Introducción Un UPS (Fuente de Alimentación Ininterrumpida) es un dispositivo que gracias a sus baterías, puede seguir proveyendo de alimentación durante cierto tiempo, luego de una interrupción de la energía elctrica! "ebido a un corte abrupto de energía, la mayoría de los arc#ivos de traba$o de los di%erentes programas pueden ser alterados y a veces de$ados casi inservibles! &o mínimo que puede ocurrir, debido al uso de bu'ers y cac#es, es que cierta cantidad de in%ormación no pueda ser actualiada a tiempo en el disco! anto anto en la reconstrucción como en la veri*cación de los arc#ivos ar c#ivos de traba$o se puede llegar a invertir un tiempo considerable y, y, a veces sin poder recomponer todo lo perdido! +l -. de los problemas ocasionados en los equipos elctricos e in%orm/ticos y las prdidas de in%ormación son debidos a interrupciones y perturbaciones en el suministro de la red elctrica y que esto supone prdidas en todo el mundo! Seg0n un estudio del 1ational Po2er 3uality &aboratory cada a4o se producen apro5imadamente, en un edi*cio de o*cinas de cualquier ciudad del mundo, unos 6 picos de tensión, 78 ba$adas de red, 97: sobre volta$es ó subidas de tensión, 7:; micro cortes menores a 8 ms y apro5imadamente entre < a 9< apagones de red mayores a 9- segundos! =ealmente de cada 9- perturbaciones, 8- causaron perdidas perdidas de datos ó incidencias incidencias en las cargas conectadas!
Efectos: >orte de energía? imposibilidad imposibilidad de traba$ar con equipos elctricos, %alta de atención al cliente (supermercados, agencias de via$es, etc! ), da4os en el #ard2are, prdida de datos, corrupción de arc#ivos, etc! =educción de tensión? %allos de #ard2are prematuros, *c#eros corrompidos, etc! Sobretensiones ó in%ratensiones? da4os impredecibles, por lo general problemas de so%t2are, so%t2are, en el >PU, circuitera, discos discos y otros almacenamientos! =uido elctrico? sobreimpuesto en la línea de utiliación, armónicos en circuitería y *c#eros de datos Picos? son el resultado de cargas elctricas producidas sobre la red como el rayo, o encendido @ paradas de equipos de alta potencia, esto nos produce destroos en los circuitos electrónicos y corrupciones de datos dentro de
nuestra in%orm/tica! Sin embargo no cabe duda que, recin cuando ocurre algo grave, los usuarios de P>s se dan cuenta que la %alta de protección es una perspectiva terrible! +n realidad a un centro de cómputos nunca nun ca se le podría ocurrir tratar de operar sin una estrategia de protección de alimentación sin embargo, esa actitud es mas reciente en las &A1s! Inclusive puede no ser su*ciente su *ciente proteger solo el servidor de arc#ivos? si #ay usuarios que mane$an datos críticos, las respectivas estaciones de tr aba$o deberían estar respaldadas en su alimentación tambin con UPS! 3ui/s, para las estaciones de traba$o, los supresores de sobretensiones, sea m/s que su*ciente! Puede ser un UPS U PS para todos los dispositivos controlados o para cada dispositivo! Por otra parte como las BA1s se est/n volviendo cada ve mas importantes como medio para interconectar &A1s, el uso de los UPS se e5tiende a los dispositivos de cone5ión especialmente en el caso de redes privadas! Para estos casos se dispone dispone de #erramientas de gestión gestión basadas en el S1CP (Protocolo Simple para Administración de =edes) para %acilitar una acción centraliada, monitoreo y diagnostico me$orados así como mayor seguridad en ambientes m0ltiples!
