Taller de Baterías y UPS’s
Taller de Baterías y UPS’s
Material del participante
Reconocimientos Por su valiosa colaboración en el desarrollo de este manual a:
Fernando Aparicio Padilla
Registro de actualizaciones
Nombre del Curso ó Taller: Nombre del 1er. desarrollador: Nombre del último desarrollador: Código del Curso ó Taller: Area responsable: Ubicación física del área:
Taller de Baterías y UPS’s Iris Brisa Zamora Mejía Iris Brisa Zamora Mejía 22214 Subgerencia de Desarrollo Curricular SAE Uruguay No. 55 Col Centro D.F.
No. Actualización
Fecha
Nombre(s) del(los) Modificaciones desarrollador(es)
01
29/agosto/2005 Iris Brisa Zamora Mejía
02
17/marzo/2006 Iris Brisa Zamora Mejía
03
18/abril/2008
Iris Brisa Zamora Mejía
Modificación de objetivos Ajuste de Estrategias didácticas Cambio de plantilla Incorporación de estudio de caso para el capítulo 5, ajuste de tiempo de duración Capitulo1: • Ajuste en el orden de los temas, • Adición del tema No corras riesgos,
Taller de Baterías y UPS’s
Objetivo general Al término del taller el participante, evaluará las acciones para la
Tabla de contenido
En este manual
En este manual se abordarán los siguientes contenidos: Página
Capítulo 1
Fundamentos
¿Por qué utilizar baterías?.............................................................1-1 Tipos de baterías ...........................................................................1-3 Construcción física.........................................................................1-4 Características Generales…………………………………………….1-6 Tipos de carga………………………………………………………….1-9 No corras riesgos………………………………………………………1-10 Capítulo 2
Dimensionamiento
Respaldo........................................................................................2-1 Capacidades..................................................................................2-2 Factores que afectan la capacidad de las baterías........................2-5 Capítulo 3
Mantenimiento
Medidas de seguridad....................................................................3-1 Lista de verificación .......................................................................3-2 Mantenimiento Preventivo .............................................................3-5 Capítulo 4
Fallas más comunes
Capítulo 1 Fundamentos Panorama general
Introducción
Objetivo
En este capítulo
Para las instalaciones TELMEX la contingencia en caso de falla en la alimentación de C.A.(corriente alterna) se respalda con el uso de baterías las cuales, sirven como fuente de emergencia a las cargas de fuerza, específicamente las de C.D.(corriente directa), por lo que en este capítulo se tratarán aspectos generales para que tus actividades contribuyan a la continuidad del servicio. Al término del capítulo, el participante distinguirá las características funcionales de las baterías de acuerdo a su construcción y operación. En este capítulo se abordarán los siguientes temas: Tema
¿Por qué utilizar baterías? Tipos de baterías
Ver Página
1-1 13
1-1
¿Por qué utilizar baterías?
¿Qué pasa si se va la luz?
Ciudad Azteca Ecatepec Méx.- A las 6:15 a.m, un camión trailer se impacto sobre la barda de un edificio de Teléfonos de México, ubicado casi en el cruce de Bulevar de los Aztecas y Av. R-1 llevándose a su paso un poste de la compañía de luz que alimentaba a dicho edificio, el poste fue literalmente arrancado del suelo y las líneas de la luz cayeron al pavimento ocasionando que en toda la zona se perdiera el abasto de energía, además del caos vial ocasionado ya que la caja del trailer quedó volcada sobre la totalidad de los carriles en ambos sentidos del Bulevar, la compañía de luz estima que tardará 12 hrs. el restablecimiento del servicio.
Relación de las baterías con equipos de la central telefónica
Completa la figura especificando el nombre del equipo al que corresponde el bloque, con base en la lectura de apoyo Anexo Relación de las baterías con equipos de la central telefónica.
Climas
1-2
¿Por qué utilizar baterías?, continuación
Importancia de las baterías
Contesta las siguientes preguntas:
1. Si en la figura página 1-1 no estuviera el recuadro de batería, ¿Qué sucedería en presencia de falla?. 2. ¿Qué sucedería?, si la batería del grupo electrógeno estuviera baja en el momento de falla. 3. Enumera las diferentes aplicaciones de las baterías en Teléfonos de
1-3
Tipos de baterías
Pila Vs Batería
¿Podríamos decir que una pila es lo mismo que una batería o viceversa?, ¿Qué las hace diferentes?.
Clasificación de baterías por su construcción física
Enuncia a continuación las características de cada tipo de baterías.
1-4
Construcción física
Elementos de una batería
Enumera a continuación los elementos de una batería .
Reacción química
Finamente la generación de energía eléctrica en las baterías sucede a partir de una reacción química como la que se describe a continuación.
•
¿Qué pasa con el electrolito?.
1-5
Construcción física, continuación
Identifica
Identifica coloreando en los siguientes conjuntos de rejillas: las que conformarían al grupo positivo – rojo y azul el negativo, ¿De qué materiales están hechas las placas?.
+
1-6
Características generales
Construye una pila
Realiza el experimento especificado en tu anexo “Construye una pila”.
Electrolito
Relaciona las columnas A y B según corresponda.
1. 2. 3.
4. 5.
A A la relación del peso de una sustancia contenida en la unidad de volumen se le llama. Es aproximadamente 1 gramo por centímetro cúbico. 35% en peso, 24% en volumen, corresponde a una densidad específica de alrededor de 1.263 para baterías automotrices y 1.200 a 1.220 en baterías de centrales. Al fluido en el cual se encuentran sumergidas las placas de toda batería se le denomina. Se refiere a la cantidad de soluto o sustancia química disuelta en un volumen específico de agua
B Electrolito. Densidad. Densidad relativa (gravedad específica).
Densidad del agua. Concentración del electrolito.
