review1st.com – Schneider Electric, pemimpin global dalam teknologi energi, merilis studi yang mengkaji risiko arc flash pada arsitektur 800 VDC di data center, khususnya untuk mendukung kebutuhan infrastruktur data center AI dan AI Factories.
Studi ini memberikan panduan praktis mengenai cara mengidentifikasi, mengevaluasi, dan memitigasi risiko arc flash pada sistem distribusi daya 800 VDC.
Studi tersebut menyajikan data awal mengenai penerapan sistem 800 VDC untuk data center, termasuk analisis terhadap dua arsitektur 800 VDC yang mewakili desain umum dan mengacu pada praktik sejumlah perusahaan hyperscaler terkemuka.
Dengan memanfaatkan perangkat lunak canggih serta teknologi digital twin ETAP, Schneider Electric melakukan simulasi berbagai skenario gangguan untuk memahami karakteristik arc flash secara lebih akurat.
Pendekatan ini membantu tim engineering menentukan strategi perlindungan yang efektif, baik pada tingkat rak maupun fasilitas data center.
Risiko Arc Flash pada Sistem 800 VDC Data Center
Arc flash merupakan pelepasan energi listrik secara tiba-tiba yang dapat menghasilkan panas ekstrem, tekanan, cahaya, dan berpotensi menyebabkan cedera serius maupun kerusakan peralatan.
Seiring meningkatnya kebutuhan daya untuk komputasi AI, arsitektur 800 VDC mulai mendapat perhatian sebagai solusi distribusi daya untuk data center dengan kepadatan daya tinggi.
Namun, peningkatan tegangan operasi juga membutuhkan pemahaman yang lebih mendalam mengenai karakteristik gangguan, koordinasi sistem proteksi, serta prosedur kerja yang aman.
Berdasarkan analisis Schneider Electric, dampak arc flash pada sistem 800 VDC sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain desain arsitektur, penempatan kapasitor, karakteristik gangguan, serta kecepatan sistem dalam memutus gangguan.
Salah satu temuan penting studi ini menunjukkan bahwa risiko arc flash pada sistem 800 VDC tetap dapat dikelola, termasuk pada skenario berat yang didominasi oleh kontribusi energi kapasitor. Dalam berbagai kondisi, tingkat risiko tersebut juga dapat sebanding dengan sistem distribusi AC yang umum digunakan di data center.
800 VDC Mendukung Kebutuhan Data Center AI
Temuan studi ini hadir ketika industri data center bergerak menuju kepadatan daya yang semakin tinggi untuk mendukung beban kerja kecerdasan buatan atau AI.
Dipimpin oleh NVIDIA bersama sejumlah mitra teknologi energi, termasuk Schneider Electric, transisi menuju infrastruktur daya 800 VDC ditujukan untuk mendukung data center berskala besar dan AI Factories dengan kebutuhan daya rak TI yang dapat mencapai 400 kW atau lebih.
Distribusi 800 VDC menjadi salah satu pendekatan untuk memasok daya secara lebih efisien ke rak dengan kebutuhan daya tinggi. Namun, penerapan arsitektur tersebut harus disertai strategi keselamatan kelistrikan yang mampu mempertimbangkan karakteristik unik sistem DC.
“Distribusi daya 800 VDC merupakan perubahan besar dalam desain data center, tetapi juga menghadirkan aspek keselamatan yang perlu dikaji secara menyeluruh,” ujar Manish Kumar, EVP Secure Power & Data Centers Schneider Electric.
“Kolaborasi kami dengan sejumlah perusahaan hyperscaler terkemuka dunia memberikan salah satu kerangka praktis pertama bagi para engineer dan profesional keselamatan untuk mengevaluasi risiko arc flash.
Kerangka ini menawarkan pendekatan terstruktur untuk memahami karakteristik gangguan, menetapkan praktik kerja yang aman, serta merancang sistem proteksi yang efektif. Tujuan kami adalah membantu industri beralih ke arsitektur bertegangan lebih tinggi dengan aman dan penuh percaya diri.”
Analisis Arc Flash 800 VDC dengan Simulasi dan Digital Twin
Analisis arc flash telah menjadi bagian dari praktik keselamatan pada data center AC. Namun, penerapan 800 VDC yang dipasok melalui konverter memiliki karakteristik berbeda sehingga membutuhkan pendekatan analisis yang lebih spesifik.
Menurut studi Schneider Electric, standar dan metode analisis yang ada dapat memberikan estimasi yang terlalu konservatif apabila tidak mempertimbangkan perilaku dinamis sistem DC, terutama pada sistem yang memiliki kontribusi energi besar dari kapasitor.
Karena itu, penggunaan simulasi transien, perangkat lunak analisis sistem tenaga, dan digital twin dapat membantu memberikan gambaran risiko yang lebih mendekati kondisi operasional sebenarnya.
Pendekatan ini memungkinkan engineer mengevaluasi berbagai parameter, termasuk topologi sistem, lokasi gangguan, durasi arus gangguan, respons konverter, sistem proteksi, serta kontribusi kapasitor terhadap energi arc flash.
Schneider Electric Evaluasi Dua Arsitektur 800 VDC
Studi Schneider Electric mengevaluasi dua pendekatan arsitektur 800 VDC pada data center, yaitu sistem pada tingkat rak dan sistem terpusat pada tingkat fasilitas.
- Arsitektur 800 VDC di Tingkat Rak
Pada studi kasus sidecar, yang juga dikenal sebagai power rack, analisis dilakukan menggunakan metode dan asumsi konservatif.
Hasilnya menunjukkan bahwa energi insiden tercatat jauh di bawah ambang batas 1,2 cal/cm² yang digunakan sebagai acuan dalam penggunaan alat pelindung diri atau PPE, bahkan pada kondisi tanpa perangkat proteksi.
