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EQUIPAMIENTO ELÉCTRICO PARA DISEÑO DE DATA CENTER

Ing. César Inga Zapata

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Según el estándar TIA‐942, la infraestructura de soporte de un datacenter debe estar 
compuesto por cuatro subsitemas como lo son telecomunicaciones, arquitectura, 
sistema eléctrico y sistema mecánico.

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Martes 9 de abril del 2013 GESTIÓN

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TEMARIO
1. FUNDAMENTOS DE LA ENERGÍA  ELÉCTRICA
2. SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
3. SISTEMA DE PUESTA A TIERRA PARA DATA CENTER
4. EQUIPOS DE PROTECCIÓN ELÉCTRICA DPS
5. TRANSFORMADORES DE AISLAMIENTO
6. SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN ININTERRUMPIDA
7. SISTEMAS DE TRANSFERENCIA AUTOMÁTICA Y GEN SET
8. GESTIÓN DE MONITOREO
7. RESUMEN
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Automatic 
Transfer Switch

Fire Pump 
Controller

Extreme Density 
Precision Cooling

Precision 
Cooling

Power Distribution 
Units

DPS/TVSS Surge 
Suppression

Uninterruptible Power 
Systems & Batteries
Integrated Racks

RACK
Rack 
Cooling

Cable 
Management
Power 
Distribution 
Unit 
KVM
UPS
Rack 
Monitoring

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La Energía Eléctrica

Generación

NUCLEAR

FOSSIL

HYDRO
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La Energía Eléctrica

Generación
Transmisión
NUCLEAR

FOSSIL

HYDRO
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La Energía Eléctrica

Generación
Transmisión
NUCLEAR

FOSSIL

Distribución

HYDRO

Subestaciones

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La Energía Eléctrica

Generación
Transmisión
NUCLEAR

FOSSIL

Distribución

HYDRO

Subestaciones

Utilización

FABRICAS

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1. FUNDAMENTOS DE LA CALIDAD DE LA ENERGÍA
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Fuente: Rittal

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Calidad de energía y confiabilidad

Corte  de Energía
Microcortes de Tensión
Huecos de Tensión (DIPS, SAGS)
Sobretensiones transitorias
Subtensión
Ruido Eléctrico
Variación de Frecuencia
Interrupciones de tensión
Distorsión Armónica

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Introducción a Soluciones de Protección Eléctrica

Pirámide de la calidad de energía

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SISTEMA DE PUESTA A TIERRA PARA EQUIPOS ELECTRÓNICOS 
SENSIBLES
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OBJETIVOS DE LAS PUESTAS A TIERRA

Seguridad de las personas
EL OBJETIVO PRINCIPAL DE LOS SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA ES  GARANTIZAR 
SEGURIDAD AL PERSONAL DURANTE FALLAS ELÉCTRICAS O DESCARGAS.

Protección de las instalaciones
EN ESTADO ESTACIONARIO, LAS PUESTAS A TIERRA  DISMINUYEN LAS TENSIONES DE 
OBJETOS METÁLICOS QUE SE ENCUENTRAN INFLUENCIADOS POR INDUCCIONES DE 
OBJETOS ENERGIZADOS O POR ESTÁTICA.

Compatibilidad electromagnética
CUANDO SE PRESENTAN LAS DESCARGAS ATMOSFÉRICAS,  PROPORCIONAN UN CAMINO 
SEGURO PARA LA CORRIENTE ELÉCTRICA DEL RAYO, MANTENIENDO LA 
EQUIPOTENCIALIDAD DE TODA LA INSTALACIÓN.
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PUESTA A TIERRA

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SISTEMA DE PUESTA A TIERRA

Pararrayos o terminales 
de captación

Tierra Sensible
Data Center

Suelo

Tierra de Potencia

Puesta a 
Tierra

Para un mismo edificio quedan expresamente prohibidos los sistemas de puesta a tierra que 
aparecen en la Figura, según criterio adoptado de la IEC 61000‐5‐2.
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SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
Pararrayos o terminales 
de captación