1-7
Características generales, continuación
Densidad Vs Capacidad
El grado en que la densidad afecta la capacidad de la celda varia según el tipo y diseño, pero la regla empírica que se aplica es una diferencia de 25 puntos, en la densidad variará la capacidad entre 8 y 10%. El valor de la densidad es un valor de diseño para obtener un equilibrio entre numerosos factores, algunos de los efectos de la diferencia de densidad son los siguientes. Densidad más alta
Más capacidad Menor duración Se requiere menos espacio Régimen de descarga momentánea, más elevado Menos adaptable para trabajo de flotación Más pérdidas cuando está inactivo Potencial de una celda
Densidad más baja
Menos capacidad Mayor duración Se requiere más espacio Régimen de descarga momentáneo, más reducido Más adaptable para trabajo de flotación Menos pérdidas cuando está inactivo
El voltaje de una celda es una característica fundamental de los elementos que la constituyen. Prácticamente dos metales o elementos en un electrolito conductor producirán cierta cantidad de voltaje, la
1-8
Características generales, continuación
Carga /Descarga
La característica más útil de las baterías (plomo-ácido) es su reversibilidad química, esto quiere decir que, cuando se obliga a pasar corriente en sentido inverso a través de la batería plomo-ácido se invierte la acción química de descarga y la batería se carga a esta corriente se le llama “corriente de carga”. A continuación explica los fenómenos de carga y descarga.
1-9
Tipos de Carga
Carga para baterías
Las baterías deben ser cargadas, para mantenerse en condiciones de operación óptimas, por lo que existen dos tipos de carga: • Carga de Igualación. • Carga de Flotación. En ambos casos se tiene parámetros de voltaje y corriente, se diferencian por su magnitud, tiempo y causa de aplicación, utilizando siempre un cargador de acuerdo a las especificaciones del fabricante.
Voltajes de celda
El voltaje por celda, junto con la densidad y la temperatura, es un buen reflejo del estado de la batería, por eso se verifican periódicamente, en una batería plomo-ácido se consideran los siguientes niveles de voltaje: • • • •
Voltaje de Igualación. Voltaje de flotación. Voltaje mínimo de operación. Voltaje final.
En la siguiente tabla se muestran los niveles de voltaje mencionados para las baterías utilizadas en TELMEX, pueden ser bancos de 24 celdas.
1-10
No corras riesgos
No corras riesgos
Las baterías contienen, hidrógeno, plomo, ácido sulfúrico, además de ser fuentes de voltaje de corriente directa. ¿Qué riesgos implica trabajar con estos elementos?, ¿Qué medidas de seguridad debemos tomar?.
Capítulo 2 Dimensionamiento Panorama general
Introducción
Objetivo
En este capítulo
En caso de que falle la alimentación por parte de la compañía suministradora de electricidad y antes de que entre en operación la planta de emergencia, las baterías alimentarán la carga por lo que su adecuado dimensionamiento es de vital importancia para asegurar la continuidad del servicio por parte de Teléfonos de México, por lo que en el presenta capítulo se consideran aspectos valiosos para este fin. Al término del capítulo, el participante fundamentará el dimensionamiento realizado para un caso específico, conforme a lo establecido en el protocolo de recepción de baterías. En este capítulo se abordarán los siguientes temas: Tema
Ver Página
2-1
Respaldo
¿Qué es el respaldo?
________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ _______________________________________________________.
Categorías
El tiempo de respaldo varía dependiendo de la importancia de la instalación y la distancia en la que se encuentre el lugar, completa la siguiente tabla especificando el tiempo de respaldo para cada instalación.
Clave CTU CTZ CTI CM CCE CI CCA*
Respaldo con baterías abiertas Tipo de Tiempo de respaldo Instalación 4 8 12 24 hrs hrs hrs hrs
2-2
Capacidades
Toma nota para comprobar capacidades
En el diagrama siguiente toma nota sobre: • La corriente de carga que maneja la planta de corriente directa. • El número y capacidad de los rectificadores utilizados en la planta de corriente directa. • El número y capacidad de los bancos de baterías. • La capacidad del fusible de batería.
Con estos datos identificaremos si nuestro respaldo es el adecuado.
2-3
Capacidades, continuación
Capacidad de la planta de CD
Capacidad del banco
El número de rectificadores depende del tipo de equipo. 2. BIS .. Numero _ de _ rectificad ores =
Ic capacidad _ de _ cada _ rectificad or
Autonomía se refiere al tiempo de respaldo requerido pro el tipo de local ver 2-1. 3.Capacidad _ del _ banco =
Ic + 20% factor _ eficiencia
× Autonomia
Con el valor de capacidad del banco define el número de bancos. 4. No _ Ban cos =
Ic × No _ hrs _ respaldo Capacidad _ del _ banco
2-4
Capacidades, continuación
Descarga
En condiciones de falla de alimentación de C.A. los bancos de baterías entregarán energía de C.D. por un tiempo determinado, lo que implica descarga de los bancos equivalente en Amper /hora. 7. Desc arg a = Ic × tiempo
Recarga
Al restablecerse las condiciones normales de operación los bancos entonces demandarán corriente de recarga. 8. Re c arg a =
Desc arg a factor _ eficiencia
Se debe considerar que en condiciones de recarga la planta alimenta a la carga y además debe recargar las baterías. 9.Tiempo _ de _ rec arg a =
Re c arg a
Capacidad _ de _ rectificación − Ic
2-5
Factores que afectan la capacidad de las baterías
Factores que afectan la capacidad de las baterías
La capacidad de las baterías se ve afectada por diversos factores que modifican el comportamiento de las mismas, tales pueden ser: Tiempo de respaldo Densidad del electrolito Demanda Voltaje final por celda Temperatura Voltaje mínimo
Ampere-Hora
La capacidad de una batería se refiere a la cantidad de electricidad que pueda proporcionar, esta cantidad de electricidad es igual al producto de la intensidad de la corriente en amperes y el tiempo expresado en horas, durante el cual tiene lugar el paso de la corriente. Ejemplo: ¿Cuántos amperes por hora en un régimen de 8 hrs proporcionará una batería que tiene una capacidad de 300 A-H?.
Régimen de Descarga Vs Capacidad
A continuación se muestra la Curva de comportamiento de la Capacidad /Régimen basado en el régimen de 8 horas.
