Évolution des câbles électriques BT et MT dans les centres de données européens : types et tendances

Les centres de données sont devenus des piliers essentiels de l'économie numérique, fournissant une infrastructure critique pour le stockage, le traitement et la transmission de grandes quantités de données. La demande en centres de données ayant explosé à travers l'Europe, le besoin en infrastructures électriques plus fiables, efficaces et évolutives s'est également accru. Cela a nécessité des avancées significatives dans les câbles électriques basse tension (BT) et moyenne tension (MT) indispensables au fonctionnement des centres de données. L'évolution des câbles d'alimentation BT et MT a été motivée par les besoins croissants en énergie des centres de données modernes, ainsi que par les réglementations régionales, les préoccupations environnementales et les innovations technologiques. Cet article explore l'évolution des câbles d'alimentation BT et MT au fil des ans dans les centres de données européens, en mettant en évidence les types de câbles et les variations régionales à travers l'Europe.

Présentation des câbles d'alimentation BT et MT
Les câbles basse tension (BT), généralement d'une tension nominale maximale de 1 000 volts (1 kV), sont utilisés pour distribuer l'électricité au sein d'un centre de données vers des composants critiques tels que les racks de serveurs, l'éclairage et les systèmes de refroidissement. Les câbles moyenne tension (MT), dont la tension varie généralement entre 1 kV et 36 kV, sont utilisés pour transmettre l'électricité des sous-stations aux systèmes de distribution au sein des centres de données. Les câbles MT servent souvent de backbone principal pour distribuer l'électricité aux différentes sections des centres de données dans les installations plus étendues.

Historiquement, les centres de données fonctionnaient principalement à basse tension, car les installations étaient plus petites et les besoins en énergie plus faciles à gérer. Cependant, avec l'expansion des centres de données, en particulier avec l'essor des installations hyperscale, le besoin d'une distribution d'énergie à plus grande capacité a conduit à une utilisation accrue des câbles MT afin de gérer plus efficacement des charges électriques plus importantes. Ce passage d'une distribution d'énergie centrée sur la BT à une distribution centrée sur la MT marque un changement significatif dans l'utilisation des câbles dans les centres de données.

Les débuts : la normalisation à l'échelle européenne
Au début des années 2000, la plupart des centres de données européens s'appuyaient sur des systèmes de câbles BT et MT relativement standardisés. Les câbles à âme en cuivre avec isolation en polychlorure de vinyle (PVC) étaient les plus couramment utilisés, offrant des performances adéquates pour les centres de données plus petits de l'époque. Les câbles BT étaient principalement utilisés pour la distribution électrique interne, tandis que les câbles MT assuraient la transmission d'électricité provenant de sources externes.

À cette époque, les différences entre les pays étaient minimes, car les exigences relatives aux centres de données étaient similaires sur tout le continent. L'accent était principalement mis sur la fiabilité et la sécurité, avec des normes de base en matière de résistance au feu et de matériaux d'isolation. Cependant, à mesure que les exigences imposées aux centres de données augmentaient, la sophistication et la diversité des câbles utilisés se sont également accrues, sous l'influence des réglementations locales et des préoccupations environnementales.

Transition vers des systèmes à haute tension et à haut rendement énergétique
La croissance exponentielle du cloud computing, de l'intelligence artificielle et de l'analyse des mégadonnées dans les années 2010 a nécessité un changement fondamental dans l'alimentation des centres de données. Ces nouvelles charges de travail exigeaient beaucoup plus d'énergie, et les systèmes BT existants n'étaient plus suffisants pour répondre à ces besoins. Les opérateurs de centres de données ont commencé à se tourner vers les systèmes MT pour la distribution interne de l'énergie afin de garantir une plus grande efficacité et une plus grande capacité.

Le passage aux câbles MT a coïncidé avec les progrès réalisés dans le domaine des matériaux de câbles et des technologies d'isolation. L'isolation en polyéthylène réticulé (XLPE) a remplacé l'isolation en PVC dans de nombreuses applications MT en raison de sa résistance thermique supérieure, de sa durabilité et de sa capacité à supporter des charges de tension plus élevées. Les câbles MT isolés en XLPE sont devenus la norme dans les nouveaux centres de données, offrant une longévité et des performances améliorées.

Dans le même temps, les câbles à âme en aluminium ont gagné en popularité comme alternative aux câbles à âme en cuivre, en particulier dans les applications MT. L'aluminium est plus léger et plus économique que le cuivre, tout en offrant une bonne conductivité, ce qui en fait une option intéressante pour les installations à grande échelle.