Temuan tersebut menunjukkan bahwa desain arsitektur dan karakteristik sumber energi memiliki peran penting dalam menentukan tingkat risiko arc flash pada sistem 800 VDC.
- Arsitektur 800 VDC Terpusat
Studi kedua mengevaluasi arsitektur 800 VDC terpusat pada tingkat fasilitas. Dalam skenario konservatif yang tidak dilengkapi proteksi arus lebih, potensi energi insiden dapat sedikit lebih tinggi dibandingkan desain pada tingkat rak.
Analisis juga mengevaluasi pengaruh topologi sistem serta lokasi gangguan, baik sebelum maupun sesudah dioda pencegah arus balik. Posisi gangguan dapat memengaruhi arus balik, arus puncak, dan dampak arc flash.
Ketika durasi kontribusi arus gangguan dibatasi menggunakan perangkat proteksi standar, energi arc flash dapat dikurangi hingga tingkat yang sesuai untuk lingkungan kerja dan secara umum sebanding dengan arsitektur AC yang banyak digunakan saat ini.
Faktor Utama yang Memengaruhi Risiko Arc Flash 800 VDC
Studi Schneider Electric menunjukkan bahwa strategi desain dan sistem proteksi merupakan faktor penting dalam mengurangi risiko arc flash pada data center 800 VDC.
Secara keseluruhan, risiko tetap dapat dikelola dan dalam banyak kondisi sebanding dengan sistem distribusi AC. Beberapa temuan utama penelitian meliputi:
- Karakteristik Transien Harus Diperhitungkan
Pada sistem 800 VDC, arc flash dipengaruhi oleh arus gangguan yang berubah terhadap waktu. Pelepasan energi dari kapasitor dapat menjadi faktor dominan pada beberapa milidetik pertama setelah gangguan terjadi.
Karena itu, analisis yang hanya menggunakan pendekatan kondisi tunak dapat memberikan gambaran yang kurang akurat terhadap perilaku aktual sistem.
Simulasi Meningkatkan Akurasi Analisis
Simulasi transien dan perangkat analisis sistem tenaga dapat memberikan pemahaman yang lebih mendalam mengenai risiko arc flash dibandingkan metode DC sederhana.
Pada sistem yang didominasi kapasitor, metode analisis sederhana berpotensi menghasilkan estimasi risiko yang terlalu konservatif. Penggunaan perangkat lunak canggih dan digital twin seperti ETAP memungkinkan operator dan engineer mengevaluasi berbagai skenario gangguan serta menyusun strategi proteksi yang lebih tepat.
Desain Sistem Menentukan Tingkat Risiko
Risiko arc flash tidak semata-mata ditentukan oleh penggunaan distribusi DC. Arsitektur dan konfigurasi sistem memiliki pengaruh yang besar.
Faktor seperti penempatan kapasitor, perangkat pencegah arus balik, lokasi gangguan, serta kecepatan perangkat proteksi dalam memutus arus menjadi elemen penting dalam merancang sistem 800 VDC yang aman.
ETAP Dorong Pendekatan Berbasis Fisika untuk Sistem 800 VDC
“Standar industri tetap menjadi acuan penting dalam keselamatan arc flash dan kelistrikan. Namun, metode tradisional terkadang terlalu konservatif karena belum sepenuhnya mencerminkan cara kerja sistem DC yang kompleks,” ujar Tanuj Khandelwal, CEO ETAP.
“Untuk memahami tingkat risiko yang sebenarnya, para insinyur perlu mengevaluasi topologi sistem, karakteristik gangguan, koordinasi proteksi, respons konverter, logika switching, dan skema proteksi aktif.
ETAP memungkinkan tim untuk memodelkan dan memvalidasi kinerja sistem 800 VDC secara nyata, sehingga pengambilan keputusan terkait keselamatan dan operasional dapat beralih dari asumsi konservatif menuju pendekatan berbasis fisika yang lebih akurat dan didukung AI.”
Schneider Electric Perkuat Keselamatan Infrastruktur 800 VDC
Studi ini dibangun berdasarkan pengalaman Schneider Electric selama puluhan tahun dalam pengujian keselamatan arc flash. Penelitian tersebut sekaligus memperkuat komitmen Schneider Electric dalam mendukung transisi industri menuju arsitektur daya 800 VDC untuk data center AI.
Arsitektur ini semakin penting seiring meningkatnya kebutuhan daya pada sistem rak berkapasitas tinggi. Selain melakukan analisis arc flash, Schneider Electric juga telah melakukan pengujian menyeluruh terhadap kemampuan live swap pada sistem daya 800 VDC untuk mendukung proses pemeliharaan yang aman.
Pendekatan yang menggabungkan pemodelan berbasis fisika, simulasi transien, digital twin, sistem proteksi, serta pengujian keselamatan dapat membantu operator dan engineer memahami risiko 800 VDC secara lebih komprehensif.
Dengan demikian, penerapan 800 VDC pada data center AI dapat dilakukan dengan mempertimbangkan efisiensi distribusi daya sekaligus aspek keselamatan, keandalan, dan pemeliharaan sistem.
White Paper Analisis Arc Flash 800 VDC
Temuan lengkap studi Schneider Electric tersedia dalam white paper berjudul “DC Arc Flash Analysis: A Practical Study on 800 VDC in Data Centers.”
Studi tersebut memberikan referensi praktis bagi engineer, operator data center, dan profesional keselamatan yang sedang mengevaluasi penerapan sistem 800 VDC, khususnya untuk infrastruktur data center dengan kebutuhan daya tinggi dan beban kerja AI.