2-6
Factores que afectan la capacidad de las baterías,
Temperatura Vs Capacidad
continuación
La capacidad de la batería varía debido a la temperatura su comportamiento puede generalizarse en la siguiente gráfica. Nota: la temperatura estándar de referencia utilizada en casi todo el mundo es de 25°C (77°F). d a d i 130 c a120 p a C110 e d100 e j 90 a t n 80 e c 70 r o P
Régimen Régimen Régimen Régimen
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Temperatura °F
Efecto de la temperatura sobre la capacidad.
1 Hr. 3 Hrs. 6 Hrs. 8 Hrs.
Capítulo 3 Mantenimiento Panorama general
Introducción
Objetivo
En este capítulo
Las baterías representan la reserva de energía más importante de toda instalación TELMEX, de ahí la gran relevancia de su adecuado desempeño, con base en la pronta y correcta aplicación del mantenimiento ya sean baterías abiertas o convencionales, o baterías selladas de acuerdo a las recomendaciones del fabricante y normatividad TELMEX. Al término del capítulo, el participante detectará fallas con base en la aplicación del mantenimiento preventivo de baterías abiertas y selladas de acuerdo con las normas emitidas por TELMEX. En este capítulo se abordarán los siguientes temas: Tema
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3-1
Medidas de seguridad
Finalidad
La seguridad dentro de las maniobras que se realizan en los bancos de baterías es fundamental, debido a que se trabaja con voltajes y corrientes que pueden provocar daño físico a nuestro cuerpo si no se toman las precauciones adecuadas, así como daños al equipo y suspensión del servicio. Hay que recordar que los accidentes se provocan por falta de precaución al realizar nuestras actividades. Recomendaciones
Seguridad al operar el equipo
Seguridad para el operario
Seguridad para la continuidad del servicio
3-2
Medidas de seguridad, continuación
Requerimientos
Para efectuar las rutinas de mantenimiento a las baterías se hacen necesarios equipos de medición, herramientas y materiales. Clasificación
Equipos de medición
Herramientas
Equipos de protección
3-3
Lista de verificación
Verifica
Realiza una inspección visual en la sala de baterías guiándote con el siguiente documento: Descripción
Verificar que la vigencia de producción de los bancos de baterías sea menor a 10 años. Verificar que se encuentre el nivel del electrolito de celdas entre las marcas superior e inferior. Verificar que las terminales, conectores y puentes de las celdas se encuentre libres de sulfatación. Verificar que las celdas se encuentren libres de sedimentación. Verificar que las tapas de los vasos se encuentren sin fugas de electrolito. Verificar que no estén abombadas las placas de los vasos. Verificar que se tenga vaselina sólida neutra en puentes y conectores. Verificar que se encuentren etiquetadas las terminales de los bancos de baterías.
Observaciones de campo
Evalúa
3-4
Lista de verificación, continuación
Descripción
Verificar que la estructura del banco de baterías este referenciado a la BTP. Verificar que se lleve el registro de los daños en bitácora. Para baterías selladas verificar que la temperatura ambiente de la sala. Verificar la capacidad de los fusibles y el calibre del conductor. Verificar la capacidad de los rectificadores. Verificar el voltaje de flotación de los bancos de baterías. Verificar el nivel del electrolito. *Verificar el estado de las placas (sedimentación enmohecimiento). *Verificar las placas positivas y las negativas y el borne correspondiente.
Observaciones de campo
Evalúa
3-5
Mantenimiento Preventivo
Finalidad del Mantenimiento preventivo
Prevenir que el equipo falle y evitar que quede fuera de servicio, consta de revisiones periódicas, contenidas en un programa con actividades a realizarse pueden ser, diarias, semanales, quincenales, trimestrales o anuales, Debe ser efectuada por el personal de mantenimiento y validado por su jefe quien llevará registro y archivo de cada uno de los bancos de baterías que componen la planta de fuerza.
Baterías abiertas
La rutina de mantenimiento a baterías abiertas (TMX/D/ET/00/0002 rev A) considera en general la realización de los procedimientos relativos a: 1. 2. 3. 4.
Medición de densidad. Nivel de electrolito. Voltajes en bancos de batería. Condiciones físicas, estado de sala y aprietes en bancos de baterías. 5. Limpieza en bancos de batería. 6. Prueba de carga y descarga. Baterías
La rutina de mantenimiento a baterías selladas (TMX/IT/N/96/0015 rev
Capítulo 4 Fallas más comunes Panorama general
Introducción
Objetivo
En este capítulo
Para las instalaciones TELMEX, la contingencia en caso de falla en la alimentación de C.A.(Corriente Alterna), se respaldan esencialmente con el uso de bancos de baterías, por lo que en el presente capítulo se tratarán casos de falla mismos que servirán de precedente para valorar el adecuado desempeño en la aplicación de las rutinas de mantenimiento y así mantener la continuidad del servicio telefónico. Al término del capítulo, el participante planeará las acciones correctivas a los casos de falla presentados con base en las especificaciones de funcionamiento y normas correspondientes. En este capítulo se abordarán los siguientes temas: Tema
Mantenimiento Correctivo Casos de falla
Ver Página
4-1 42
4-1
Mantenimiento Correctivo
Implicaciones del Mantenimiento correctivo
Reparar una falla que ha ocurrido en el equipo, obedece al conocimiento del estado de falla del equipo y a la toma de decisiones ya que un daño debe considerarse como verdadera emergencia y deberá ser atendido de forma inmediata por el personal responsable del mantenimiento rutinario o en su caso el jefe inmediato y jefe de operación de área quien determinará la necesidad de servicio por parte del fabricante.
Instrucciones
Analiza las causas y consecuencias de las fallas que a continuación se mencionan.
