantía del producto y la asesoría técnica especializada.
2. Que cumpla con certificaciones de pruebas internacionales entre ella una de la más exigida y reconocida es la UL 1449 en su 3era edición.
3. Que cumpla con el Estándar ANSI C62.41, “Guide for Surge Voltages in Low-Voltage AC Power Circuits”.

SPD Tipo 1, modelo tablero con la opción de bypass para mantenimiento sin afectar el suministro eléctrico en el área del data center, la recomendación que hace el código eléctrico internacional es que los SPD deben ser instalado lo más cercano al tablero eléctrico de distribución ya sea el principal o secundario

Por :espacioscriticosdesign@gmail.com