Instalación eléctrica de una sala de servidores en una pyme: rack, SAI y circuitos dedicados

Casi ninguna pyme decide montar una sala de servidores. Lo que ocurre es que un día hay un servidor debajo de una mesa, al año siguiente un rack en el cuarto de la limpieza, y al tercero ese cuarto sostiene la facturación, el correo, la centralita y las cámaras de toda la empresa. La instalación eléctrica, en cambio, sigue siendo la misma que se hizo para un almacén de material de oficina: un circuito de enchufes compartido y un diferencial que nadie ha vuelto a mirar.

El resultado es predecible. Paradas que nadie sabe explicar, un diferencial que salta los lunes por la mañana, un SAI que pita durante meses porque cambiarle las baterías implica apagar la empresa. Esta guía repasa cómo se plantea la parte eléctrica de un CPD pequeño —de uno a tres racks— y qué decisiones hay que tomar antes de meter el primer cable.

La carga real no está en la placa de características

El primer error se comete en la hoja de cálculo. Un servidor con dos fuentes de 800 W no consume 1.600 W: las fuentes son redundantes, así que la potencia útil máxima es la de una sola, y además una fuente casi nunca trabaja a plena carga. Sumar placas de características en un rack da cifras que duplican o triplican el consumo real, y eso lleva a contratar potencia que no se usa y a comprar un SAI sobredimensionado que trabaja en su zona menos eficiente.

Lo que sí hay que respetar es lo contrario de lo habitual en una oficina: aquí no hay coeficiente de simultaneidad. Un rack funciona 24 horas al día, 365 días al año, con una curva de consumo plana. Es carga permanente, y la línea que lo alimenta se calcula como tal, con el margen que corresponde a un circuito que nunca descansa. Un rack típico de pyme se mueve entre 1,5 y 4 kW; lo que decide el dimensionado no es ese número sino el hecho de que no baja nunca.

La forma seria de conocer la carga, si el rack ya existe, es medirla en la propia regleta de distribución durante unos días y quedarse con el consumo medio y el pico. Si el rack aún no existe, se estima por equipo con datos de consumo típico —no de placa— y se deja margen, porque un CPD pequeño siempre crece.

El circuito dedicado no es un lujo, es el cambio que más avería evita

Si hay una sola recomendación que se cumple poco y ahorra más disgustos, es esta: la sala de servidores va en su propio circuito, desde el cuadro general, con su propia protección. No compartido con los enchufes de la oficina, ni con la cocina, ni con el aire acondicionado de la planta.

Los motivos son tres y todos se acaban viendo en la práctica:

• Aislamiento de averías. Un microondas, una cafetera o un aspirador que provoca un disparo en la oficina no puede llevarse por delante el servidor de la empresa. Y al revés: un problema en el rack no debe dejar a oscuras una planta entera.
• Mantenimiento sin apagar. Con circuito propio, tocar cualquier cosa de la oficina no obliga a negociar una ventana de parada del sistema.
• Que nadie lo desconecte por error. Un circuito identificado y etiquetado en el cuadro es la diferencia entre un corte planificado y un “creía que ese era el del pasillo”.

En racks a partir de cierta carga, o cuando hay servidores con fuente redundante, lo correcto es alimentar el rack con dos líneas independientes desde el cuadro, cada una a una regleta distinta del rack, y repartir las dos fuentes de cada servidor entre ambas. La redundancia de fuentes solo sirve de algo si detrás hay dos caminos eléctricos distintos; si las dos fuentes acaban en la misma regleta y en el mismo magnetotérmico, se ha pagado por una redundancia que no existe.

Dentro del rack, la distribución se hace con regletas de rack (PDU) fijas y de intensidad adecuada, no con ladrones ni alargaderas domésticas encadenadas. Es exactamente el escenario de riesgo que describimos al hablar de cuándo multiplicar un enchufe se convierte en un problema real, agravado porque aquí la carga es continua y el armario está cerrado.

En instalaciones largas —el cuadro en una punta del edificio y la sala técnica en la otra— el criterio que acaba mandando no es la intensidad sino la caída de tensión admisible. Una tensión de entrada baja obliga al SAI a corregir de forma permanente y, en los modelos que lo hacen tirando de batería, a consumirle vida útil sin que nadie se dé cuenta.

El diferencial que salta sin que haya ninguna avería

Este es el síntoma estrella de las salas técnicas y el que más veces se diagnostica mal. Todas las fuentes de alimentación conmutadas —servidores, switches, cabinas de disco, NAS— llevan filtros que derivan a tierra una pequeña corriente de fuga de forma permanente y por diseño. Hablamos de unos pocos miliamperios por equipo, perfectamente normales.

El problema es que esas fugas se suman. Quince equipos aportando entre 1 y 3 mA cada uno colocan la fuga permanente del circuito peligrosamente cerca del umbral de un diferencial de 30 mA, que en la práctica puede disparar a partir de 15 mA. A partir de ahí, cualquier variación —un equipo nuevo, un día húmedo, el arranque de la climatización— provoca un disparo que parece aleatorio y que no se reproduce cuando viene el técnico.