Tierra Sensible
Data Center

Suelo

Tierra de 
Potencia

Puesta a 
Tierra

Para un mismo edificio quedan expresamente prohibidos los sistemas de puesta a tierra que 
aparece en la Figura, según criterio adoptado de la IEC 61000‐5‐2
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SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
Tierra Sensible
Data Center 

Tierra de 
Potencia

Pararrayos o terminales 
de captación
Conductores 
Equipotenciales 
sugeridas para 
edificios altos

Bajantes

Conexiones

Puesta a 
Tierra

Suelo
Para un mismo edificio los sistemas de puesta a tierra tendrán que aparecen como en la 
Figura, según criterio adoptado de la IEC 61000‐5‐2.

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Representación Esquemática Tridimensional de Un SPT

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2. CIRCUITO ELÉCTRICO PARA EQUIPOS ELECTRÓNICOS SENSIBLES
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MALLA DE ALTA FRECUENCIA 

MALLA DE ALTA FRECUENCIA: 
Amortigua interferencias por propagación aérea hasta una determinada frecuencia:

‐Para operar no requiere PT 
‐Baja impedancia del loop (bucle)
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LAS SEÑALES DE INTERFERENCIA EN EQUIPOS 
EN ALTAS FRECUENCIAS

XL60Hz =  2πƒL = 377 L
XL5MHz =  2πƒL = 31,416.000 L
XL10MHz =  2πƒL = 62,832,000 L
L: Reactancia inductiva

SIN MALLA

CON MALLA

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MALLA DE ALTA FRECUENCIA 

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MALLA DE ALTA FRECUENCIA 

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ACOMETIDA ELÉCTRICA, CUARTO DE ENERGÍA DE DISTRIBUCIÓN

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Aterramiento Data Center sin Piso Técnico

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Aterramiento data Center con Piso Técnico

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Aterramiento Data Center con Piso Técnico

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3. PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES TRANSITORIAS

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Tensión

¿Qué son las Sobretensiones Transitorias?
Sobretensión de 
origen Atmosférico
Sobretensión 
de maniobra

Tiempo

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¿Qué son las Sobretensiones Transitorias?
NEMA
Los Picos de Tensión o Transitorios son breves picos de sobretensión o
perturbaciones en una onda de energía que pueden dañar, degradar y
hasta destruir los equipos eléctricos y electrónicos dentro de cualquier
casa, edificio comercial o instalaciones de una fabrica.

IEEE (Emerald Book)
Las sobretensiones pueden tener muchos efectos sobre los
equipos que van desde efectos indetectables hasta sacar de servicio
cualquier equipo.

UNDERWRITERS LABORATORIES
Determina que la naturaleza imprevisible de las fluctuaciones hace que
sea difícil suprimirlos; nunca se sabe cuándo, cuánto tiempo o cuán
poderosos serán estos.

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Las perturvaciones y fallas pueden tener un Origen Externo
o como sucede más a menudo puede ser de Origen Interno
(Perturvaciones generadas por nuestros propios equipos)
Las soluciones ante estos problemas varian dependiendo de 
un análisis previo
Protección y Captura 
de Rayos

Una mayor confiabilidad en nuestra infraestructura, estará
acompañado en saber identificar de forma oportuna todos
estos posibles problemas

Protección de fallas 
entrantes través de las 
líneas de Distribución

Equipos de 
Computo y 
Comunicaciones

Línea Telefónica

Equipos de 
Computo

Sala de 
Servidores
Líneas 
de Control

Línea 
distribución 
en Media 
Tensión

Central Telefónica
Fuentes de 
Inducción
Sala de 
Impresoras
Tablero de 
Distribución

Sub Estación de 
Transformación

Captura de fallas 
provenientes de lado de 
fuerza

UPS, 
Estabilizadores,
Baterías

Puesta a Tierra de 
Potencia

Diseño de Conductores 
equipotenciales
Buena Condición de 
sistema de Puesta a 
Tierra
Baja Impedancia del 
Sistema a Tierra 
aplicando Cemento 
Conductivo
Dispositivo de Protección TVSS