Caso 1
Abril de 1999 Central XX Falla en el Banco de Baterías, alarma CAR, Personal CTBR dejó caer herramienta y accesorios sobre el banco de baterías mientras realizaba cambio de lámparas y luminarias en la sala de fuerza, provocando cortocircuito en el banco, ruptura de vaso y derramamiento de electrolito en la sala ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________
4-2
Casos de falla
Caso 3
4-3
Casos de falla, continuación
Caso 4
4-4
Casos de falla, continuación
Caso 5
Capítulo 5 UPS
Panorama general
Introducción
Objetivo
En este capítulo
En el presente capítulo se presentan algunas recomendaciones para el mantenimiento de UPS, la información sobre el mantenimiento es muy general debido a que los fabricantes se reservan gran parte de la información al respecto, aunque deberán considerarla para realizar diagnósticos en caso de falla de los equipos. Al término del capítulo, el participante evaluará el funcionamiento de los UPS´s de acuerdo a su operación y mantenimiento. En este capítulo se abordarán los siguientes temas: Tema
Características generales
Ver Página
51
5-1
Características generales
Un UPS
Básicamente se encuentra conformado por: A. Rectificador. 2. Baterías. 3. Inversor.
Formas de operación
Existen diferentes formas en que los UPS trabajan, pueden ser: 1. On line. 2. Off line.
Tiempo de respaldo
Los UPS son equipos compactos y esto los hace muy prácticos, sin embargo el tiempo de respaldo es corto, la mayoría de los sistemas se diseñan para un respaldo de 20 minutos, que es el tiempo suficiente para respaldar información en un equipo de cómputo. El tiempo respaldo limita los equipos que pueden ser conectados a un UPS, los fabricantes recomiendan no conectar impresoras láser, fotocopiadoras, proyectores, aspiradoras, resistencias, calefactores, ventiladores, radios, grabadoras, televisores, cargadores, y otras cargas que no sean prioritarias.
5-2
Características generales, continuación
Dimensionamiento
La capacidad de un UPS está determinada por la cantidad de carga que alimenta y el tiempo de respaldo requerido. Es recomendable no sobrepasar el 90 % de la capacidad del equipo para evitar pérdidas por calentamiento, también al aumentar la carga disminuye considerablemente el tiempo de respaldo. Si la carga es variante, se da una diminución en los tiempos de respaldo debida a la energía adicional consumida al aumentar la carga.
Uso en TELMEX
En TELMEX, los UPS se han utilizado principalmente en las siguientes cargas: • • • • •
Baterías
Terminales de computadora asociadas a los centros de supervisión. Terminales de computadora en centros de atención a clientes. Computadoras personales en oficinas administrativas. Servidores y equipo auxiliar de redes de computadoras. Salas de videoenlace.
Las baterías son la fuente principal de respaldo, por lo que deben
5-3
Mantenimiento
¿Qué paso con esos UPS’s?
El 27 de Marzo del 2000, Ing. Cesar Ruiz Supervisor de fuerza fue citado por el Jefe de zona Metro quien le expresó: “Mira Cesar, la semana pasada se generó una boleta de alarma del CAR, por corte de alimentación de C.A. en los UPS’s de la Central Guadalupe Inn, el tiempo de notificación de la falla fue de 3.45 minutos, además, se presentaron otros dos cortes en la misma semana. ¿Qué es lo que está pasando en esos equipos?. Necesito que, para mañana, me elabores un reporte que explique las causas de esas fallas y que me implementes un plan de acción efectivo para evitar en lo subsecuente sucesos como el mencionado. Recuerda que esto nos ocasiona pérdidas económicas hasta por 8 MDP por minuto”. En esa ocasión el Ing. Ruiz delegó la boleta al técnico encargado para el cierre de la misma. Ya que el reporte del CAR indicaba falla de alimentación de C.A. a las 12:03 PM en los equipos de facturación. La misma situación se repitió a las 48 hrs, Cesar Acudió al lugar y al revisar la bitácora de mantenimiento observó que la fecha de la última inspección del equipo ocurrió hace casi un año y los puntos revisados fueron: Reconocimiento visual y limpieza. El plan de acción de Cesar fue realizar las siguientes pruebas
G-1
Glosario
Palabra Aisladores
Descripción
Cuerpo de material dieléctrico utilizado tanto en el interior como en el exterior de la celda o de la batería. Unidad que define la capacidad de una batería para almacenar y Ampere-Hora suministrar la energía eléctrica contenida por un tiempo (AH) determinado, cuando se le requiera. Son aquellos arreglos de varias celdas idénticas conectadas en Banco de Baterías serie o paralelo que almacenan la energía eléctrica en forma química y, en un proceso reversible, suministran la energía en forma de corriente directa instantánea. Baterías de Son aquellas que requieren mantenimiento, principalmente celdas Abiertas o agregado de agua destilada para mantener el nivel correcto del electrólito. Convencionales Baterías de Son aquellas que no requieren del agregado de agua destilada de reposición para su funcionamiento y su recipiente es hermético. celdas Selladas Cantidad de Amper-Hora de respaldo calculada para satisfacer la Capacidad instalada demanda del equipo telefónico a ser alimentado en un tiempo determinado. Son las partes terminales metálicas de las celdas, las cuales son Bornes las polaridades positiva y negativa de las mismas. Es el arreglo formado por un recipiente, placas positivas y Celda negativas, separadores, electrólito, aisladores, tapas, bornes y
G-2
Glosario, continuación
Palabra Electrólito
Estante Gabinete
Jarra o Vaso Placas
Separadores
Tiempo Respaldo
UPS
Descripción
Es el medio químico, ácido sulfúrico (H 2SO4) que al aplicarle corriente directa establece el fenómeno de electrólisis, desarrollándose aniones y cationes que emigran a los electrodos correspondientes. o Es la estructura metálica de diseño antisísmico (según la zona), sobre el cual van montadas las celdas que forman un banco de baterías y , además, debe conectarse a la barra de tierra del piso correspondiente. Es el recipiente que contiene las placas, aisladores, separadores, electrólito, bornes de la celda y tapa. Existen dos tipos de placas: positiva y negativa, generalmente la placa positiva (+) está compuesta por peróxido de plomo y la negativa (-) por plomo puro esponjoso, las que sumergidas en el electrólito constituyen los bornes de la batería. Están formados por un material aislante micro-poroso para permitir la libre circulación del electrólito, evitando que las placas de distinta polaridad se junten. de Es el tiempo que las baterías pueden alimentar al equipo telefónico con el voltaje requerido, en ausencia de corriente alterna comercial o de la máquina de emergencia y/o corriente directa de la planta de rectificadores. Es el dispositivo que se utiliza para proporcionar corriente alterna