Características Generales &a idea detr/s de un UPS es simple? si la tensión de línea, ba$a o sube de ciertos niveles, las baterías del UPS se convierten en la %uente de poder de los dispositivos protegidos! Pero las baterías no pueden alimentar directamente los equipos típicos de computación sino por medio de un inversor que trans%orma la corriente continua (">) de la batería en la alterna (A>) necesaria para aquellos dispositivos! dispositivos! Un detalle a considerar es la %orma de la onda que produce el inversor %uncionando con baterías! "ic#a %orma puede ser apro5imadamente cuadrada en lugar de sinusoidal, lo cual no es recomendable para los equipos que se quieren proteger! proteger! Por otra parte, la transición tanto entre la alimentación de línea a la de baterías como a la inversa, no ser/ nunca instant/nea sino que demanda un tiempo que puede estar entre los 7 y los 9- milisegundos! +l e%ecto es equivalente a una verdadera caída de tensión! +n general se usa como norma ISD, que un computador tolere una caída de tensión (o Sag) de #asta 8 milisegundos, aunque #ay muc#as %uentes de alimentación baratas que a lo sumo toleran 9 milisegundo! Para aportar mayor versatilidad a los productos, casi todos todos los UPS incluyen otras características características en %unción de las di%erentes de*ciencias de la red elctrica! Aquí corresponde aclarar que no todos los UPS compensan las sobretensiones (o Surge) y en tal caso #abr/ que agregar e5ternamente los correspondientes supresores!
&as %uentes de alimentación de los computadores ya vienen con trans%ormadores aislados elctricamente, pese a lo cual algunos %abricantes de UPS agregan otro a sus respectivos equipos! +n realidad, los surges pueden absorberse o reenrutarse! &os estabiliadores de línea, absorben las sobretensiones, así como las caídas de tensión de muy corta duración, pero est/n limitados en cuanto a la capacidad de mane$ar la cantidad de energía necesaria en estas condiciones! Un UPS en cambio, gracias a sus baterías, reenruta las sobretensiones al tiempo que protege el equipo correspondiente! Adem/s puede seguir proveyendo energía ininterrumpida con sus propias baterías, #abida cuenta que el dispositivo pueda conmutar tan r/pido como sea posible dic#a %uente alternativa de alimentación! Al considerar la adquisición de un UPS se debe el tipo de energía e5istente en la localidad donde se traba$e! Se puede decir que es de buena calidad si las Euctuaciones son del orden del <. de la tensión nominal, o sea, 99 voltios paral os 77- nominales! Si así %uera, lo 0nico que necesita cubrir es la %alta de energía con lo cual es su*ciente un UPS D' &ine! Cientras los apagones dependen de la compa4ía de electricidad, tanto las caídas como las ba$as de tensión debieran ser soportadas por el UPS sin tener que pasar a baterías! Sea para uno o mas dispositivos, un UPS debe especi*carse en %unción de los Goltiamperes (GA) que sumen dic#os dispositivos y no por los valores de potencia real en vatios (B)! &os valores típicos de los UPS mas usados est/n entre los 8-- y H< B para unos -- a H<- GA! >omo ya se di$o, el valor necesario debe guardar relación con la carga a conectar, en general no se recomienda pasar del H<. de las especi*caciones del %abricante y debería ser de rigor conocer las vidas de las baterías para distintas condiciones de carga! +n el mercado actual #ay gran cantidad de dise4os de UPS! Puede llegar a ser con%uso determinar que tipo de equipo es el m/s conveniente para nuestra carga crítica, y cual nos entregar/ la energía con el nivel requerido de calidad y con*abilidad! A0n las m/s esotricas con*guraciones, caen dentro de dos categorías principales de UPS, llamadas D1&ine y D'&ine! Ambos dise4os nos proveen de una energía de reserva desde un grupo de baterías cuando la línea de alimentación principal %alla, pero di*eren en el rango y e5tensión de otros bene*cios que ellas pueden otorgar! Jay otros que siempre est/n conectados participando del proceso de alimentación a los equipos protegidos? son los UPS del tipo en &ínea! odos los sistemas de energía ininterrumpida utilian los mismos bloques constructivos?
&a sección de entrada es la %orma en que la tensión de la línea es conectada a la UPS! Puede ser un cable incorporado, un cable enc#u%able, o una bornera con terminales! Algunas UPS peque4as tienen un a entrada com0n para la entrada y el bypass! &as UPS de gran potencia suelen tener una entrada independiente para la cone5ión del bypass! "espus de la sección de entrada suele # aber un *ltro! &a denominación *ltro ser/ aquí utiliada de modo genrico, e incluye la protección contra picos transitorios, inter%erencias de radio %recuencia, etc! Un *ltro tiene un a respuesta de %recuencia y no aten0a todas en la misma proporción! odas las con*guraciones de UPS tienen un inversor! &as UPS de ba$o costo poseen un inversor que entrega una salida de onda cuasi sinusoidal, mientras que las UPS de mayor tama4o y costo incorporan un inversor con una %orma de onda de salida sinusoidal!
