UPS

• Introducción

Las UPS o fuentes ininterrumpidas de poder son equipos electrónicos especiales que, mediante un sistema de baterías, pueden seguir suministrando corriente alterna de alta calidad después de haber ocurrido un apagón sin que lo detecten los equipos conectados a ellos. La autonomía o tiempo durante el cual puede un UPS seguir suministrando energía eléctrica, generalmente es del orden de 5 a 10 minutos a plena carga o 15 a 30 minutos a media carga. Sin embargo, depende de la capacidad de las baterías utilizadas (recargables y libres de mantenimiento en casi todos los nuevos modelos) y de la potencia consumida por los equipos conectados. 

 

• Tipos de UPS

En la actualidad existen muchos diseños diferentes de UPS: los modelos mas económicos se conocen como UPS off-line ya que sólo se activan en el instante en que ocurre un apagón. De Io contrario entregan el mismo voltaje de entrada. La mayoría de los UPS off-line generan una onda escalonada o cuadrada en algunos casos. Sin embargo, la mayoría de los computadores actuales pueden trabajar con dichas ondas, siempre y cuando el tiempo de transferencia (después del apagón) sea de pocos milisegundos. Algunos modelos de UPS, conocidos como de UPS de línea interactiva, regulan el voltaje de salida y se activan sólo cuando el voltaje de entrada está por fuera del rango aceptado.

Los UPS on-line se caracterizan porque generan durante todo el tiempo un voltaje senoidal de 220 VAC 60 Hz, utilizando el voltaje de entrada sólo para alimentarse y mantener cargadas sus baterías. Sin embargo, cuando la amplitud o la frecuencia del voltaje de entrada se sale de ciertos rangos, el UPS lo rechaza y comienza a consumir la energía almacenada en sus baterías.
Por esta razón, muy pocos modelos de UPS están en condiciones de trabajar alimentados por una planta eléctrica de emergencia de mala calidad.

1. TIPO FUERA DE UNEA (OFF-LINE). Consta de: Alimentación principal, Cargador de baterías, Batería, Inversor de DC/AC, Relé de transferencia (transferencia), Filtros y Salida hacia la carga.
 

NO TIENE: Tiempo de transferencia cero, Filtros de entrada, Regulador de voltaje, Corrector de factor de potencia, opción de bypass para mantenimiento.

FUNCIONAMIENTO: La energía de la calle llega simultáneamente a la transferencia y al cargador que a su vez carga la batería.

1. En condiciones normales la corriente de entrada pasa de la transferencia al filtro y finalmente a la salida.
2. Al fallar el suministro de energía la corriente de entrada desaparece, la batería entrega DC que es invertida a AC y es pasada a la transferencia posteriormente al filtro y finalmente a la carga.

RENDIMIENTO: Protege el 50% de los bajovoltajes, el 50% de lo sobrevoltajes, el 90% de los ruidos, el 80% de los picos, el 80% de los apagones y no protege contra variaciones de frecuencia y distorsiones de onda. PORCENTAJE DE EFICIENCIA TOTAL = 55%.

2. TIPO EN LINEA INTERACTIVA (INTERACTIV LINE). Consta de Alimentación principal, Filtros, Regulador de voltaje, Convertidor (rectificador e inversor), Batería, Filtros y Salida hacía la carga.

NO TIENE: Relé de transferencia, Corrector de factor de potencia, Opción de bypass para mantenimiento.

FUNCIONAMIENTO: La energía de la calle llega a los filtros de entrada, luego al regulador de voltaje, al convertidor y a la batería.

1. En condiciones normales la corriente de entrada pasa del regulador también al filtro de salida y finalmente a la carga.
2. Al fallar el suministro de energía la corriente de entrada desaparece, la batería entrega Dc que es invertida a AC y es pasada al regulador de voltaje, posteriormente al filtro de salida y finalmente a la carga.

RENDIMIENTO: Protege el 100% de los bajo voltajes, el 50% de los sobrevoltajes, el 95% de los ruidos, el 95% de los picos, el 90% de los apagones y no protege contra variaciones de frecuencia y distorsiones de onda.
PORCENTAJE DE EFICIENCIA TOTAL = 85%

3. TIPO EN LINEA (ON-LINE). Consta de: Alimentación principal, Supresor de bajo voltaje, Corrector de factor de potencia, Rectificador, Cargador, Batería, Inversor de DC a AC y Salida hacia la carga. Además de un conmutador dinámico de bypass muy usado para brindarle servicio de mantenimiento a la ups sin desconectarla.

