El UPS Electricidad «Uninterruptible Power Supply», en Español es (sistema de alimentación ininterrumpida), es un equipo que protege la fuente de alimentación de la Electricidad de los dispositivos electrónicos conectados.
Cuando la energía falla o fluctúa más allá de los niveles seguros,
el UPS proporciona instantáneamente una copia de seguridad limpia de la energía de la batería mientras protege los equipos sensibles conectados contra picos.
APC, la marca insignia de Schneider Electric, ofrece UPS para computadoras y periféricos, redes y servidores, y centros de datos e infraestructuras.
¿Cuáles son los beneficios UPS Electricidad de un SAI doméstico o empresarial?
Entornos domésticos: los dispositivos electrónicos esenciales para las comunicaciones, la seguridad y el entretenimiento pueden dañarse o fallar debido a apagones repentinos, fluctuaciones de voltaje y otros ruidos eléctricos.
El UPS Electricidad proporciona protección y energía de respaldo para varios dispositivos electrónicos:
– Equipo de red inalámbrica (enrutador, módem).
– Computadora.
– Televisores.
– Sistemas de seguridad.
– Consola de juego.
– Dispositivos móviles.
Entornos comerciales: los cortes causados por apagones son particularmente frustrantes, pero también pueden causar graves repercusiones financieras para las empresas.
La capacidad limitada de obtener ganancias durante las interrupciones podría crear enormes problemas financieros para las pequeñas y medianas empresas.
Los equipos electrónicos se caracterizan por tener una potencia nominal máxima (vatios) y una tensión nominal máxima (voltios-amperios) esto quiere una puesta a tierra para evitar cortes circuitos greves, lo que significa que no toleran potencias ni tensiones superiores a los valores nominales máximos.
Los vatios se refieren a la potencia máxima consumida por el equipo, mientras que los voltios-amperios representan el producto del voltaje aplicado al equipo por la corriente consumida por ese equipo.
Para computadoras y UPS, los vatios nominales (W) y los voltios-amperios (VA) pueden variar significativamente, aunque los valores de VA son siempre iguales o mayores que los vatios nominales.
La relación entre W y VA se denomina «factor de potencia» y se expresa como un número (por ejemplo, 0,8) o un porcentaje (por ejemplo, 80%). Al dimensionar un UPS para requisitos específicos, el factor de potencia es crítico. Generalmente, la capacidad de salida en vatios de un UPS debe ser un 20-25% más que la energía total consumida por el equipo conectado.
Depende del equipo a proteger con el SAI. Autonomía significa el tiempo durante el cual un UPS puede alimentar el equipo conectado en caso de un apagón.
Tipos de UPS Electricidad:
Como Se sabrá que se utiliza una variedad de enfoques de diseño para implementar sistemas UPS Electricidad, cada uno de
Ellos con características de rendimiento diferenciadas.
Los enfoques de diseño más comunes son los siguientes:
- Standby
- Línea interactiva
- Standby-ferro
- On line de doble conversión
- On line de conversión delta
La UPS Electricidad Standby
La UPS Standby es la más común para usar con computadoras personales.
Aquel interruptor de transferencia está programado para seleccionar la entrada de CA filtrada como fuente de energía primaria (circuito con línea entera), y conmutar al modo de batería/ inversor como fuente de respaldo en caso de que falle la fuente primaria.
Cuando esto sucede, aquel interruptor de transferencia debe conmutar la carga a la fuente de energía de respaldo de batería/ inversor (circuito con línea de guiones).
El inversor solo se enciende cuando falla la energía; de ahí el nombre “Standby” (de reserva).
Los principales beneficios que ofrece este diseño son altos niveles de eficiencia, tamaño pequeño y bajo costo. Con un circuito filtro y de sobretensión adecuado, estos sistemas además pueden brindar funciones apropiadas de filtrado de ruido y supresión de sobretensiones.
Ups Electricidad de línea interactiva
El sistema UPS Electricidad de línea interactiva es el diseño más comúnmente utilizado por servidores de pequeñas empresas, Web y departamentales.
En este tipo de diseño, el conversor (inversor) de batería a alimentación CA siempre está conectado a la salida del sistema UPS. Al accionar el inversor en reversa en momentos en que la alimentación CA de entrada es normal, se carga la batería.
Cuando falla la alimentación de entrada, dicho interruptor de transferencia se abre y el flujo de energía se produce desde la batería hasta la salida del sistema UPS.