Potencial 
a Tierra

Unidad de 
Computo
Remota

Multiaterramiento de 
las Tierras

Sub distribución

Disipación correcta de la 
energía de falla en el 
Sistema a Tierra

Dispositivos de  Protección para Comunicación.
Electrodos de Puesta a Tierras

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Porcentaje de Eventos que afectan 
al Suministro Eléctrico 

Variación de Tensión
11.0%

Cortes y Apagones
0.5%

Ruido y Sobretensiones Transitorias
88.5%

Fuente: IBM

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Efecto de Sobretensiones Transitorias 
en Infraestructura Electrónica y Equipos 
Informáticos

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Daño o quiebre de aislamiento

Daño Acumulativo

Integrado de Tarjeta Electrónica de PLC

Falla Catastrófica
Fuente: Fuerza aérea de los estados Unidos

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¿Qué causa el daño en los semiconductores?
Voltaje

Corriente (I2T)

Ruptura o quiebre dieléctrico

Calentamiento excesivo

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Protección de UPS

DPS
DPS

DPS
SECTION 8.6.5 UPS Protección contra sobretensiones
Se recomienda tanto el circuito de entrada del UPS y los circuitos de
derivación (incluyendo el bypass de mantenimiento) deberían estar equipados
con dispositivos de protección contra Sobretensiones.

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Fuente: Pacifico Seguros

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4. DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES TRANSITORIAS

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Funcionamiento de Dispositivos de Protección

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IEEE Emerald Book Recomienda una protección en cascada
(o de dos etapas).

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IEEE Emerald Book Recomienda una protección en cascada
(o de dos etapas).

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IEEE Emerald Book Recomienda una protección en cascada
(o de dos etapas).

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IEEE Emerald Book Recomienda una protección en cascada
(o de dos etapas).

10,000V
10,000V

10,000V

10,000V

10,000V
10,000V

Celda Principal

Tablero de 
Distribución

10,000V

Tablero IT

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IEEE Emerald Book Recomienda una protección en cascada
(o de dos etapas).

20,000V
2,300V

2,300V

1,000V

1,000V
0V

Celda Principal
I.T. System Shield

Tablero de 
Distribución
I.T. System Shield

0V

Tablero IT
I.T. System Shield

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IEEE Emerald Book Recomienda una protección en cascada
Instalación
(o de dos etapas).

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IEEE C62.72‐2002/2003
Sección 14.1 ‐ "... La destrucción de
los MOV podría expulsar fragmentos de
metal calientes, conductores, gases
ionizados, y humo denso (conductor
eléctrico) y hollín.
Además de los riesgos inmediatos, la
intrusión de tales elementos en el interior
de
los
equipos
de
distribución
eléctrica
puede
dañar
o
comprometer un sistema de Data Center y
el resultado en cascada efecto y serios
daños al equipo.

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UL 1449 
Tercera Edición
Vigente desde el  29 de Setiembre de 2009

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ANSI - UL1449 3rd Edition - Cuatro Cambios Importantes

1. Voltaje Suprimido (SVR) contra Voltaje de Protección (VPR) 
Este es probablemente el cambio de prueba más importante que convierte a los equipos antiguos en 
obsoletos. Las pruebas anteriores eran de 500A / 6000 V. 
Las Nuevas pruebas son a 3000 A / 6.000V. Esto es seis veces más energía por evento, que da lugar a 
mayores tensiones de falla.
2. Corriente Nominal de Descarga(In)
de hasta 20kA, se incluirá en las especificaciones y las etiquetas del supresor.
Ejemplo:
Tipo 1 puede ser probado a 10kA y 20kA, Tipo 2 de 3kA, 5kA, 10kA y 20kA.
Según CBMA mayoría de los eventos son superiores 3kA.
3. Categorías de Supresor
El nuevo estándar clasifica los supresores en cuatro tipos, según sean o no un componente, y según 
dónde se instalen en el sistema de distribución eléctrica.
4. TVSS ahora se conoce como SPD
El término en inglés para los supresores de sobretensiones ya no será “Transient Voltage Surge 
Suppressor (TVSS)”, sino “Surge Protective Device (SPD)”.
5. Ampliar su alcance
La 3ra Edición de UL ahora regula los productos supresión diseñados para proteger circuitos eléctricos 
de hasta 1000A.
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Underwriters Laboratories Inc. (UL) ‐ establece que 
los equipamientos eléctricos y electrónicos tienen 
de 35% a 40% mayor tiempo de vida si se eliminan 
las Sobretensiones Transitorias.