B1
Bibliografía
Autor (es)
ESB de México SA de CV. Teléfonos de México, S.A. de C.V. Subdirección de Normatividad de Planta Interna Mayo 1997 Teléfonos de México, S.A. de C.V. Subdirección de Explotación de la Planta Local. Mayo 2000 INTTELMEX Desarrollo curricular en
Documento
El acumulador eléctrico Tipo Plomo- Acido EXIDE Norma y Especificaciones para uso de Baterías selladas en nodos RDA, URL’s y Contenedores TMX/IT/N/96/0015 rev B
Rutina de Mantenimiento a Baterías Abiertas TMX/D/ET/00/0002 rev A
Curso No 07001007 Baterías
A- 0
Anexos Tabla de Contenido
Nombre de Anexo
Ver Página
Relación de las baterías con equipos de la central telefónica Construye una pila Medidas de seguridad Formato descarga de batería No breaks PROFECO UPS Powerware Hoja de seguimiento a tu avance
A-1 A-2 A-4 A-7 A-8 A-16 A-21
A-1
Relación de las baterías con equipos de la central telefónica
Lectura de apoyo
Debido al costo, en toda central telefónica, se solicita a la compañía suministradora de energía eléctrica un voltaje que varia entre 13,200, 23,000 y 34,500 Volts de C.A. de alta tensión. Esto depende de la red eléctrica con que cuente la compañía suministradora, (para repetidores generalmente tenemos un voltaje de 13,200 V.C.A.), Por medio de la subestación compacta propiedad de Telmex, este voltaje es recibido y reducido por un transformador de potencia a 220 V.C.A. En un tablero de control y transferencia son conectados tanto la subestación compacta como el Grupo Electrógeno, con el fin de que, en caso de que falle el suministro de energía eléctrica de la red comercial, el tablero de transferencia mande una señal de arranque al Grupo Electrógeno. Cuando se haya restablecido la red comercial, el tablero envía otra señal, denominada señal de paro. Durante la operación del Grupo Electrógeno, la función del tablero de control es verificar el correcto funcionamiento y protección de éste, asegurando con ello que se tenga alimentación continua a los rectificadores. Esta alimentación es llevada a un tablero de distribución de C.A., en donde se conectarán los rectificadores. En el caso de que tanto la red comercial como el Grupo Electrógeno por diversas circunstancias no suministren alimentación a los
A-2
Construye una pila
Introducción
Una pila es un dispositivo que permite obtener una corriente eléctrica a partir de una reacción química.
Materiales
Cantidad
Material
1 1 1
Recipiente de 1lt. Botella de vinagre (1lt aproximadamente). Trozos de tubería de cobre (de las que se usan para las instalaciones de agua y gas. Cables eléctricos (12 AWG 15 cm de largo caimán– caimán). Sacapuntas o afilalápices metálico. Un aparato que vamos a hacer funcionar con la pila, se obtienen buenos resultados con: 5/FLASH LED 5MM rojo parpadeo. intermitente. 2.15 Volts, 15mA, 31.5 mW. Multímetro. lt de agua para beber, (a temperatura ambiente y caliente). Sal de Mesa.
4 2 1
1 1
A-3
Construye una pila, continuación
Para que funcione
•
Para hacerla funcionar sólo tienes que unir los dos cables que salen de los electrodos a un aparato que funcione con pilas.
•
Para poder observar la magnitud de intensidad de corriente o bien el voltaje generado por la pila utiliza un Multímetro conectado a los cables de los electrodos.
NOTA: Mientras no se utilice, hay que tener el sacapuntas fuera del
vinagre para evitar que reaccionen. Observarás que cuando entran en contacto, el magnesio del sacapuntas reacciona con el ácido del vinagre se desprenden numerosas burbujas. Se trata de gas hidrógeno. Pruebas
Midan voltajes en diferentes condiciones: 1. Varíen la concentración del electrolito. 2. Varíen la temperatura del electrolito. 3. Conecten en serie y en paralelo. Vacíen sus resultados en una tabla. Concentració n electrolito
temperatura
Serie (Volts)
Paralelo (Volts)
normal caliente normal caliente
A-4
Medidas de seguridad
Seguridad al operar el equipo
A continuación se hace una serie de recomendaciones para desarrollar las actividades de operación y mantenimiento en los bancos de baterías con seguridad. 1. Antes de realizar cualquier actividad de servicio en el banco de baterías, es necesario que no tenga el personal anillos, relojes o
cualquier otra joya que sea conductora de electricidad y que pueda provocar que se atore con el equipo. 2. Existen voltajes que pueden producir
choques eléctricos y que están presentes en los componentes del equipo, tenga cuidado de NO hacer contacto con ellos.
3. Los ajustes de voltajes son realizados cuando el equipo está
trabajando, por lo tanto tenga cuidado al realizar los ajustes correspondientes, especialmente al conectar las puntas del equipo de medición o probador. 4. Al realizar el mantenimiento a las baterías, utilice desarmador y herramientas que estén aisladas eléctricamente . 5. A menos que se indique lo contrario, los procedimientos se realizarán con el equipo energizado. 6. Al desconectar un banco de baterías se debe evitar tocar con los
A-5
Medidas de seguridad, continuación
Seguridad para el operario
1. Se deben utilizar botas de hule para evitar la conducción de la corriente por el cuerpo, debido al uso del calzado húmedo. Las botas dieléctricas proporcionadas para trabajos en equipo energizado son insuficientes por que si se mojan pierden su propiedad dieléctrica. 2. El operario debe usar gogles para evitar salpicaduras de ácido en los ojos. 3. Se debe cubrir nariz y boca con mascarilla de protección para gases peligrosos (hay dos tipos de mascarillas contra polvo y contra gases peligrosos). 4. No fumar en las salas de baterías y evitar el uso de cualquier elemento que pueda provocar chispas, flama o calor excesivo. El hidrógeno que sale de las baterías es altamente explosivo se recomienda ventilar bien la sala antes
de trabajar en ella . También es necesario verificar el buen funcionamiento del equipo de extracción de gases. 5. Utilizar guantes y mandil de hule resistentes al ácido. 6. Para conectar un banco de baterías debemos asegurarnos que las conexiones son correctas (conexión serie) y verificar la polaridad antes de cerrar el circuito con la planta de C.D. o
A-6
Medidas de seguridad, continuación
Seguridad para la continuidad del servicio
Este punto es de vital importancia para cumplir con el objetivo de la empresa que es vender servicio por lo tanto las recomendaciones que a continuación mencionamos van dirigidas en el sentido de no afectar la operación de los equipos de conmutación transmisión etc. Sobre todo en una prueba de descarga de baterías donde se tienen malas experiencias.
