Sistemas De Alimentacion Ininterrumpida UPS

SISTEMA DE ALIMENTACIÓN ININTERRUMPIDA

Las fallas comunes en compañías de suministro de energía, desconexiones accidentales e intencionales de la línea de tensión, diseño deficiente de los circuitos, sobrecarga, inadecuados servicios de mantenimiento, alto voltaje en líneas, radio trasmisiones, conexiones de aparatos e incluso luces fluorescentes puede causar en nuestras empresas desde la degradación electrónica lenta, video defectuoso, bloqueo de sistemas, baja productividad, la perdida de la data activa, caída del sistema, o incluso daño catastrófico de los equipos. La solución definitiva para todos estos problemas es definitivamente un equipo UPS.

Un sistema de alimentación ininterrumpida, SAI o UPS(uninterruptible power suply) , es un dispositivo que gracias a sus baterías u otros elementos almacenadores de energía, puede proporcionar energía eléctrica de respaldo por un tiempo limitado en un apagón a todos los dispositivos que tenga conectados por ejemplo computadoras, estaciones de trabajo, centros de datos, telecomunicaciones, etc. o equipos llamados cargas críticas, que pueden ser aparatos médicos, industriales o informáticos que, requieren tener siempre alimentación y que ésta sea de calidad, debido a la necesidad de estar en todo momento operativos y sin fallos (picos o caídas de tensión).

Adicionalmente, estos equipos tienen la función de mejorar la calidad de la energía eléctrica que llega a las cargas, filtrando subidas y bajadas de tensión, eliminan las corrientes parasitarías como ruidos EMI y RFI (Electromagnetic Interference y Radio Frequency interference), distorsiones de energía, perdida de data, también quitan los armónicos de la red

¿CÓMO FUNCIONAN LOS UPS?

Éste dispositivo de energía ininterrumpida se coloca entre la salida de un servicio eléctrico de corriente alterna normal y los equipos a proteger

El proceso es el siguiente

El UPS toma la energía de una corriente alterna de entrada, la convierte a Corriente Directa (DC) y luego la reconvierte en Corriente Alterna purificada.

Mejora la calidad de la energía; eliminando sobretensiones, ruidos y caídas de tensión luego un interruptor detecta el nivel de energía de entrada y una batería simultáneamente se esta cargando para ser utilizada en caso de falla de la fuente de energía, es decir, proporciona una energía de reserva; en caso de falla de la fuente primaria o disminución de su calidad.

Un UPS consta de:

• Fuente de baterías

• Cargador de baterías inteligente

• Un inversor

• Sistema de control electrónico de transferencia

DIAGRAMA DE BLOQUES

El UPS esta diseñado para ser monitoreado actualmente desde un puerto RS-232, un puerto USB o una tarjeta SNMP/Web, algunos incluso se controlan con conexión telefónica enviando señales vía e-mail, direcciones IP o a una línea telefónica directa, esto se hace gracias a un software que permite controlar al UPS.

CLAISIFICACION Y TIPOS DE SAI

SEGÚN SU CAPACIDAD:

Baja capacidad: desde 350VA hasta 1500VA. Para protección de 1 a 3 computadores aproximadamente. (Voltio x Amperio = VA,

Media capacidad: entre 1500VA y 6000VA. Para protección de equipo con aplicaciones medias o sofisticadas.

Alta capacidad: desde los 6000VA hasta 120KVA, pasando por los comúnmente utilizados en Salas de Servidores de 10KVA, 20KVA y 30KVA. (1 KVA = 1000VA)

SEGÚN SU RESPALDO:

Los Módulos o Bancos de baterías que dan la autonomía de tiempo al UPS pueden ser de tipo interno o externo al UPS. Pueden respaldar desde lo común (15 minutos) hasta periodos entre 2 y 8 horas. Se han realizado Bancos de baterías tan sofisticados y para aplicaciones tan criticas de hasta 1000 horas continuas de trabajo (las empresas grandes hacen uso de este tipo de UPS) Obviamente mientas mayor cantidad de Bancos haya el costo del UPS se incrementará. Las Baterías tienen una vida útil aproximada de 3 a 5 años.

SEGÚN SU FORMA:

Los UPS pueden ser de tipo Rack/Mount o Torre. En el caso de los “Rackeables” estos se utilizan en Bastidores que permiten su mejor distribución y organización. Utilizados en entidades financieras. Los de tipo torre son similares al CPU de una computadora, pero cuando las capacidades exceden a los 10KVA de consumo, por su tamaño frecuentemente son tipo torre pudiendo llegar incluso a los 15pies (4.5m) de altura.