Variations régionales dans l'utilisation des câbles à travers l'Europe
Si la tendance générale vers des systèmes à tension plus élevée et des matériaux écoénergétiques a été constante dans toute l'Europe, des variations régionales dans les types de câbles et les modes d'utilisation sont apparues en raison des réglementations locales, des infrastructures énergétiques et de la dynamique du marché.

Royaume-Uni
Le Royaume-Uni, qui abrite de grands centres financiers tels que Londres, privilégie fortement les câbles BT à âme en cuivre dans les centres de données, en particulier dans les environnements critiques tels que les services financiers. Le cuivre offre une conductivité et une fiabilité supérieures, essentielles dans les environnements à haut risque où même de brèves coupures de courant peuvent avoir des conséquences économiques importantes.

Cependant, le passage à des centres de données hyperscale a également conduit le Royaume-Uni à adopter de plus en plus des systèmes MT avec des câbles isolés XLPE pour la transmission à haute tension. Le Royaume-Uni est connu pour respecter des normes de sécurité strictes, ce qui a favorisé l'utilisation de câbles à faible dégagement de fumée et sans halogène (LSZH), qui réduisent les émissions nocives en cas d'incendie.

Allemagne
En tant que leader en matière d'efficacité énergétique et de durabilité, l'Allemagne a adopté les câbles MT à âme en aluminium, en particulier dans les centres de données hyperscale. L'accent mis par le marché allemand sur la réduction de la consommation d'énergie et des pertes de transmission a conduit à l'adoption généralisée de systèmes MT à haut rendement énergétique.

Les centres de données allemands accordent également la priorité à l'intégration des énergies renouvelables, et les câbles MT sont souvent conçus pour supporter des charges électriques provenant de sources telles que l'énergie éolienne et solaire. L'Allemagne est ainsi devenue un pionnier dans l'adoption de systèmes de câblage innovants, à la fois écologiques et hautement efficaces. Les câbles résistants au feu dotés de matériaux d'isolation avancés sont également très répandus, conformément aux réglementations strictes du pays en matière de sécurité et d'environnement.

Pays-Bas
Les Pays-Bas, en particulier la région métropolitaine d'Amsterdam, sont devenus un pôle important pour les centres de données grâce à leur excellente connectivité et à leurs infrastructures. Les centres de données du pays sont connus pour utiliser des câbles ignifuges sans halogène (HFFR), dans un souci de durabilité et de réduction de l'impact environnemental.

Les Pays-Bas privilégient également les câbles hybrides qui intègrent des lignes électriques et des lignes à fibre optique. Ces câbles permettent une installation plus efficace et réduisent l'empreinte globale des systèmes de câblage des centres de données. Les câbles MT à âme en aluminium avec isolation XLPE sont couramment utilisés pour équilibrer le coût, les performances et la durabilité.

Pays nordiques
La région nordique (Danemark, Suède, Norvège et Finlande) est un pôle émergent pour les centres de données en raison de son accès abondant aux énergies renouvelables et de son climat frais, qui contribue à réduire les coûts de refroidissement. Les centres de données des pays nordiques utilisent généralement des câbles MT robustes conçus pour résister à des conditions environnementales difficiles, notamment le froid extrême et l'humidité.

Les câbles MT à isolation XLPE sont la norme dans les centres de données nordiques, offrant durabilité et efficacité dans ces conditions difficiles. En outre, on observe une tendance croissante à l'utilisation de câbles « intelligents » équipés de capteurs intégrés qui surveillent la température et la charge en temps réel, améliorant ainsi la fiabilité et la maintenance.

France
Fortement dépendante de l'énergie nucléaire, la France a des besoins énergétiques particuliers pour ses centres de données. Les câbles MT utilisés dans les centres de données français sont souvent dotés d'un blindage renforcé afin de gérer les charges électriques élevées associées aux sources d'énergie nucléaire. Les réglementations de sécurité strictes du pays ont conduit à l'utilisation généralisée de câbles résistants au feu, garantissant la continuité des opérations même en cas d'incendie.

Les centres de données français intègrent également de plus en plus de matériaux écologiques dans leurs câbles, tels que des isolants recyclables et des gaines à faible dégagement de fumée et sans halogène (LSHF), conformément aux politiques environnementales du pays.