Medir los voltajes de batería, distribución y en los bastidores laterales o de alimentación de los equipos conectados a la planta de C.D. Conocer la diferencia entre estos valores nos permite fijar el valor mínimo de voltaje al cual podemos descargar las baterías sin que se afecte a los equipos conectados a ellas.
Conocer la configuración de la planta de C.D. , la demanda total, el numero de bancos de baterías y la capacidad de ellas. Nos permite calcular el respaldo teórico, el respaldo ajustado, la capacidad de las baterías ajustada y el tiempo aproximado para la carga de las baterías esto con el fin de trabajar en condiciones más seguras para la continuidad del servicio.
Verificar la capacidad de los fusibles de baterías e interruptores de C.A. .(De rectificadores, subgenerales, generales etc.) que alimentan a la planta de C.D .Deben corresponder con la carga que conectan
TELÉFONOS DE MÉXICO S. A DE C. V. DIRECCIÓN DE OPERACIÓN PLANTAS DE FUERZA ÁREA _________________ PRUEBA DE DESCARGA DE BATERÍA CARGA TOTAL DE PLANTA:
CENTRAL FECHA
CAP. EN A. H. DE C/BANCO
CAPACIDAD DE FUSIBLES:
Nº DE BANCOS:
CORRIENTE QUE SUMINISTRARÍA C/BANCO Carga total / Nº de bancos
UMBRALES DE ALARMAS SOBRE TENSIÓN:
BAJA TENSIÓN 1:
BAJA TENSIÓN 2: (Corte por bajo voltaje) HORA DE INICIO PRUEBA
e 52 j a t l o 51 v
HORA TERMINO PRUEBA
50
49
VOLTAJE MAS BAJO MEDIDO
48
47
46
TIEMPO DE REPOSICIÓN BATERÍAS
45
44
43 42 0 0.5
1
2
3
4
5
6
9
12
15
20
25
30
minutos
ElLaboratorio P rofeco reporta
No-
breaks Es tal nuestra dependencia de equipos como computadoras y otros aparatos electrónicos, cuyo funcionamiento se altera auncon breves interrupciones de energía eléctrica, que se ha vuelto necesario contar con no-breaks que pueden detectar y respaldar cualquier interrupción de energíaquenosea muyprolongada.Aquíledamos noticia sobre la calidad de estos aparatos.
E n la actualidad cualquier interrupción del sum inistro altera severam ente nuestras actividad es.H asta h ace relativam en te p oco ,elproblem a p rincipal eran las interrupciones prolongad as – ap ag ones– ,deb ido a la co nsecu en te falta de ilum inac ión en ca sas y calles, asícom o elcese de la actividad de la radio, la televisión, la refrigeración de alim entos y dem ás servicios q ue requieren de en ergía eléc trica . H oy día, deb ido a la n ecesidad de p roteg er la com putad ora a nte la inte-
Ficha técnica Realización del estudio: 24 de mayo al 30 de julio de 20 04
Periodo del muestreo: 7 d e junio al 6 de julio de 2 00 4
El estudio Se analizaron 28 modelos de no-breaks con tecnología “off-line” y “on-line” para uso en equipo electrónico y de cómputo, con capacidades desde 300 hasta 1,400 watts, todos comercializados en el territorio nacional. Cada modelo se sometió a las pruebas que a continuación se detallan. Información al consumidor. Se verificó q ue eletiquetad o proporcione alcon sum idor toda la inform ación necesaria d e m an era clara y explícita, tal com o tipo de p roducto, m arca, m odelo, características de alim en tación eléctrica y de respaldo de energía. El producto tam bién debe incluir garan tía en español que indique sus alcances y restricciones,asícom o u n instructivo de uso,el cual debe inform ar sobre el m odo apropiad o de o peración y las precauciones y cuidados necesarios.Se verificó tam bién que contara con un certificado de cum plim ien to con las norm as oficiales m exicanas aplicables (aunqu e algu nos m od elos presentaron om ision es en este rubro,ningu na d e ellas es grave).
Qué es un no-break Un no-break consta básicamente de un conjunto de baterías recargables y circuitos electrónicos de inversión (que convierten corriente directa en alterna)
Tiempo de transferencia. Se m idió el tiem po q ue tarda elno-break en proporcion ar el voltaje adecuad o una vez que d etectó la falla en la en ergía eléctrica (apagón); este tiem po debe ser m enor a 14 m ilisegu ndos para evitar qu e la com putadora se apagu e o se pierda la inform ación qu e n o fue guardada o,peor aún,qu e se dañ en archivos,program as o com pon en tes. El 85% de los m od elos an alizados resultaron excelen tes; el resto fue acep table.
Tiempo de respaldo. Se m idió el tiem po m áxim o d e respaldo q ue ofrece elno-break op eran do a la m áxim a poten cia m arcada p or elfabricante.Este tiem po es aproxim ado y puede variar de acuerdo con la cantidad y tipo de equipos que se conecten alno-break.