Una batería es necesaria para mantener %uncionando a la UPS cuando la energía de la línea %alla o cae demasiado! 1ormalmente las UPS de peque4a potencia utilian baterías internas selladas, libres de mantenimiento! +n grandes UPS se suele usar tambin baterías de electrolito líquido! Una autonomía (tiempo de reserva de energía) típica para una UPS de peque4o ó mediano tama4o, suele ser de 9- a 9< minutos! Un circuito cargador es necesario para recargar la batería luego de un corte de energía, y para mantener a la batería a plena carga mientras no est/ en uso! +n una UPS Dn&ine un conmutador mec/nico ó est/tico es usado como parte del circuito autom/tico ó manual de bypass! +n una UPS D'&ine, un conmutador mec/nico (rel) es usado para conmutar la carga a la salida del inversor cuando %alla la línea de alimentación! &a sección de salida es donde se conectan las cargas a proteger por la UPS! &a cantidad y con*guración de las tomas de salida varían seg0n marcas y modelos! +n UPS de gran tama4o es com0n que la salida se realice por intermedio de borneras! &a posibilidad de la UPS de comunicarse se #a #ec#o muy importante ya que permite un monitoreo remoto del %uncionamiento de la UPS, el estado de la línea de alimentación, las baterías, etc, así como la posibilidad de realiar un cierre ordenado del sistema! +l uso de las comunicaciones vía =S767, protocolos >P@IP, y S1CP, es muy com0n en las UPS actuales! ambin se suelen proveer contactos libres de potencial (secos) que entregan in%ormación
del estado de línea y batería! &a mayoría de los equipos UPS operan de manera autom/tica, tienen una alarma sonora indicadora de %alla de línea, y un panel de control y estado de la UPS relativamente sencillo! +n grandes UPS se incluyen medidores y un sistema de control muc#o m/s so*sticado!
Una UPS con un sistema de regulación de tensión de entrada (estabiliador) es conocida como UPS Interactiva! +l estabiliador de tensión es utiliado para mantener el volta$e de entrada dentro de los límites aceptables para la carga, cuando la tensión de la línea disminuye ó se eleva %uera de un rango predeterminado! 1ormalmente no se necesita usar un trans%ormador de aislación, pero es necesario en algunos tipos de dise4o de U PS! Un trans%ormador agrega peso, tama4o y costo a una UPS! Cuc#as empresas o%recen un trans%ormador opcional cuando es necesario tener una aislación galv/nica de la carga! &a mayoría de las con*guraciones de UPS u tilian solamente estos bloques! >ada con*guración tiene sus venta$as y desventa$as como? costo m/s ba$o, me$or *ltrado de ruidos, mayor e*ciencia, acondicionamiento de línea, etc! >omo se mencionó anteriormente, #ay dos grandes categorías principales en equipos UPS Dn&ine y D'&ine! &a mayoría de las m/s esotricas con*guraciones entra en la categoría de las UPS D'&ine! Si el 9--. de la corriente de la carga es normal y permanentemente suministrado por el inversor la UPS es del tipo Dn&ine! Si la corriente de la carga es normalmente suministrada directamente por la línea, no importa lo que la literatura de marKeting diga, la UPS es del tipo D'&ine!
UPS Fuera de Línea (O Line o Stand b!" +stos UPS tienen el inversor siempre parado ( D' ) el cual se conecta y se vuelve ( Dn ) ó trans*ere las cargas in%orm/ticas, cuando se produce una anomalía en el %allo de la energía elctrica! L/sicamente proveen una
alimentación no acondicionada directamente a las cargas in%orm/ticas en estado normal ya que es la compa4ía quin suministra alimentación a las cargas, aunque e5isten modelos con estabiliación de tensión AG= con lo que la tensión de salida puede variar con respecto a la entrada! +s un dispositivo dise4ado para proteger aplicaciones peque4as o de poca criticidad como por e$emplo? P>s, %a5, peri%ricos! Provee de protección b/sica ante problemas elctricos (cortes de energía y peque4as variaciones de volta$e)! Un UPS Fuera de &ínea o Stand by no esta normalmente involucrado en el Eu$o de potencia al sistema de computación, sino que esta a la espera de que ocurra un disturbio determinado para entonces conmutar tan r/pidamente como sea posible a su inversor interno, que es el dispositivo que produce corriente alterna a partir de corriente continua, o sea con baterías para el caso!