Con el inversor siempre activo y conectado a la salida, este diseño ofrece un filtro adicional y produce transitorios de conmutación reducidos en comparación con la topología de la UPS Standby. Además, el diseño de línea interactiva suele incorporar un transformador con cambio de tap.
Esto agrega la función de regulación de tensión mediante el ajuste de los taps del transformador en la medida que varía la tensión de entrada.
La regulación de la tensión es una característica importante cuando existen condiciones de baja tensión; sin ella, la UPS transferiría la carga a la batería y, con el tiempo, caería la carga.
Este uso más frecuente de la batería puede causar la falla prematura de ese dispositivo.
Sin embargo, el inversor también puede diseñarse de forma tal que, aunque falle, permita que la energía fluya desde la entrada de CA a la salida, lo que elimina la posibilidad de que existan puntos de falla únicos y establece de manera eficaz dos circuitos de energía independientes.
Ups Electricidad Standby-ferro
En una época, la UPS Standby-ferro era la que más se usaba para el rango de potencia de 3- 15 kVA.
Este diseño depende de un transformador especial de saturación que tiene tres devanados. El circuito de energía primario va desde la entrada de CA, a través de un interruptor de transferencia, y del transformador, hasta la salida. En el caso de una falla de alimentación, se abre el interruptor de transferencia, y el inversor toma la carga de salida.
En el diseño de Standby-ferro, el inversor se encuentra en el modo standby, y se energiza cuando falla la alimentación de entrada y se abre el interruptor de transferencia. El transformador posee una capacidad especial de ferro-resonancia, que suministra regulación de tensión limitada y corrección de la forma de onda de salida.
El aislamiento de los transitorios de la alimentación de CA suministrado por el transformador ferro es tan bueno o mejor que cualquier filtro disponible.
Pero el transformador ferro en sí mismo crea una severa distorsión y transitorios en la tensión de salida, lo que puede ser peor que una conexión de CA deficiente. Aun cuando se trata de una UPS Standby por diseño, la UPS Standby-ferro
Genera una gran cantidad de calor debido a que el transformador ferro-resonante es inherentemente ineficiente.
Estos transformadores son también grandes con relación a los transformadores de aislamiento habituales; por lo tanto, las UPS Standby-ferro suelen ser bastante grandes y pesadas.
Los sistemas UPS Standby-ferro suelen representarse como unidades on line, aunque poseen un interruptor de transferencia, el inversor opera en el modo standby, y registran una característica de transferencia durante la interrupción en el suministro de CA. La Figura 3 ilustra la topología Standby-ferro.
Los puntos fuertes de este diseño son su alta confiabilidad y excelente filtrado de línea. Sin embargo, el diseño posee un nivel de eficiencia muy bajo combinado con inestabilidad cuando se lo utiliza con algunos generadores y novedosas computadoras con corrección de factor de potencia; las variables mencionadas restan mucha popularidad a este diseño.
La razón principal por la cual los sistemas UPS Standby-ferro ya no se utilizan comúnmente es que pueden ser muy inestables cuando operan con la carga de la fuente de alimentación de una computadora moderna. Todos los servidores y routers grandes utilizan fuentes de alimentación con “corrección del factor de potencia” que toman solamente corriente sinusoidal de la red eléctrica, en forma muy similar a una lámpara incandescente.
El consumo continuo de corriente se logra utilizando capacitores, dispositivos que “conducen” la tensión aplicada. El sistema UPS ferro-resonante utiliza transformadores centrales pesados que poseen una característica inductiva, lo que significa que la corriente “retarda” la tensión.
La combinación de estos dos elementos forma lo que se conoce como circuito “tanque”. La resonancia en un circuito tanque puede causar altas corrientes, lo que pone en peligro la carga conectada.
Ups Electricidad online de doble conversión
Este es el tipo más común de UPS para rangos superiores a 10 kVA.
El diagrama de bloques de la UPS online de doble conversión, que se ilustra en la Figura 4, es el mismo que para la UPS Standby, excepto que el circuito de energía primario es el inversor en lugar de la red de CA.
En el diseño on line de doble conversión, la interrupción del suministro de CA de entrada no provoca la activación del interruptor de transferencia, dado que la alimentación de CA de entrada está cargando la batería de respaldo que suministra alimentación al inversor de salida.