NO TIENE: Relé de transferencia.

FUNCIONAMIENTO: La energía de la calle llega al supresor, luego al corrector de factor de potencia, pasa por el rectificador, por el cargador y posteriormente a la batería; de la batería pasa al inversor de DC a AC y finalmente a la carga. Tanto en condiciones normales como de emergencia la corriente de entrada pasa por los procesos de rectificación e inversor antes de llegar a la carga.

RENDIMIENTO: Protege el 100% de los bajo voltajes, el 100% de los sobrevoltajes, el 100% de los ruidos, el 100% de los picos, el 100% de los apagones y no protege contra variaciones de frecuencia y distorsiones de onda. PORCENTAJE DE EFICIENCIA TOTAL = 100%.

• Características

La mayoría de los UPS tienen indicadores visuales y acústicos de falla de energía (con botón de reposición) y de bajo voltaje de la batería (alarma previa a la desconexión final). Muchos modelos tienen forma de simular un apagón para chequear el funcionamiento del UPS y sólo unos pocos tienen la opción de "arranque en frío" cuando el UPS se encuentra apagado al ocurrir el apagón.

La mayoría de los UPS actuales poseen "puertos de comunicaciones" para comunicarse con los computadores y avisarles cuando están trabajando con la energía de la red o de sus baterías, cuál es el voltaje de entrada o de salida, cuál es el consumo total de los equipos conectados, qué tan cargadas se encuentran las baterías, etc. Y con base en esta información, existen sofisticados programas estadísticos y de control (por ejemplo, OnliSafe y OnliNet de EXIDE o FailSafe y LanSafe de DELTEC) que permiten monitorear continuamente el UPS y en caso necesario, proceder a apagar automáticamente y en forma ordenada los diferentes computadores de la red cuyo servidor esté conectado al UPS.

• Opcionales adicionales

Incluso dentro de los UPS más costosos es difícil encontrar modelos que incorporen el transformador de aislamiento ya que sus fabricantes asumen que todas las instalaciones deben cumplir con los códigos eléctricos internacionales (NEC). Por lo tanto, sino es así, se debe instalar el UPS a la salida de un buen acondicionador con transformador de aislamiento:

Si el UPS entrega el mismo voltaje que recibe de la red, excepto cuando ocurre el apagón, como es el caso de la mayoría de los UPS off-line de onda cuadrada o escalonada (por ejemplo de la serie OneUPS de EXIDE o PowerRite Plus de DELTEC), el Acondicionador IPLO debe ser del mismo modelo que se utilizaría si no existiera el UPS.

Si el UPS incorpora el regulador (como en las series NetUPS y NetUPS SE de EXIDE o PowerRite Max, PowerRite Pro y PowerRite Pro II de DELEC) o si durante todo el tiempo entrega un voltaje generado internamente (como lo hacen los UPS On-line (por ejemplo de las series Powerware de EXIDE o PowerWorks ET de DELTEC) lo ideal es un Acondicionador IPLO Basico con capacidad ligeramente mayor que el UPS.

Si el UPS posee transformador de aislamiento (CHLORIDE y TOSHIBA) no se requiere acondicionador. Sin embargo, se recomienda instalar un supresor de picos de alta capacidad a la entrada del UPS (HULK o PolyPhaser).

• Precauciones

A menos que el UPS esté sobredimencionado, se debe evitar encender nuevos equipos durante el apagón ya que el consumo de energía durante el arranque inicial de algunos computadores puede ser hasta 20 veces mayor que en estado estable.

Si requiere instalar conjuntamente un UPS con un acondicionador o un regulador de voltaje, debe conectar en primer lugar el acondicionador, luego el regulador y finalmente el UPS. Sólo si la salida de voltaje del UPS es 100% senoidal se pueden conectar en diferente orden teniendo en cuenta que el primer equipo debe tener la potencia suficiente para soportar a todos los demás.

Cuando conecte un UPS a la salida de un acondicionador o de un regulador de voltaje, éste debe ser de mayor potencia que el UPS, especialmente cuando el UPS es On-line, pues no sólo deberá soportar el consumo de los equipos finales y del UPS sino también la carga de las baterías después de un apagón.


Espero haber ayudado en algo. Hasta la próxima oportunidad!