>on este esquema la energía de la red de alimentación pasa directamente al computador y por lo tanto el UPS $uega un papel pasivo #asta que ocurra una %alta de potencia! >uando esto ocurre las baterías del UPS alimentan al computador por medio de un inversor que convierte la energía continua de las baterías en la corriente alterna de 77- voltios! +n un dispositivo stand by cuenta el tiempo de conmutación que puede estar generalmente entre 9 y 8 milisegundos! &os UPS Fuera de &ínea producen dos Sags, uno al ir a traba$ar con baterías y el otro al regresar a la línea de alimentación! +l uso del UPS stand by puede aceptarse en general cuando la red de alimentación es de buena calidad, no mas de un <. de Euctuaciones, y@o en particular con equipos individuales y no de gran consumo! Si bien podrían combinarse con estabiliadores de tensión, en de*nitiva los costos se encarecen con una solución mi5ta! Sus %unciones b/sicas son? tensión de línea *ltrada, estabiliada, alimenta la P>! +sa tensión carga la batería permanentemente! Si se corta la tensión, entonces la batería alimenta la P> y los circuitos recti*cadores act0an! iempo de activación de la UPS? 6 a < milisegundos! Dbserve en la Figura 9, que en una UPS del tipo StandLy (D'&ine) el Eu$o de la potencia es? desde la entrada, a travs del *ltro y el rel de trans%erencia, a la salida! +sto realmente no di*ere en muc#o con conectar la carga directamente a la línea, solamente estamos protegiendo la carga contra los picos transitorios y ru idos de línea que el *ltro pueda atenuar!
>uando la UPS cambia al modo de reserva, la potencia Euye desde el inversor, siendo la batería la que provee la energía, tal como se aprecia en la Figura 7!
>uando se produce una %alla en la línea, es necesario trans%erir la carga desde la línea de alimentación al inversor! +sta trans%erencia tiene una duración típica de < a 9- milisegundos, (equivalentes M a N ciclo)! Para la mayoría de las cargas, ste tiempo de trans%erencia no es un problema pero, algunas cargas críticas no pueden aceptar la caída de tensión provocada por un evento tan breve como ste! "urante la operación en modo batería, la mayoría de las UPS tipo Stand Ly, tienen una tensión de salida con una %orma de onda cuasi senoidal como se muestra en la Figura 6! Cuc#as cargas, incluyendo las computadoras, %uncionar/n correctamente con una %orma de onda de esas características, pero algunos equipos especiales ó antiguos pueden requerir una %orma de onda sinusoidal, y no traba$ar/n correctamente con una se4al cuasi senoidal!
UPS en Línea (On Line" On#Line y On#Line de $oble Conversión? +stos equipos tienen el inversor constantemente en ( Dn ) con lo que no #ay ning0n tiempo de trans%erencia al producirse una anomalía en la red elctrica! +so les #ace proveer una alimentación acondicionada y segura, con protección contra ruido elctrico, estabilidad de %recuencia y tensión a los equipos conectados a ellos! "isponen de Separación Oalv/nica entre la +ntrada y la Salida mediante la "oble >onversión, lo que proporciona a los equipos conectados a ellos la mayor garantía en protección! &a potencia de la red de alimentación con este tipo de UPS pasa a travs de la circuitería del UPS para proveer una se4al limpia y consistente al computador! A#ora la alimentación de la red va a parar a un verdadero cargador de baterías mientras que stas, a su ve, activan el inversor que en de*nitiva alimenta al equipo! +%ectivamente como la batería entrega corriente continua, un inversor convierte corriente continua en corriente alterna! "e # ec#o, la primer porción de este circuito permitir/ aceptar tensiones tanto mayores como men ores a las nominales! Dbviamente se protege tanto la perdida de potencia como las aberraciones de la línea! +n consecuencia podemos decir que este U PS no introduce en el sistema las alteraciones mas o menos transitorias de la línea de alimentación de la red! Sin embargo, todo esto provoca un mayor costo! Por su principio de %uncionamiento este equipo #a sido dise4ado para entregar una energía limpia de perturbaciones elctricas! "e los elementos nombrados anteriormente, en los e quipos UPS Dn &ine se destacan principalmente tres de ellos? el =ecti*cador@ >argador (A>">), Lanco de baterías y el Inversor (">A>)! +l cuestionamiento a este tipo de UPS es para qu tenerlo en %uncionamiento la contrapartida es que de esta manera #ay seguridad de %uncionamiento en caso de apagones! +stos equipos generan ruido y calor que deben reducirse con un ventilador interno adecuado! "e cualquier manera, si bien en general el UPS en &ínea se presenta como la me$or solución, su costo y tama4o lo #acen pro#ibitivo en la mayoría de los casos! &a e5cepción a lo e5presado corresponde a situaciones con ba$ones o incluso altiba$os importantes en la línea de 77- n cuyo caso, lo me$or ser/ un UPS en línea, al menos para el servidor! +ntra la tensión al UPS y es recti*cada y *ltrada, con tensión continua, alimenta a la batería y esta a su ve a la computadora, pasando nuevamente a tensión alterna! >uando se corta la energía, se usa la batería durante un
tiempo! "urante caídas de la tensión de entrada, que se prolonguen por minutos, #oras ó días, una UPS Stand by conmutar/ a modo inversor, descargando la batería! >ompare la operación de una UPS Stand by, con las Figuras 8 a H de una UPS verdaderamente Dn&ine!