Tipo torre Tipo Rack

UPS’s DE CONTINUA (ACTIVO)

Las cargas conectadas a los UPS requieren una alimentación de corriente continua, por lo tanto éstos transformarán la corriente alterna de la red comercial a corriente continua y la usarán para alimentar la carga y almacenarla en sus baterías. Por lo tanto no requieren convertidores entre las baterías y las cargas.

UPS’s DE CORRIENTE ALTERNA (PASIVO)

Estos UPS’s obtienen a su salida una señal alterna, por lo que necesitan un inversor para transformar la señal continua que proviene de las baterías en una señal alterna.

SAI EN ESTADO DE ESPERA (STAND-BY POWER SYSTEMS)

Este tipo de UPS’s obtienen la energía directamente de la red comercial y, simultáneamente las baterías se están cargando a través de un rectificador. En caso de fallo en la alimentación, la alimentación de la carga conmuta y se obtiene energía desde las baterías a través de un inversor. Algunos tienen internamente Regulación de Voltaje y Supresión de picos. Son de bajo costo y para aplicaciones de Baja Capacidad.

Este sistema presenta dos circuitos principales: la alimentación de entrada, a la que solo se le agrega un estabilizador y un filtrado adicional a cada equipo para alimentar, y un circuito llamado "inversor".

Es llamado sistema en "stand-bey" se denomina así porqué permanece en estado de espera, porque el inversor, está "fuera de línea", o inactivo, en espera de entrar en funcionamiento cuando se produzca una falla en la alimentación de red. Posee un elemento conmutador que conecta y desconecta uno u otro circuito alternativamente.

La fuente de alimentación primaria es la entrada de potencia filtrada AC y se conecta a la batería/inversor como fuente de reserva en caso de falla en la energía AC de la red.

SAI en línea (on-line)

Estos UPS están continuamente cargando y suministrando energía directamente desde las baterías. Lo que garantiza una máxima respuesta en tiempo y forma ante el evento de falla de red. Basado en tiempo de transferencia 0 mS. Los equipos conectados en ningún momento lo detectan. Internamente poseen regulación de Voltaje, supresión de picos, doble conversión de energía que transforma la onda en AC a DC y la pueden corregir los desplazamientos de frecuencia, ya que re-generan la onda alterna permanentemente (entrada alterna, rectificado a continua, inversor vuelve a generar tensión alterna).luego la re-convierte en DC a AC purificada, indicadores de status y software de monitoreo,

Su costo en algunos casos es muy alto porque están diseñados para proteger equipos sensibles, especiales, de data crítica, etc. Son tecnología de punta y su aplicación es para altas capacidades.

Tienen la desventaja de requerir una batería específica para el sistema en cuestión. De allí la dificultad de reemplazarla o agregar una batería externa económica y/ó más potente.

La diferencia se aprecia cuando ocurre un apagón, En el UPS STAND-BY la llave de transferencia debe operar para conectar la carga a la fuente de energía batería/inversor. En el UPS ON-LINE la falla en la red no la llave de transferencia, porque la red de CA no es la fuente primaria.

Muchos de los UPS existentes utilizan una variedad de distintos dispositivos que difieren de estos modelos clásicos, los cuales se clasifican de la siguiente manera:

• ON-LINE sin BY PASS; Opera en el modo ON-LINE pero sin el apoyo de la potencia de reserva. Es decir, se elimina del gráfico el supresor, filtro e interruptor de transferencia. Por lo tanto no proporciona una fuente de potencia de reserva en caso de falla. También llamado de una vía.

• ON-LINE con BY PASS; Consiste en incorporar al UPS de una vía, una llave de transferencia para en el caso de falla del inversor, este pueda recurrir a la fuente secundaria. La transferencia es automática.

• STAND-BYE ON-LINE HIBRIDO; Es una modificación del anterior.

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El convertidor se enciende cuando se detecta una falla en la red de AC. El cambio es instantáneo. Esta unidad tiene un inversor que es el punto de falla para el cual no hay camino de potencia de reserva.

• STAND-BYE FERRO; este diseño tiene un transformador especial que tiene tres bobinas (conexiones de potencia)

En caso de falla la llave de transferencia de abre y elinversor alimenta a la carga de salida.

El transformador tiene una especial capacidad de “resonancia” el cual proporciona limitada regulación y una onda de salida moldeada.

La aislaron de los transitorios proporcionada por el transformador ferro resonante en muy buena y mejor que cualquier filtro otro disponible, pero el transformador crea en si varias distorsiones severas en el voltaje de salida y transitorios que pueden ser peores que los generados en la AC.

Actualmente debido al empleo de fuentes conmutadas de factor de potencia

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