Regulación de voltaje de salida. Se m idieron las ten siones de salida que proporcionan los no -break duran te eltiem po de respaldo y se determ inó su variación respecto de la tensión qu e p rop orcion a la alim entación norm al.L os m od elos qu e m antienen una
Recomendaciones generales El mercado ofrece gran variedad de soluciones de respaldo de energía. Al seleccionar una de ellas, el primer aspecto a considerar es probablement e el tipo de tecnología que le conviene. En términos generales la tecnología “on- line” –m ás costosa– es útil sólo cuando los equipos que desea respaldar son sumamente sensibles a las variaciones de tensión e interrupciones de energía eléctrica y, por tanto, requieren de una tensión de salida con una señal de alta calidad (libre de picos, ruido, caídas de tensión, etc.), así com o tiempos de respuesta m uy pequeños. Ejemplos de estos equipos son servidores de cómputo, equipos médicos y conmutadores telefónicos, entre otros. En el común de las computadoras, contestadoras telefónicas, reproductores DVD y equipos de audio y video en genera l, la tecnología “off- line” (incluyendo los interactivos) ofrece una calidad de respaldo de energía aceptable y más económica.
Antes de adquirir un no-break considere el número de contactos con respaldo de energía que necesita de acuerdo con el número de aparatos que requerirán dicha función. Algunos no-breaks presentan contact os adicionales que no proporcionan respaldo de energía y sólo ofrecen una tensión de salida con supresión de picos; estas tomas son útiles para proteger los
El 75% de los modelos analizados ofrecen algún tipo de software de monitoreo. Este atributo puede interesarle ya que permite m onitorear el estado de la alimentación eléctrica, el nivel de carga de las baterías y el cierre automá tico de los programas a biertos en su computadora una vez que se inicia el respaldo del equipo ante una falla del sum inistro eléctrico. Si escoge uno de estos aparatos, tenga en cuenta qué sistema opera tivo usa su computadora, ya que a unque todos los modelos de no-break que cuentan con este software funcionan con MS Windows 98/Me/2000/XP, no todos pueden instalarse en computadoras con sistema s operativos como el Linux (SuSe, Mandrak e, Red Hat, etc.) o Apple Mac OS X. Los modelos más completos sí ofrecen compa tibilidad con estos últimos (vea las tablas).
No-breaks con tecnología "off-line" y capacidad menor o igual a 325 W Marca / Modelo / Potencia / País de origen Liebert / Powersure PSA350MT-120U1 / 225 W / Taiwán MGE / Ellipse 500 / 280 W / China Complet / PC650 INT / 325 W / México Datashield / KS-525 PRO / 315 W / México Sola Basic / Micro SR Inet 480 / 300 W / México Sola Basic / Micro SR Inet 400 / 250 W / México APC / BE500U / 300 W / India Koblenz / UPS-5007-IR / 325 W / México Tripp-Lite / Bcinternet550 / 300 W / China Koblenz / UPS-5006-ICR / 325 W / México Vica / Digital Power 500 / 250 W / México Complet / PC600 INT / 300 W / México
Peso (kg) / Dimensiones Evaluación Información al Tiempo de Tiempo de respaldo aproximado Regulación (alto x ancho x profunglobal consumidor transferencia (minutos) didad en cm) / Garantía 7.3 22.6 x 11.6 x 19.6 Completa E 9 E E 2 años 3.7 7.6 x 24.3 x 25.1 Completa E 3 E E 1 año 9.9 MB 22.6 x 12.9 x 32.6 Completa MB 8 MB 1 año 6.7 13.7 x 9.7 x 31.2 5 E 7 B MB 1 año 8.5 19.8 x 12.1 x 30 Completa E 5 MB MB 1 año 7.7 22.8 x 9.1 x29.9 Completa E 8 B B 1 año 6.2 8.4 x 17.1 x 27.2 3, 4 E 5 B B 1 año 6.7 B 22.7 x 14.6 x 20.6 Completa E 4 R 2 años 5.8 21.3 x 12.9 x 17.6 Completa E 6 R B 2 años 8.2 18.6 x 11.9 x 37.8 Completa E 3 R R 2 años 6.1 15.7 x 8.6 x 34.1 5 E 6 R R 2 años 6 26.9 x 13 x 15 Completa P 7 P P 1 año
Eficiencia
Atributos
E
a1(4), a2(2), a3, a5, a6, a8, a10, a17
E
a1(4), a2(2), a3, a4, a5, a8, a10, a15, a18
E
a1(6), a6, a9, a11, a17
E
a1(4), a2(2), a3, a6, a8, a10, a17
MB
a1(4), a3, a6, a9, a11, a17
B
a1(4), a3, a6, a9, a11, a17
E
a1(3), a2(3), a3, a4, a6, a8, a10, a18
E
a1(4), a2(3), a6, a7, a8, a10, a17
E
a1(3), a2(3), a6, a8, a17
MB
a1(4), a2(2), a3, a6, a7, a9, a10, a17
MB
a1(4), a3, a6, a9, a10, a17
MB
a1(4), a6, a8, a10, a17
No-breaks con tecnología "off-line" y capacidad de entre 360 y 500 W
Precios y calificaciones de las marcas y modelos de no-breaks encontrados en la Ciudad de México Tienda / Distribuidor*
Mínimo/ Único**
Anister de México
238.002
MGE Sistems México
135.002
Tecnologías Unidas
1,789.00
PTI de México*
1,232.80
Tienda / Distribuidor*
Máximo
Precios en la Ciudad de México Home Mart
2,561.00
Nemesys Microsystem
960.00
Modelo Home Center
2,208.00
Uni-Com Universo
924.50
Modelo Home Center
1,564.00
PC Solutions Magazine
1,250.00
El Palacio de Hierro
1,680.00
Office Max
2,599.00
El Palacio de Hierro
1,000.00
Office Max
1,299.00
749.00
Carrefour
1,279.00
Complet
Precios y calificaciones de las marcas y modelos de no-breaks encontrados en la Ciudad de México
Entre los días 19 y 30 de julio de 2004, en las 19 ciudades donde opera el programa Quién es quién en los precios , se encontraron los precios de 22 de los 28 modelos de no-breaks analizados por el Laboratorio. Como puede verse en esta tabla y en la de la página 31 (precios para las ciudades de Mérida y Guadalajara), existen modelos para las cuales sólo se consigna un precio único debido a que esos modelos sólo