+n una UPS Dn &ine, el Eu$o normal de la energía es desde la entrada a travs del *ltro, del recti*cador, inversor, conmutador y salida! +l inversor provee permanentemente la energía acondicionada que la carga requiere! >ompare con la UPS tipo Stand by, donde la carga est/ siempre conectada a la línea, y por lo tanto ve cualquier perturbación que en ella se produca! >uando la entrada de potencia desde la línea %alla, el inversor entrega energía desde las baterías, tal como se ve en la Figura
Una UPS Dn&ine tiene un inversor que entrega una tensión de salida con una %orma senoidal, y ella no cambia (como en las UPS Stand by) cuando conmuta
desde modo normal a modo batería! odas las cargas que puedan operar con la tensión provista por la compa4ía de energía elctrica, %uncionar/n adecuadamente con una UPS con salida senoidal!
Una UPS Dn&ine tiene un tercer modo de operación (que la UPS Stand by no posee)! &a Figura H ilustra el Codo Lypass, que puede ser utiliado en los casos de tareas de mantenimiento, ó si la UPS %alla, ó para conmutar la carga a la línea si la tensión de salida cae por una sobrecarga, tal como encender un equipo con una alta corriente de arranque!
+n el modo Lypass el conmutador se #a activado, y si la UPS %unciona correctamente, el conmutador retornar/ autom/ticamente la carga al inversor! &as protecciones contra picos transitorios y ruidos de línea contin0an presentes en el modo Lypass, tal como ocurre en una UPS Stand by en Codo 1ormal!
UPS Interactivo con Línea (Over Line"
Jay de 7 tipos? con Salida Pseudosenoidal y Senoidales, que son equipos de m/s calidad! +stos sistemas tienen el inversor generalmente en espera ó stand by, pero la lógica b/sicamente est/ %uncionando al mismo tiempo que la red elctrica, ya que el tiempo de conmutación es pr/cticamente nulo en los modelos Senoidales! +stos sistemas protegen de picos y sobretensiones ya que todos disponen de AG= y algunos suelen proteger el :- . de las anomalías elctricas! Por su preciocalidad son equipos interesantes para algunas protecciones in%orm/ticas! Se trata de una solución intermedia entre las dos anteriores! Un sensor se encarga de provocar la permutación de la alimentación domiciliaria a batería de manera analógica al caso del stand by! Sin embargo a#ora el inversor siempre est/ en línea sea que est e5citado por la alimentación de la compa4ía elctrica, sea que lo #aga la propia batería! Si bien sta queda permanentemente conectada al circuito, lo est/ en derivación, es decir, no pasa por ella la energía en %uncionamiento normal como en el caso del UPS en línea! +l recti*cador cumple doble %unción? *ltra la corriente de línea y convierte una peque4a parte en corriente continua para mantener cargada la batería! Al %allar la alimentación el inversor revierte la operación convirtiendo la corriente continua de batería en corriente alterna! >omo el inversor traba$a siempre, de nuevo #ay seguridad de su %uncionamiento! +l tiempo de conmutación es el de antes! +l dise4o de este tipo de UPS es m/s comple$o y $ustamente por eso pueden encontrarse grandes di%erencias entre distintos proveedores! Adem/s el sistema de baterías traba$a en serie con valores de tensión m/s ba$os, lo cual %acilita una reposición menos costosa! stos UPS est/n dise4ados para peque4as redes &A1 de computación y solo recomendado en lugares donde no e5istan gran cantidad de problemas de energía! D%rece una solución intermedia de protección ante los problemas elctricos! Poseen regulador de volta$e, lo cual permite mantener un r ango aceptable para la carga en los dispositivos! &o que se #io %ue una importante me$ora a la UPS tipo Stand by? se agregó un regulador de tensión de entrada (estabiliador), constituido por un trans%ormador con derivaciones seleccionables! &a Figura : muestra el esquema de la UPS resultante, es decir UPS de Potencia Interactiva! +l estabiliador de tensión, a la entrada del sistema, permite operar al sistema en Codo 1ormal, cuando se producen caídas ó sobre elevaciones en la tensión de línea, sin que sea necesario conmutar al Codo Latería!
