Alimentation 3 phases Wye : l'essentiel est là
Note de l'éditeur : ce blog a été initialement publié le 31 octobre 2013. Depuis le 20 juin 2019, il a été mis à jour pour inclure des liens pertinents supplémentaires, plus d'informations sur l'alimentation 3 phases, le câblage 3 phases et le Wye 3 phases – et pourquoi le Wye 3 phases est utilisé dans les centres de données.
Il existe de nombreuses raisons impérieuses d'utiliser une alimentation électrique en 3 phases dans votre centre de données. Il permet aux entreprises de distribution d'électricité de vous fournir plus d'énergie sur des câbles plus petits et moins coûteux que ceux d'un système monophasé. L'utilisation de l'énergie 3 phases permet également de supporter une charge plus importante, car elle allie trois courants alternatifs qui varient de 120 degrés en phase (ce qui empêche la puissance de tomber à zéro).
Lorsqu'il s'agit d'alimenter des centres de données, Wye 3 phases (un type d'alimentation 3 phases) gagne en popularité. Voici pourquoi il ne faut pas négliger le système Wye 3 phases.
Pourquoi l'alimentation 3 phases ?
Pour comprendre ce qu'est l'alimentation électrique dans les centres de données, il faut d'abord être capable d'identifier les différences entre la distribution d'électricité monophasée et la distribution d'énergie 3 phases.
La plupart des bâtiments résidentiels (maisons unifamiliales) sont raccordés à un réseau électrique monophasé, qui utilise une tension alternative délivrée par deux fils chauds et un fil neutre. La tension entre les deux fils chauds mesure 240 VCA (pour les appareils tels qu'un four ou un sèche-linge) ; la tension entre les fils chauds et neutres mesure 120 VCA (pour tous les autres appareils).
La plupart des entreprises commerciales, en revanche, sont raccordées à un réseau électrique à 3 phases, qui se compose de trois tensions alternatives séparées les unes des autres par 120 degrés électriques (ou un tiers de cycle). Ces systèmes fournissent de l'énergie sur trois fils chauds ; la tension entre deux fils chauds quelconques mesure 208 VCA. La charge électrique est la même à tout moment grâce aux trois circuits monophasés qui fournissent constamment de l'électricité (voir la forme d'onde ci-dessous pour une représentation visuelle de cette idée).
En raison de sa charge constante, l'énergie 3 phases est idéale pour les moteurs, car elle élimine le besoin de condensateurs de démarrage. Elle permet également d'utiliser des fils plus petits (ce qui signifie moins de cuivre, d'où une installation moins coûteuse et moins de matériaux nécessaires) et des tensions plus basses (plus sûres) pour la même transmission d'énergie que l'énergie monophasée.
Pourquoi l'alimentation 3 phases Wye ?
Il existe deux types de circuits utilisés pour maintenir une charge égale sur les trois fils chauds d'un système électrique 3 phases : comparons Delta et Wye.
Dans la configuration Delta, les trois phases sont connectées comme un triangle. Les systèmes Delta ont quatre fils au total : trois fils chauds et un fil de terre.
Les systèmes Wye utilisent une configuration en étoile, les trois fils chauds étant connectés à un seul point neutre. Un fil neutre et un fil de terre forment un total de cinq fils dans les systèmes Wye à 3 phases.
Lorsque l'on compare les systèmes Delta et les systèmes Wye, les deux mesurent 208 VCA entre deux fils chauds, mais les systèmes Wye 3 phases mesurent également 120 VCA entre n'importe quel fil chaud et le fil neutre. En d'autres termes, le fil neutre du système Wye permet d'obtenir deux tensions différentes et d'alimenter à la fois les appareils monophasés et les appareils 3 phases du centre de données.
N'oubliez pas Delta
Les systèmes Delta ont toujours leur place, principalement utilisés pour les gros moteurs ou les appareils de chauffage qui n'ont pas besoin d'un fil neutre. Les systèmes Delta sont également utilisés pour le transport de l'électricité, car il est coûteux de faire courir un quatrième fil neutre sur tous ces kilomètres.
C'est pourquoi les transformateurs de distribution sont câblés en Delta-Wye. Cela crée le neutre qui permet au transformateur de fournir du courant pour des charges monophasées.
Les appareils câblés en Delta peuvent également être alimentés par une source en Wye en omettant simplement le fil neutre. Dans un centre de données, par exemple, une unité de distribution d'énergie (PDU) Delta peut être utilisée lorsqu'il n'y a qu'un besoin de 208 VCA ; les PDU Wye sont utilisées lorsqu'il y a un besoin de 120 VCA et de 208 VCA.
3 phases Wye dans un centre de données
Parce que leurs besoins en alimentation ne peuvent être satisfaits par les 120 VCA, de nombreux grands serveurs lames d'aujourd'hui n'acceptent que les 208 VCA ; cependant, la plupart des centres de données ont toujours besoin d'alimenter également les dispositifs en 120 VCA. C'est la raison pour laquelle la distribution d'énergie en 3 phases Wye est la meilleure option pour les centres de données en pleine croissance.
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À propos de l'auteur
Mike Salvador est un vétéran du secteur depuis 28 ans. Il a relevé le défi d'exploiter des centres de données efficaces, d'optimiser les performances des appareils de réseau et de fournir des centres de données hautement disponibles, très agiles et à faible risque. Mike a été responsable des solutions techniques chez Belden de 2012 à 2015.