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Verifying at www.UL.com

Click
Certifications

Category Code  #’s:
XUHT for TVSS (<Oct 09)
OWHX for Arrestors (<Oct 09)
VZCA for SPDs

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DPS vs Fusible y Breaker (Interruptor )

Breaker & Fusible
Dispositivo de protección contra Sobre corriente
Protege equipos y personas frente a Sobre corriente

DPS (TVSS)
Dispositivo de protección contra Sobre Tensiones  
Protege equipos frente a Sobre Tensiones

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

30 años de experiencia



ISO 9001-2000 Quality Management System



ISO 17025 UL evaluación



Power Quality Assurance Magazine –
PQ 50 Compañía



Frost & Sullivan nombró a APT –
Proveedor Líder de aparatos trifásicos



Market Engineering Customer Focus Awards



Participamos con grupos UL, IEEE, NEMA

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XAS 
XAL

Type 1 Surge Protective Device/SPD/TVSS
With surge current levels of 100kA, 150kA, 200kA, 250kA, 300kA, 
400kA and 500kA per phase, our XAS Series is the SPD that covers 
most current SPD needs. With one replaceable module per unit 
containing Large Block 50kA Thermal Protected MOV’s, this units 
low cost, reliability, flexibility and robustness is the best solution 
for any environment; large or small!

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XBS
XBL

Type 1 Surge Protective Device/SPD/TVSS
Our largest, highest kA SPD, the XBS Series utilizes two 
separate, dual redundant replaceable modules that work in 
parallel. With Large Block 50kA Thermal Protected MOV’s with 
surge current levels of 600kA, 800kA and 1000kA per phase, 
this unit is for those “Mission Critical” environments.

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Un módulo reemplazable individual por fase y niveles de 
corriente de 160kA y de 120kA por fase, con luces 
indicadoras redundantes para cada fase y alarma audible 
con botones del silencio y de prueba.

HP

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XDS

The XDS Series utilizes large Block 50kA Thermal Protected 
MOV’s with surge current levels of 100kA, 150kA and 200kA 
per phase. With line or load side installation flexibility, this unit 
is a great fit from the service entrance all the way down to 
each distribution and/or branch panel.

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XCS

Type 1 Surge Protective Device/SPD/TVSS
The XCS Series utilizes large Block 50kA Thermal Protected 
MOV’s with surge current levels of 100kA per phase. With a 
compact economical design and line or load side installation 
flexibility, this unit can be installed anywhere in any electrical 
distribution system.

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SPDEE

Type 1 Surge Protective Device/SPD/TVSS
The SPDEE Series utilizes large Block 50kA Thermal Protected 
MOV’s with surge current levels of 50kA per mode. The unit is a 
perfect replacement to the obsolete surge arrestors. With a small, 
compact design and line or load side installation flexibility, this 
unit can be installed anywhere in any electrical distribution 
system.

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Fuente: corporación Miyasato

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Fuente: Interbank

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Fuente: Técnicas Metálicas

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Fuente: Técnicas Metálicas

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Fuente: IBM

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Fuente: LAN

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Fuente: LAP

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Fuente: LAP

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TRANSFORMADORES DE AISLAMIENTO

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SISTEMAS ELÉCTRICOS

¿?V

220V

220V

¿SPT?