&a operación de una UPS Interactiva, en modo Latería es idntica al de las UPS Stand by! +l inversor arranca, el rel de conmutación se activa, y la energía es provista por la batería! &a Figura ; ilustra la operación de un sistema de regulación de tensión del tipo utiliado en las UPS Interactivas! +n dise4os de ba$a potencia y costo, el trans%ormador tiene solamente dos derivaciones, mientras que en equipos de mayor potencia y me$ores prestaciones suelen tener tres ó cuatro, lo que permite obtener un me$or rango de regulación y precisión de la tensión de salida! 1ote que la salida varía con$untamente con la entrada #asta que se produce un cambio de derivación en el trans%ormador! +stos peque4os cambios en la tensión de salida no a%ectar/n a la mayoría de las cargas!
Otros $ise%os de UPS O Line Dtras dos topologías de UPS bastante comunes en el mercado, las cuales son esencialmente de operación D'&ine son las del tipo Ferroresonante y riport! &as UPS del tipo Ferroresonate utilian un trans%ormador especial a la salida, el cual est/ sintoniado a <- ó - J (dependiendo de la %recuencia de la red donde se encuentren instaladas)! +ste trans%ormador con tres bobinados regula la tensión de salida, y puede ser visto como un estabiliador de tensión! Uno de los bobinados es utiliado para el inversor! >uando la energía de la
línea %alla, el rel de trans%erencia conmuta , el inversor arranca y alimenta a la carga! >omo vemos el inversor est/ en modo stand by, y es energiado solo cuando la línea %alla! +l trans%ormador, debido a sus especiales características, tiene la capacidad de almacenar energía, lo que #ace que durante el período de trans%erencia no se mani*este un micro corte de energía tan importante como en la UPS Stand by! &a aislación del trans%ormador tambin provee una alta atenuación de ruidos y picos transitorios, igual o me$or que cualquier otro *ltro disponible, pero el trans%ormador mismo puede crear severas distorsiones en la tensión de salida (%undamentalmente con cargas no lineales), que pueden llegar a ser peores que una mala cone5ión de línea! A0n considerando que sta es una UPS Stand by, su rendimiento es ba$o, debido a la ine*ciencia del trans%ormador! +n la Figura 9- podemos ver el diagrama en bloques de una UPS de stas características, %uncionando en Codo 1ormal!
&a UPS denominada riport es realmente una UPS Interactiva! +n ste sistema el inversor est/ interactuando permanentemente con la línea! 1ote en la Figura 99 que #ay un inductor intercalado entre la entrada de la línea y la salida del Inversor! +ste inductor es el que distingue a la UPS tipo riport de las otras tecnologías!
+l nombre &ri'ort (tres puertos) es debido a que realmente, el inversor, la línea, y la carga con*guran los tres puertos! Dperando en modo normal (con línea presente), #ay una caída de tensión en el inductor, y es necesario el %uncionamiento del inversor para regular la tensión de salida a la carga! +l inversor tambin toma parte de energía de la línea y adem/s mantiene la carga de las baterías! Si el in versor tomara la energía desde las baterías, stas se descargarían y no estarían disponibles en el caso de un corte de tensión de entrada! >uando la entrada %alla, el interruptor se abre y el inversor alimenta a la carga con la energía de las baterías! +l dise4o riport es algunas veces comercialiado como UPS de Simple >onversión, pero realmente sta tecnología sigue encuadr/ndose dentro de las UPS D'&ine! +stas UPS pueden presentar un incorrecto %uncionamiento cuando se las opera con grupos electrógenos que tengan una %recuencia inestable!