Espagne
Le marché des centres de données en Espagne a connu une expansion rapide, en particulier dans des villes comme Madrid et Barcelone. L'accent mis par le pays sur les énergies renouvelables, en particulier l'énergie solaire, a influencé le type de câbles utilisés dans les centres de données. Les câbles MT avec une isolation spécifique conçue pour s'intégrer aux systèmes photovoltaïques (PV) sont de plus en plus courants, soutenant ainsi la volonté du pays de s'orienter vers des solutions énergétiques durables.

Les câbles MT à isolation XLPE sont la norme dans les centres de données espagnols, notamment parce qu'ils sont bien adaptés pour gérer les fluctuations de charge liées aux sources d'énergie renouvelables. Les câbles à âme en aluminium sont également de plus en plus populaires en raison de leur coût moindre et de leur poids réduit.

Irlande
L'Irlande est devenue une plaque tournante importante pour les centres de données, grâce à sa forte connectivité avec l'Amérique du Nord et l'Europe. Les centres de données irlandais sont généralement de grandes installations hyperscale, et les câbles MT à âme en aluminium sont privilégiés pour leur rentabilité et leur capacité à gérer de grandes charges électriques.

L'Irlande accorde une grande importance à la durabilité, et les câbles MT du pays sont souvent isolés au XLPE afin de garantir leur efficacité et leur durabilité, en particulier lorsqu'ils intègrent de l'énergie provenant de sources renouvelables telles que le vent. De plus, les câbles à faible dégagement de fumée et sans halogène (LSHF) sont largement utilisés dans les centres de données irlandais, car ils répondent à la fois aux normes de sécurité et aux normes environnementales.

Facteurs réglementaires et de durabilité
L'évolution des câbles d'alimentation BT et MT dans les centres de données européens a été influencée non seulement par les progrès technologiques, mais aussi par des facteurs réglementaires et de durabilité. La directive européenne sur l'efficacité énergétique (EED) et le règlement sur les produits de construction (CPR) ont joué un rôle déterminant en encourageant les opérateurs de centres de données à adopter des câbles plus efficaces sur le plan énergétique et plus sûrs en cas d'incendie.

L'EED, en particulier, a incité les centres de données à minimiser les pertes d'énergie et à adopter des systèmes de distribution d'énergie plus efficaces, ce qui a conduit à l'utilisation généralisée de câbles MT dans des installations plus vastes. Parallèlement, le CPR a établi des exigences en matière de résistance au feu pour tous les câbles utilisés dans les bâtiments, y compris les centres de données, incitant les opérateurs à adopter des câbles ignifuges et sans halogène.

Ces dernières années, l'accent mis par l'UE sur la réduction des émissions de carbone a suscité un intérêt croissant pour les matériaux de câbles écologiques, tels que les isolants recyclables et les gaines biodégradables. Les centres de données sont de plus en plus considérés comme des acteurs clés de la transition de l'Europe vers une économie à faible émission de carbone, et les solutions de câblage durables joueront un rôle crucial dans la réalisation de cet objectif.

Tendances et innovations futures

À mesure que le marché européen des centres de données se développe, de nouvelles innovations sont attendues dans le domaine des câbles électriques BT et MT. Les principales tendances sont les suivantes

Systèmes haute tension : face à l'augmentation de la demande en électricité, certains centres de données envisagent d'utiliser des systèmes haute tension (HT) afin d'améliorer encore leur efficacité et de réduire les pertes. Dans les années à venir, les câbles HT pourraient se généraliser dans les centres de données hyperscale.

Câbles intelligents : les câbles équipés de capteurs intégrés permettant de surveiller en temps réel la température, la charge et d'autres facteurs sont de plus en plus populaires, car ils offrent une fiabilité accrue et facilitent la maintenance prédictive.

Matériaux écologiques : la recherche de la durabilité continuera à favoriser l'utilisation de matériaux recyclables et biodégradables dans l'isolation et le gainage des câbles, réduisant ainsi l'impact environnemental des activités des centres de données.

À mesure que les centres de données continuent de se développer et d'évoluer à travers l'Europe, les infrastructures électriques qui les soutiennent feront de même. Le passage à des câbles électriques BT et MT à haute performance et à faible consommation d'énergie souligne l'importance de la fiabilité, de la durabilité et de l'innovation dans le fonctionnement des centres de données modernes. Chez Cleveland Cable, nous restons à la pointe de ces avancées en proposant une large gamme de solutions de câbles de pointe conçues pour répondre aux besoins spécifiques des centres de données actuels.

Pour plus d'informations sur la conformité CPR dans les centres de données, contactez notre responsable mondial des centres de données, Marcus Ridge, à l'adresse mridge@clevelandcable.com ou au 07771 940666.

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