380V
220V

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TRANSFORMADOR DE AISLAMIENTO

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EFECTO DE ARMÓNICOS EN LOS TRANSFORMADORES

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UPS (UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY )
TIPOS Y TECNOLOGÍA

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UPS (UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY )
TIPOS Y TECNOLOGÍA
•

Monofásicos
– Off Line
– Interactive
– True On Line



Trifásicos
– True On Line

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OFF LINE UPS

Filter
Transfer
Switch
Battery
Charger
AC/DC

Battery
+

Load

Inverter

‐

D C
A C

Sags

Surges

Noise

50%

50%

90%

Spikes

80%

Outage

80%

Waveform
Distortion

0%

Frequency
Variations

0%

Effectiveness = 55%
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LINE‐INTERACTIVE UPS
Filter

Transfer
Switch

AVR

Filter

AC/DC
Battery
Charger

Sags

100%

Surges

50%

+

‐

Battery

Load

D C
AC

Inverter

Noise

Spikes

95%

95%

Outage

90%

Waveform
Distortion

0%

Frequency
Variations

0%

Effectiveness = 85%
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CARACTERÍSTICAS DE UPS
ON‐LINE TRIFÁSICOS
•

New Ratings 10, 15, and 500kVA

•

3 Intellislots + 1 serial port

•

Online Double Conversion

•

SNMP + WEB, Modbus/Jbus

•

THDi <3%, Input PF 0,99

•

DSP Control with IGBT Rectifier 

•

Parallelable up to 6 units

•

Ability to support 100% unbalanced loads

•

Dual bus compatible

•

Extremely wide Input V: 205V @<72% load

•

Large LCD with 12 languages

•

Compact Footprint (DxW = 600 x 700 mm)

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TRUE ON LINE (NORMAL POWER FLOW)

Static Switch Off

Regenerated 
UPS Power

Unregulated power Utility 
or Genset
Power Flow, from Utility to inverter regulated power

Rectifier ON

Inverter ON

Battery Float

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TRUE ON LINE  (BATTERY DISCHARGING)

Static Switch Off

Regenerated 
UPS Power

Unregulated power Utility 
or Genset
From battery to INV to Load

Rectifier OFF

Inverter ON

Battery Discharge

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TRUE ON LINE  (UPS ON STATIC BYPASS)

Static Switch On
Power flow from utility to the load.

Utility Power

Unregulated power Utility 
or Genset

TVSS only!!!

Rectifier 

Inverter off
Battery

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TRUE ON LINE  (CON BYPASS INTERNO Y EXTERNO)

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SISTEMA CON REDUNDANCIA AISLADA

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SISTEMA CON REDUNDANCIA EN PARALELO

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www.ie.com.pe
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www.ie.com.pe
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www.ie.com.pe
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Racks PDU para Aplicaciones de TI
Regletas 

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REDUCING SINGLE POINTS OF FAILURE

 Single UPS
 Single electrical distribution panel
 Single cable per computer device
 Single power supply per server

UPS 
A



 Single Point Failure
= 



Electrical 
Dist. Panel

Rack 1

Rack 2

Rack 3

Rack 4


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REDUCING SINGLE POINTS OF FAILURE

 Single UPS
 Single electrical distribution panel
 Single cable per computer device
 Dual power supply per server eliminates single point of 
failure but increases cabling under the floor.

UPS 
A






Electrical 
Dist. Panel

Rack 1

Rack 2

Rack 3

Rack 4


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REDUCING SINGLE POINTS OF FAILURE
CASO UPS´S  DE 80 KVA
 Single UPS
 Single electrical distribution panel
 Smart power strips eliminate excess cabling & improve air 
flow under the floor.

UPS 
A







Electrical 
Dist. Panel

Rack 1

Rack 2

Rack 3

Rack 4


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REDUCING SINGLE POINTS OF FAILURE

 Single UPS
 Redundant electrical distribution panel and smart power 
strips.