Soluciones de edundancia Actualmente los sistemas críticos tales como centros de cómputos, centros de Internet (I">), etc, requieren de una mayor disponibilidad debido a las e5igencias actuales! =edundancia signi*ca tener la disponibilidad de que e5iste otro equipo, dispositivo o elemento que respalde o reemplace en caso de que %alle la unidad principal! +ste tipo de UPS, %ue utiliado #ace tiempo sólo para grandes instalaciones! "esde el lanamiento al mercado de UPS de mediana potencia con el mismo concepto de redundancia y modularidad, nos encontramos con una alternativa que nos o%rece una importante cantidad de venta$as! &a Figura 97 es un simple diagrama que muestra m0ltiples UPS modulares, y un gabinete para las cone5iones de entrada y salida! >ada módulo, es en realidad una UPS completa, usando las 0ltimas tecnologías? doble conversión, salida per%ectamente sinusoidal, cargador de baterías incorporado, %actor de potencia de entrada corregido, etc!
+n una UPS de tipo redundante, al menos un módulo se encuentra en reserva! Si un módulo %alla, es e5cluido del sistema y la UPS continua operando normalmente! Algunas de las %undamentales venta$as de ste tipo de UPS son? la posibilidad de ampliación (por crecimiento de los sistemas a proteger), la %acilidad de cambio del módulo con %allas (tiempos mínimos de reparación sin perder la protección de la UPS), y su muy alta con*abilidad! +n el caso de los sistemas elctricos de respaldo de energía e5isten varios puntos que pueden tener alguna posibilidad de %alla y es por esto que un buen proyecto debe ser capa de que la disponibilidad del sistema este por sobre el ;;!;;. de Upime!
Actualmente podemos contar con redundancia a nivel de generación, distribución y cargas, pero en gran parte los problemas elctricos suceden con mayor recurrencia a nivel de la distribución de la energía ya que los sistemas de respaldo cada ve son m/s con*ables! +s por esto que e5isten varios tipos de redundancia!
Elección de UPS &o m/s relevante antes de adquirir un UPS, es establecer la calidad de la energía e5istente en el lugar! +s decir, que para elegir correctamente un tipo de UPS, antes debemos conocer que posibles %allos estaremos en%rentando! +n general si las Euctuaciones son del orden del <. de la tensión normal, es su*ciente instalar un UPS Stand by! Adem/s se debe especi*car en %unción de los Goltiamperes que sumen los dispositivos a proteger! &a tasa de acontecimientos de las Euctuaciones transitorias versus los niveles de tensión en localidades sin protección, varía seg0n los niveles de e5posición! A1SI@I+>> >7!89 9;:-, proporciona tres niveles b/sicos de e5posición? +5posición ba$a? ambiente residencial con poca e5posición a grandes sobrecorrientes, tales como rayos, Euctuaciones transitorias de la empresa elctrica o Euctuaciones transitorias generadas por un gran consu mo en la demanda de corriente! ¬
+5posición media? ambiente comercial liviano @ residencial pesados, con altos incidentes en cantidad y amplitud, e5posición a rayos, transitorios provenientes de la empresa elctrica y Euctuaciones transitorias generadas por el consumo! ¬
+5posición alta? ambientes comerciales @ industriales ligeros y pesados, con altos incidentes en cantidad y amplitud, e5posición a rayos, transitorios provenientes de la empresa elctrica y Euctuaciones transitorias generadas por el consumo! ¬
&os problemas elctricos m/s comunes son causados por? Q AntigRedad de la estructura del edi*cio! Q Problemas derivados de las cone5iones de redes y módems! Q >ercanía de /reas industriales! Q Pro5imidad de cables de electricidad de alta tensión! Q InEuencia del clima! &os problemas causados por stos elementos pueden provocar da4os catastró*cos al #ard2are y a la base de datos! + n el gr/*co se puede ver que las %allas que se producen en los equipos elctricos, principalmente en los computadores, son producidas por %allas elctricas?
estos est/n producidos por?