La solución nunca es quitar el diferencial ni subirlo a ciegas. Es medir y repartir:

• Medir la fuga real del circuito con una pinza de fugas, en funcionamiento normal. Es una medida de dos minutos que cierra el diagnóstico; lo explicamos en detalle en qué es la corriente de fuga y cómo se mide.
• Repartir la carga en varios diferenciales en lugar de colgar toda la sala de uno solo. Dividir el rack en dos o tres circuitos reduce la fuga acumulada por diferencial y además acota qué se cae cuando algo falla.
• Elegir el tipo correcto. Las fuentes conmutadas generan fugas con componente de alta frecuencia que un diferencial tipo AC detecta mal. Aquí toca tipo A, o tipo F si hay variadores o equipos de climatización en el mismo circuito: la diferencia práctica está en qué ve cada tipo de diferencial.
• Protección superinmunizada en las líneas críticas, que distingue mejor entre una fuga real y el transitorio de encendido de una fuente.

Si el rack es trifásico, aparece un segundo efecto de la misma familia: las fuentes conmutadas son cargas no lineales y su tercer armónico se suma en el neutro en lugar de compensarse. Es la razón por la que en una sala técnica el neutro puede calentar más que las fases, algo poco intuitivo que merece la pena entender antes de dimensionar el cable: lo desarrollamos en armónicos y calentamiento del neutro.

SAI: qué protege de verdad y qué no

Un SAI no está ahí para que la empresa siga trabajando durante un corte largo. Está para dos cosas mucho más concretas: absorber los microcortes y las variaciones de tensión —que son el 90 % de lo que degrada un servidor— y dar tiempo a un apagado ordenado cuando el corte se prolonga. Un servidor que se queda sin tensión de golpe puede corromper datos; el valor del SAI es evitar eso, no aguantar tres horas.

De ahí se deducen las decisiones importantes:

• La autonomía se dimensiona contra el tiempo de apagado, no contra la duración del corte. Diez o quince minutos bien aprovechados, con el SAI comunicado con los servidores para lanzar el apagado automático, valen más que una hora de autonomía sin nadie que ordene apagar. Un SAI sin esa comunicación configurada es media instalación.
• Si el negocio necesita continuidad real, la conversación es otra: ahí entra un grupo electrógeno y el SAI pasa a cubrir solo el tiempo de arranque. Las condiciones que debe cumplir esa combinación están en la ITC-BT-40, que regula grupos electrógenos y SAI.
• El SAI necesita su propio circuito de entrada y un bypass de mantenimiento. Sin bypass, cambiar las baterías obliga a parar todo lo que alimenta. Es la razón por la que tantas empresas conviven durante meses con un SAI avisando de baterías agotadas: no es dejadez, es que nadie previó cómo sustituirlas sin apagar la empresa.
• Las baterías dependen de la temperatura. Trabajan bien en torno a 20-25 °C y su vida útil se acorta drásticamente por encima. Un SAI metido en un armario cerrado sin ventilación no dura lo que promete la ficha, y su fallo se descubre justo el día del corte.
• La climatización no va al SAI. Consume demasiado para la autonomía que se busca. Sí debe ir al grupo electrógeno, si existe, porque un rack sin refrigeración sube de temperatura en minutos.

Climatización, tierra y el resto de la sala

La carga térmica es igual a la carga eléctrica. Es la regla que más se olvida: prácticamente toda la energía que entra en un rack sale en forma de calor. Un rack de 3 kW mete 3 kW de calor en una habitación pequeña y cerrada. Eso significa que la climatización no es un extra opcional del proyecto y que suma su propio consumo al cálculo de potencia —con lo que la sala puede acabar pesando bastante más de lo previsto y ser la que empuja a replantear la potencia contratada.

El equipo de clima de una sala técnica trabaja todo el año, también en invierno, así que va en circuito propio y con protección de motor adecuada, no colgado del circuito de alumbrado. Y conviene una sonda de temperatura con alarma: la avería silenciosa más frecuente de un CPD pequeño no es eléctrica, es un split parado un viernes por la tarde.

Sobre la puesta a tierra hay un mito que sigue circulando: la “tierra separada de informática”. No. Dos tierras independientes en el mismo edificio crean diferencias de potencial entre equipos interconectados por cable de datos, que es precisamente lo que se quería evitar. La instalación tiene una única tierra, con la estructura del rack conectada a la equipotencialidad, y su valor se comprueba midiendo: los criterios están en la ITC-BT-18 sobre puesta a tierra.

Quedan tres detalles que marcan la diferencia entre una sala técnica y un cuarto con un armario dentro:

• Protección contra sobretensiones. El SAI no sustituye al descargador. Un SPD en el cuadro que alimenta la sala, y uno cerca del rack si la línea es larga, protegen contra lo que llega por la red y por la maniobra de la propia instalación. Cuándo es exigible y cuándo simplemente razonable lo vemos en protector de sobretensiones: cuándo lo necesitas.
• Separación entre energía y datos. Las canalizaciones de fuerza y las de red van separadas, y cuando se cruzan lo hacen en perpendicular. Compartir tubo entre un cable de alimentación y un cable de red es la receta para errores de transmisión intermitentes que se investigan durante semanas en el lado informático.
• Reserva en el cuadro y etiquetado. Una sala técnica cambia cada año: entra una cabina, un switch más grande, un segundo SAI. Dejar módulos libres y canalización con holgura convierte una ampliación de un día en una de una hora. Cómo estimar ese margen está en cuántos módulos dejar de reserva en el cuadro.

FAQ

Si tienes un rack creciendo en un cuarto que no se diseñó para eso, disparos que nadie sabe explicar o un SAI avisando desde hace meses porque no hay forma de pararlo, el punto de partida es medir la carga y la fuga reales y replantear el reparto del cuadro. Podemos revisarlo y dejarlo por escrito: échale un vistazo a cuadro eléctrico o a reparación de averías.

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