No-breaks con tecnología "off-line" y capacidad mayor a 700 W Marca / Modelo / Potencia / País de origen MGE / Evolution 1500 / 1000 W / China MGE / Ellipse 1200 / 780 W / China Celecsis / SAE 1000RI / 720 W / México
Peso (kg) / Dimensiones Evaluación Información al Tiempo de Tiempo de respaldo aproximado Regulación (alto x ancho x profunglobal consumidor transferencia (minutos) didad en cm) / Garantía 16 23.9 x 14.3 x 48 1 año 9 7.7 x 34.6 x 35.7 1 año 32 35.3 x 17.8 x 44.6 15 meses
Eficiencia
Atributos a1(4), a3, a4, a5, a6, a8, a10, a13 (2 salidas programables), a17
E
Completa
E
6
E
E
B
Completa
E
6
B
E
a1(4), a2(3), a3, a4, a5, a8, a10, a15, a18
R
1, 2, 3
MB
14
P
E
a1(4), a9, a11, a12, a13
No-breaks con tecnología "on-line" y capacidad mayor a 700 W Marca / Modelo / Potencia / País de origen Liebert / UPStation GXT-1000MT 120B / 700 W / Taiwán MGE / Pulsar EX10 / 700 W / Taiwán Datashield / UT-2000 / 1400 W / México Liebert / UPStation GXT2-2000RT1201 / 1400 W / Taiwán Atributos
Peso (kg) / Dimensiones Evaluación Información al Tiempo de Tiempo de respaldo aproximado Regulación (alto x ancho x profunglobal consumidor transferencia (minutos) didad en cm) / Garantía 17 21.7 x 16.8 x 42.8 2 años 15.1 22.2 x 14.6 x 40.4 1 año 28.1 38.2 x 19.4 x 47.7 1 año 24 42.9 x 8.7 x 54.8 2 años
a1(XX) XX contactos polarizados y aterrizados con respaldo de energía a2(XX) XX contactos polarizados y aterrizados sin respaldo de energía a3 software de monitoreo y el cable necesario (Windows) a4 software de monitoreo y el cable necesario (Apple) a5 software de monitoreo y el cable necesario (Linux) a6 protección para línea telefónica (fax o módem) a7 protección para cable coaxial de TV a8 gabinete de plástico a9 gabinete de metal
a11 a12 a13 a14 a15 a16 a17 a18
Eficiencia
Atributos
E
Completa
E
7
E
E
a1(4), a3, a5, a9, a11, a13, a17
E
Completa
E
8
E
E
a1(3), a3, a4, a5, a9, a11, a12, a13, a18
MB
5
E
8
MB
MB
a1(8), a3, a9, a10, a13, a16, a18
MB
Completa
E
5
E
MB
a1(4), a3, a5, a9,a10, a12, a13, a14, a18
en caso de sobrecarga emplea un fusible intercambiable entrada de conexión para batería externa adicional (no incluida) emplea ventilación forzada puede instalarse en racks protección de línea de datos DSL (fax o módemo red) incluye ruedas para moverlo regula la tensión de entrada (interactivo) cuando la tensión de entrada es muy baja o muy alta inicia el respaldo de energía
Notas sobre la información al consumidor 1 2 3 4 5
Marcado de la muestra incompleto (etiqueta adherida al mueble) Información comercial en el empaque incompleto El instructivo no presenta leyenda que invite a leerlo Garantía incompleta en varios puntos La garantía no establece que incluye los gastos de transportación dentro de su red de servicio
Precios y calificaciones de las marcas y modelos de no-breaks encontrados en la Ciudad de México Tienda / Distribuidor*
Mínimo / Único**
MGE Sistems México*
580.002
MGE Sistems México*
230.002
Sistemas Eléctricos y Electrónicos Celecsis
4,059.50
Precios y calificaciones de las marcas y modelos de no-breaks encontrados en la Ciudad de México Tienda / Distribuidor*
Mínimo / Único**
Recomendaciones de uso
MGE Sistems México* PTI de México* Anister de México*
El no-break es para usarse en aparatos electrónicos como televisores, equipos de audio y computadoras; no le conecte aparatos con motor eléctrico como refrigeradores, lavadoras, secadoras, etc., pues las exigencias de este tipo de equipos dañarían el no-break. Es conveniente que una vez cada 3 meses descargue su no-break en caso de que no haya usado el respaldo; desconéctelo de la toma eléctrica y reconéctelo una vez que la batería se haya descargado por completo. Cuando el equipo alcanza el máximo tiempo de respaldo lo indica haciendo que la alarma audible pase de un ‘bip’ intermitente a un tono continuo. Si el no-break emplea fusibles intercambiables, seleccione uno de la m isma capacidad cuando alguno de éstos requiera reemplazo. Revise el manual del usuario para realizar el cambio. En ocasiones el no-break mandará una señal sonora a pesar de que no haya sucedido una falta de energía; esto se debe a que cuando la tensión de línea es o muy baja o muy alta, comienza a ajustar (regular) la tensión de salida para no dañar los equipos conectados. La señal se interrumpirá al restablecerse las condiciones normales. Instale el no-break bajo techo y alejado del calor o la humedad excesivos. Mantenga suficiente espacio alrededor del no-break para que permanezca adecuadamente ventilado. Recuerde que es normal que sus partes se calienten. No abra el interior del no-break salvo para el cambio de baterías cuando éstas ya no funcionen adecuadamente; en este caso, atienda las recomendaciones del fabricante. Lea el instructivo de m antenimiento. No conecte reguladores u otros no-breaks a la salida o entrada del mismo; tampoco conecte el cable de alimentación de su no-break a sus propios contactos.
530.002
14,058.75 1,810.002
S i req uiere m ás inform ación sob re e ste e stud io puede co m un icarse a nu estro La boratorio de P rue bas a los teléfono s 5 544-2122 si vive en el área m etropolitan a de la C iud ad de M éxico .Tam bién pue de co nsultar otros estud ios de calidad en nu estra p ág ina electrónica w w w .profeco.gob.m x
Precios mínimo y máximo de marcas y modelos de no-breaks encontrados en las ciudades de Mérida y Guadalajara Ciudades seleccionadas Marca / Modelo
Tienda /
Mérida Mínimo / Tienda / Único**
Precio
Tienda /
Guadalajara Mínimo / Tienda / Único**
Precio