eniendo en cuenta las causas m/s comunes de los problemas elctricos, el tipo de e5posición que tenemos en nuestra locación y el presupuesto con el que nos mane$amos, podriamos sintetiar la elección del UPS? &os UPS O Line proveen de protección b/sica ante problemas elctricos (cortes de energía y peque4as variaciones de volta$e)! Su costo es ba$o, por lo que son ideales para proteger aplicaciones peque4as o de poca criticidad como por e$emplo? estaciones de traba$o o %a5! &os UPS On Line proveen una alimentación acondicionada y segura, con protección contra ruido elctrico, estabilidad de %recuencia y tensión a los equipos conectados a ellos! Al tener mayor rendimiento, su costo es m/s alto, tanto al comprarlo como al mantenerlo (consumen m/s energía)! &os UPS Interactivos son una solución intermedia entre las dos anteriores! Algunos dise4os poseen un ba$o costo y mantenimiento, lo que #ace su relación de preciocalidad interesante para determinadas protecciones in%orm/ticas! Si bien la criticidad de los datos y el #ard2are a proteger determinar/ el tipo de UPS que se quiera adquirir, tambin es recomendable
que se tenga en cuenta el tipo de e5posición de la locación, dado que la misma puede determinar el tipo de perturbaciones que se pueden dar! >on esto queremos decir que si nos encontramos en un lugar con el tipo de e5posición m/s alta, un UPS D' &ine o un estabiliador de tensión tendr/n un productividad relativa, m/s alla de la criticidad de los datos o de la conveniencia del precio!
Casos Pr)cticos A#ora utiliemos toda la teoría para los casos m/s comunes que se nos presentan en la vida cotidiana! >aso 9? Falta total del suministro por períodos cortos prolongados (cortes)! >ausas? areas de reparación o mantenimiento de la compa4ía elctrica, caída o rotura de cables o %usibles activados por sobrecargas o cortocircuitos, etc!
>aso 7? Falta total del suministro por períodos muy breves (microcortes)! >ausas? Caniobras de trans%erencia en las centrales de distribución de energía (puede derivar en cambios importantes de la tensión luego del microcorte)! Solucion? Un sistema de energía ininterrumpida D' &ine por lo general es su*ciente para los casos 9 y 7! >aso 6? La$a o muy ba$a tensión de la energía suministrada en %orma permanente! >ausas? Por lo general debido a la caída en líneas de distribución sobrecargadas de %orma continua! La$a capacidad de suministro de la compa4ía elctrica!
>aso 8? La$a o muy ba$a tensión de la energía suministrada en %orma intermitente! >ausas? >one5ión de cargas de alto consumo transitorio (e$! motores), que producen una ba$a de tensión moment/nea debido a líneas de distribución inadecuadas! >aso ausas? Inadecuada elección de los pasos de un trans%ormador de distribución, por lo general, para compensar la caída en una línea de gran longitud y consumo! >argas desequilibradas que modi*can la corriente en el conductor de neutro!
>aso ? Alta o muy alta tensión de la energía suministrada en %orma intermitente! >ausas? "escone5ión de cargas importantes! >onductor de neutro da4ado! Solucion? Un estabiliador electrónico ó un a UPS con estabiliador incorporado puede ser su*ciente para los casos 6, 8, < y ! Se sugiere un UPS Dn &ine o Interactivo dependiendo del modelo, criticidad de los datos y presupuesto económico! >aso H? Sobre tensiones muy elevadas y de muy corta duración (picos transitorios)!
>ausas? Suelen ser consecuencia de descargas atmos%ricas en la línea, así como por el encendido o apagado de cargas como motores, trans%ormadores, etc! Solucion? Un estabiliador electrónico que posea limitadores de picos transitorios, una UPS con igual tipo de protección de en trada, ó un trans%ormador de ultraaislación con protectores y *ltros! >aso :? >omponentes esp0reos de ba$a, media ó alta %recuencia (ruidos elctricos)!
>ausas? ransmisores, equipos de soldadura elctrica, arcos elctricos por cone5iones ó contactos de%ectuosos, controles industriales de potencia, etc! Solucion? Un estabiliador ó UPS con *ltros de ba$a, media y alta %recuencia incorporados, ó un trans%ormador de ultraaislación con pantalla electrost/tica y *ltros tipo =>! >aso ;! >aídas muy abruptas y breves de la tensión de suministro!
>ausas? Inclusión de cargas muy grandes o cortocircuitos en la línea (pueden ser seguidas por oscilaciones en la tensión de la línea)! Solucion? Un estabiliador electrónico ó un a UPS con estabiliador incorporado!
>aso 9-! "e%ormación de la %orma de onda de la energía utiliada (distorsión)!
>ausas? >argas muy alinales, ó la utiliación de un grupo electrogenerador de ba$a calidad o subdimensionado! Solucion? un estabiliador de tipo %erroresonante ó una UPS tipo D1 &I1+ doble conversión!