UPS 
A






Electrical 
Dist. Panel

Rack 1

Rack 2

Rack 3

Rack 4

Electrical 
Electrical 
Dist. 
Dist. Panel
Panel


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Reducing Single Points of Failure

 Redundant UPS

UPS 
A

UPS 
B






Electrical 
Dist. Panel

Rack 1

Rack 2

Rack 3

Rack 4

Electrical 
Electrical 
Dist. 
Dist. Panel
Panel


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CONFIABILIDAD EN DISEÑO DE DATA CENTERS
TIA‐942 TIERS OF PROTECTION

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TYPES OF SYSTEMS
TIER 1

HW Protection

Utility Source

DPS and / or
Conditioner

PDU

LOAD

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TYPES OF SYSTEMS
TIER 2

Preserve Data

Utility Source

UPS

PDU

LOAD

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TYPES OF SYSTEMS
TIER 3: Increase Uptime
1 + 1 Redundant

Parallel Redundant
Utility Source w/
ATS & Generator

Utility Source w/
ATS & Generator
UPS 1

UPS 2

UPS 1

UPS 2
SCC

PDU

PDU

LOAD

LOAD

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TYPES OF SYSTEMS
TIER 4: No Downtime
Distributed Redundant

Utility Source /
Generator #1
UPS 1

Utility Source /
Generator #2
LBS

UPS 2

DUAL INPUT PDU
LOAD

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TYPES OF SYSTEMS
TIER 4: No Downtime
Distributed Redundant

Utility Source /
Generator #1
UPS 1

Utility Source /
Generator #2
LBS

UPS 2

STS
PDU
LOAD

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TYPES OF SYSTEMS
TIER 4: No Downtime
Distributed Redundant

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TYPES OF SYSTEMS
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TYPES OF SYSTEMS
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LBS
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LOAD
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STS

PDU

PDU

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PDU

PDU

DUAL INPUT LOAD

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LOAD BUS SYNC (LBS)

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1+1 PARALELO REDUNDANTE ‐ DUAL BUS

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SISTEMAS DE TRANSFERENCIA AUTOMÁTICA
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DEFINICIÓN DE UN TABLERO DE TRANSFERENCIA

•

Un dispositivo diseñado para conectar la carga crítica a una fuente de 
energía alterna cuando la fuente de energía normal no es aceptable, y 
automáticamente transfiere cuando la energía principal retorna.

RED COMERCIAL

Carga

Grupo electrógeno

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FUNCIONES PRINCIPALES DE UN SISTEMA DE 
TRANSFERENCIA AUTOMÁTICO

• Mantener la conexión de corriente de 
forma contínua a la carga
• Detectar fallos de red
• Transferir carga a una fuente alternativa
• Sensar el retorno de la fuente original
• Transferir nuevamente la carga a la fuente 
original
• Mantener y cerrar incluso en caso de 
corriente de falta en la carga

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TIPOS BÁSICOS DE TABLEROS DE TRANSFERENCIA

• Automáticos: operan automáticamente en caso de pérdida de 
la fuente principal o bajada crítica de la tensión.  

•

No Automáticos: el accionamiento debe ser operado 
manualmente y el actuador puede ser eléctrico o mecánico.


Aplicación para grupos electrógenos de arranque manual o que 
precisen intervención del personal de supervisión en la transferencia.

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TIPOS BÁSICOS DE TABLEROS DE TRANSFERENCIA
•

TRANSICIÓN ABIERTA:  
Operan mediante una rápida conmutación produciendo un mínimo tiempo de corte de 
energía.

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TIPOS BÁSICOS DE TABLEROS DE TRANSFERENCIA
•

TRANSICIÓN CERRADA: 
Operan mediante un paralelaje de fuentes de alimentación permitiendo una conmutación sin 
corte de energía.
 Para aplicaciones de mantenimiento de riesgo.
 Reduce el estress de los UPS’s.
 Ahorro de Energía

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TIPOS BÁSICOS DE TABLEROS DE TRANSFERENCIA
•

TRANSICIÓN CON RETARDO PROGRAMADO: 
Opera realizando la transferencia desconectando la carga temporalmente en forma 
programada

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CONFIGURACION SISTEMA DE UPS PARALELO REDUNDANTE

Concesionaria

Tablero 
General

Tablero de 
Transferencia 

Tablero de 
Maniobras de UPS

Aire 
Acondicionado 
de Precisión

Tablero de 
distribución

DPS
UPS

Trafo de 
Aislamiento
GE

Carga
Data Center
UPS
Carga
Data Center

Reserva
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CONFIGURACION PARALELO REDUNDANTE

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