Por lo tanto, durante una interrupción en el suministro de entrada de CA, la operación on line no registra tiempo de transferencia.
Tanto el cargador de la batería como el inversor convierten todo el flujo de alimentación de la carga de este diseño, lo que da como resultado una eficiencia reducida y la mayor generación de calor asociada.
Esta UPS ofrece un desempeño casi ideal en cuanto a la salida eléctrica.
Pero el desgaste constante de los componentes de potencia reduce la confiabilidad respecto de otros diseños, y la energía consumida por la ineficiencia de la alimentación eléctrica es una parte significativa del costo de operación de la UPS a lo largo de su vida útil.
Asimismo, la potencia de entrada tomada por el gran cargador de baterías suele ser no lineal y puede interferir con el cableado de alimentación del edificio o causar problemas con los generadores de emergencia.
Ups Electricidad online de conversión delta
Este diseño de UPS, ilustrado en la Figura 5, es una tecnología novedosa con una antigüedad de 10 años, desarrollada para eliminar las desventajas del diseño on line de doble conversión, y se encuentra disponible para rangos de potencia de entre 5 kVA y 1,6 MW.
Similar al diseño on line de doble conversión, la UPS on line de conversión delta siempre posee un inversor que suministra tensión a la carga. Sin embargo, el conversor delta adicional también aporta alimentación a la salida del inversor.
Durante una falla o perturbaciones en la alimentación de CA, este diseño exhibe un comportamiento idéntico al de la UPS on line de doble conversión.
Una forma simple para comprender la eficiencia de la energía de la topología de conversión delta es considerar la energía requerida para llevar un paquete del cuarto piso al quinto piso de un edificio
La tecnología de conversión delta ahorra energía recorriendo con el paquete solamente la diferencia (delta) de distancia entre los puntos de partida y de llegada. La UPS online de doble conversión pasa la alimentación a la batería y de regreso, mientras que el conversor delta lleva los componentes de la alimentación de la entrada a la salida.
En el diseño online de conversión delta,
el conversor delta tiene un doble propósito. Primero, debe controlar las características de la alimentación de entrada. Esta unidad de entrada activa toma potencia en forma senoidal, lo que minimiza las armónicas reflejadas en la red eléctrica.
Así se garantiza una óptima compatibilidad entre la red eléctrica y el sistema generador, lo que reduce el calentamiento y el desgaste del sistema en la solución de distribución de energía.
La segunda función del conversor delta es controlar la corriente de entrada para regular la carga del sistema de baterías.
La UPS online de conversión delta brinda las mismas características de salida que el diseño on line de doble conversión. Sin embargo, las características de entrada frecuentemente son distintas.
Los diseños online de conversión delta brindan una entrada con corrección del factor de potencia y control dinámico sin el uso ineficiente de bancos de filtros asociados con las soluciones tradicionales.
El beneficio más importante es una reducción significativa en las pérdidas de energía.
El control de la alimentación de entrada también hace que la UPS sea compatible con todos los grupos electrógenos y reduce la necesidad de sobredimensionamiento del cableado y generador.
La tecnología online de conversión delta es la única tecnología UPS básica que en la actualidad se encuentra protegida por patentes y, por lo tanto, es poco probable que la gama de proveedores que la ofrezcan sea amplia.
Durante condiciones de estado estable, el conversor delta permite a la UPS suministrar potencia a la carga con una eficiencia mucho mayor que el diseño de doble conversión.
Tipos de baterías de Ups Electricidad: el corazón de su sistema UPS
Su sistema UPS es uno de los componentes más cruciales en su infraestructura de energía crítica, y para su UPS, las baterías son realmente el “corazón” de ese sistema.
Aunque su UPS necesita ese corazón, las baterías a menudo se descuidan. Entraremos en más detalles sobre cada tipo de batería que se puede usar en un sistema UPS y las ventajas y desventajas de cada tipo.
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que, independientemente de las baterías que elija, todas las baterías disminuyen en su capacidad de almacenar y entregar energía con el tiempo.
Sin embargo, si sigue todas las pautas de almacenamiento, mantenimiento y uso, eventualmente aún tendrá que reemplazar las baterías del UPS en un horario para obtener el mejor uso de su UPS.
Hay tres tipos principales de baterías de UPS;
– Ácido de plomo regulado por válvula (VRLA)
– Baterías de celda inundada o VLA
– Baterías de iones de litio.