Schneider Electric mengumumkan analisis pertama di industri yang memberikan panduan praktis mengenai cara mengidentifikasi, menilai dan memitigasi risiko arc flash — ledakan energi listrik yang menghasilkan panas ekstrem serta berpotensi menyebabkan cedera serius dan kerusakan peralatan — pada arsitektur daya 800 VDC.
Berdasarkan skenario penerapan yang mengacu pada pola desain perusahaan hyperscaler, analisis ini membandingkan dua arsitektur 800 VDC yang sedang berkembang dengan konfigurasi berbeda. Hasilnya menunjukkan bahwa dampak arc flash sangat dipengaruhi oleh desain arsitektur, penempatan kapasitor, dan kecepatan sistem dalam memutus gangguan.
Salah satu temuan utama penelitian ini menunjukkan bahwa risiko arc flash pada sistem 800 VDC tetap dapat diatasi, bahkan dalam skenario paling berat yang didominasi oleh kapasitor. Dalam banyak kasus, tingkat risikonya juga sebanding dengan sistem AC pada umumnya. Selain itu, pemodelan yang lebih baik menggunakan perangkat lunak canggih dan digital twin dapat membantu menggambarkan risiko arc flash secara lebih akurat
Temuan ini hadir pada saat yang krusial, ketika arsitektur 800 VDC mulai diterapkan untuk mendukung rak berkapasitas lebih tinggi di data center AI. Dipimpin oleh NVIDIA bersama mitra teknologi energi seperti Schneider Electric, transisi menuju infrastruktur daya data center 800 VDC akan memungkinkan data center berskala besar dan AI Factories mendukung rak TI berkapasitas 400 kW atau lebih.
Seiring dengan percepatan industri menuju kepadatan daya yang lebih tinggi, distribusi 800 VDC menjadi solusi praktis untuk memasok daya ke rak berskala megawatt secara efisien. Namun, penggunaan tegangan operasi yang lebih tinggi juga membutuhkan pemahaman yang lebih mendalam mengenai karakteristik gangguan, koordinasi sistem proteksi, dan praktik kerja yang aman.
“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,” sambungnya.
Analisis arc flash telah menjadi praktik standar di data center AC. Namun, hingga saat ini belum terdapat standar atau panduan yang berlaku secara luas di industri untuk mengelola bahaya kelistrikan yang mungkin dihadapi personel pada sistem 800 VDC yang dipasok melalui konverter. Karena itu, penelitian terbaru ini penting untuk membantu mengevaluasi dan mengelola risiko arc flash sekaligus memastikan sistem 800 VDC memiliki tingkat keselamatan yang sebanding dengan sistem daya yang digunakan saat ini. Standar yang ada cenderung memperkirakan risiko arc flash secara berlebihan, sementara analisis simulasi Schneider Electric menunjukkan bahwa perangkat lunak canggih dan digital twin dapat memodelkan risiko tersebut secara lebih akurat.
Penilaian Dilakukan terhadap Dua Arsitektur 800 VDC yang Berbeda
Studi Schneider Electric menghadirkan analisis praktis pertama mengenai risiko arc flash pada arsitektur 800 VDC di tingkat rak dan fasilitas, yang mencerminkan dua pendekatan utama yang mulai diterapkan di industri. Analisis ini mengevaluasi metode berbasis standar, simulasi transien, dan pemodelan sistem secara menyeluruh. Hasilnya menunjukkan bahwa kerangka analisis arc flash yang ada dapat diterapkan pada sistem 800 VDC selama mempertimbangkan desain arsitektur dan durasi gangguan. Studi ini juga menunjukkan bahwa pilihan desain sangat memengaruhi hasil analisis:
- Arsitektur 800 VDC di tingkat rak: Dalam studi kasus sidecar, yang juga disebut power rack, dengan menggunakan metode dan asumsi konservatif, energi insiden tercatat jauh di bawah ambang batas penggunaan alat pelindung diri atau PPE sebesar 1,2 cal/cm², bahkan tanpa perangkat proteksi.
- Arsitektur 800 VDC terpusat: Studi kasus di tingkat fasilitas menunjukkan potensi energi insiden yang sedikit lebih tinggi dibandingkan desain di tingkat rak, terutama pada skenario konservatif yang kurang mencerminkan kondisi nyata dan tidak dilengkapi proteksi arus lebih. Analisis ini juga mengevaluasi pengaruh topologi sistem serta menunjukkan bagaimana lokasi gangguan, baik sebelum maupun sesudah dioda pencegah arus balik, 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 umum digunakan.
Strategi desain dan proteksi merupakan faktor penting dalam mengurangi risiko arc flash pada arsitektur 800 VDC. Studi ini menunjukkan bahwa secara keseluruhan risikonya tetap rendah dan dalam banyak kasus sebanding dengan sistem distribusi AC pada umumnya. Bahkan dengan perangkat proteksi standar, energi insiden dapat tetap berada di bawah ambang batas utama. Penelitian ini juga menemukan bahwa:
- Karakteristik transien perlu diperhatikan: Pada sistem 800 VDC, arc flash dipengaruhi oleh arus gangguan yang berubah seiring waktu, dengan pelepasan energi dari kapasitor menjadi faktor dominan pada milidetik pertama saat gangguan terjadi.
- Simulasi meningkatkan akurasi: Perangkat lunak, seperti simulasi transien dan alat analisis sistem tenaga, menunjukkan bahwa metode analisis arc flash DC yang sederhana sering kali memperkirakan risiko secara berlebihan pada sistem yang didominasi kapasitor. Operator dapat mengurangi risiko secara signifikan dengan menggunakan perangkat lunak canggih dan digital twin seperti ETAP untuk menyusun strategi proteksi.
- Pilihan desain dapat mengurangi risiko: Dampak arc flash ditentukan oleh arsitektur dan konfigurasi sistem, bukan semata-mata karena penggunaan distribusi DC. Penempatan kapasitor, perangkat pencegah arus balik, dan sistem proteksi yang bekerja dalam hitungan milidetik menjadi faktor utama dalam penerapan 800 VDC yang aman.
“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.”
Studi ini dilakukan berdasarkan pengalaman Schneider Electric selama puluhan tahun dalam pengujian keselamatan arc flash sekaligus memperkuat komitmennya dalam mendukung transisi industri menuju arsitektur daya 800 VDC. Arsitektur ini menjadi kebutuhan penting bagi sistem rak berdaya tinggi yang mulai diadopsi di data center AI. Schneider Electric juga telah melakukan pengujian menyeluruh terhadap kemampuan live swap pada sistem daya 800 VDC untuk mendukung proses pemeliharaan yang aman.
