SISTEMA DE ALIMENTACIÓN ININTERRUMPIDA SAI

1 EL ESPECIALISTA GLOBALEN INFRAESTRUCTURAS EL CTRICAS Y DIGITALES DEL EDIFICIOSAI2013 SISTEMA DE ALIMENTACI N ININTERRUMPIDAGUIA SAI 1 GUIA SAI 105/06/13 09:4605/06/13 09:462 SAI - GRUPOS EST TICOS DE CONTINUIDADSAI GRUPOS EST TICOS DE CONTINUIDADEn el presente, la alimentaci n energ tica sin interrupciones y de buena calidad es una necesidad cada vez m s urgente. En efecto, los dispositivos que se deben alimentar tienen papeles cada vez m s fundamentales y cruciales en la vida de las empresas, la seguridad de las personas, la conservaci n y el tratamiento de datos, y en las comunicaciones. Adem s, los dispositivos que cumplen estas funciones son sofisticados y sensibles, y pueden sufrir da os por las interferencias provenientes de la red de alimentaci n. Los eventos de tipo el ctrico que amenazan constantemente los aparatos electr nicos pueden ser de diferente clase, como distintos son los efectos sobre la disponibilidad de las cargas (por ejemplo, los sistemas inform ticos): INTERFERENCIAS DE LA REDGu a para la elecci n de los SAILa difusi n de los sistemas SAI deriva, generalmente, de una dependencia siempre mayor de la energ a el ctrica y de la necesidad de proteger equipos sofisticados, datos y procesos de importancia crucial para las empresas.

2 La electr nica de potencia est comprometida con el dise o y el desarrollo de SAI est ticos, con prestaciones cada vez m s elevadas que permiten un adecuado ahorro energ tico con un menor impacto NEFECTOS Tensi n insuficiente (Brown-Out)Disminuci n de breve duraci n en los niveles de tensi n. El problema m s com n (nada menos que el 87%) imputable a la alimentaci n, es ocasionado por la puesta en funcionamiento de dispositivos el ctricos como motores, compresores, ascensores y n de la potencia que necesita un ordenador para poder funcionar correctamente, con la consiguiente parada del funcionamiento del teclado o crash imprevisto del SISTEMA , con p rdida y da o de los datos en curso de elaboraci n el ctricoUn blackout conlleva la ausencia total de la alimentaci n. Puede ser ocasionado por un demanda excesiva de la energ a el ctrica, temporales, presencia de hielo en las l neas, accidentes viales, excava-ciones, terremotos, los efectos, puede comportar la p rdida de datos, la interrupci n de las comunicaciones, la ausencia de iluminaci n, el bloqueo de las l neas de producci n, la interrupci n de las actividades empresariales, peligro para las personas, SAI 2 GUIA SAI 205/06/13 09:4605/06/13 09:463 INTERFERENCIAS DE LA REDPROBLEMADESCRIPCI NEFECTOS Spike Un spike, o transitorio de tensi n, es un aumento imprevisto de la tensi n.

3 Generalmente, los spike son ocasionados por rayos y pueden presentarse incluso al regresar la alimentaci n de red despu s de un per odo de afectar a los aparatos electr nicos a trav s de la red, las l neas seriales y las l neas telef nicas, da ando o destruyendo completamente los componentes y puede ocasionar la p rdida definitiva de Se trata de un aumento de la tensi n de breve duraci n, t picamente de 1/120 de segundo. Una sobretensi n puede ser ocasionada por motores el ctricos de gran potencia, tales como los sistemas de acondicionamiento. Cuando estos se apagan, la tensi n extra se disipa en la l nea el ordenadores y los dem s dispositivos el ctricos de gran sensibilidad necesiten una tensi n variable dentro de un cierto campo de tolerancia. Cualquier valor de tensi n superior al valor de pico o a los niveles de tensi n eficaz (esta ltima puede ser considerada la tensi n media) somete a esfuerzos a los componentes delicados y ocasiona aver as prematuras.

4 Ruido EMI / RFIEl ruido de interferencia electromagn tica y de radiofrecuencia altera la sinusoidal suministrada por la red de alimentaci n. Es generado por diferentes factores y fen menos, entre los cuales se encuentran los rayos, la conmutaci n de cargas, los generadores, los transmisores radio y los aparatos ruido puede ser intermitente o constante, e introduce los transitorios y los errores y problemas en los datos inform ticos o en las telecomunicaciones; puede incluso provocar fallas de funcionamiento en varios aparatos el ctricos. Corrientes par sitas y arm nicasSon generadas por las perturbaciones o variaciones atmosf ricas, variaciones de la carga, generadores de corriente, emisiones electromagn ticas e instalaciones industriales. Estas interferencias ocasionan errores en la ejecuci n de programas de software, deterioro prematuro en los ordenadores y en los datos que estos contienen, fallas en el funcionamiento de equipos el ctricos de diferentes de frecuenciaEn general, est n presentes en la energ a producida por los grupos electr variaciones ocasionan errores en la ejecuci n de c lculos, dificultades de interpretaci n de los soportes magn ticos (discos, cintas, etc.)

5 Problemas de diferentes tipos en las aplicaciones electromec SAI 3 GUIA SAI 305/06/13 09:4705/06/13 09:474 SAI - GRUPOS EST TICOS DE CONTINUIDADSAI GRUPOS EST TICOS DE CONTINUIDADTECNOLOG AS SAI Y CLASIFICACI N EN62040-3En el mercado existen diferentes tipos de SAI est ticos, por ejemplo: Off-Line, Line Interactive, On Line, Doble Conversi n, Digital On Line, In-Line etc. La mayor parte de estos nombres son dictados m s por las exigencias y elecciones comerciales que por la tecnolog a adoptada. En general, se pueden individualizar tres tipos constructivos principales: 1 OFF LINEEn presencia de una red de alimentaci n, la salida es exactamente igual que la entrada. El SAI interviene solo en ausencia de tensi n de entrada, alimentando la carga con el inversor que a su vez est alimentado por las bater LINE INTERACTIVEEn presencia de una red de alimentaci n, la entrada y la salida est n separadas por un circuito de filtraci n y estabilizaci n (AVR: Automatic Voltage Regulator) pero parte de las interferencias o variaciones de la forma de onda, posibles en la entrada pueden encontrarse en la salida.

6 Como en Off line, durante el momento de ausencia de red, la salida es conectada al inversor, alimentado a su vez por las bater ON LINE DE DOBLE CONVERSI NLa entrada es primero rectificada y despu s reconvertida en alterna con un inversor. De este modo, la forma de onda de la tensi n de salida es completamente independiente de la entrada, todas las posibles interferencias de red son eliminadas y no hay tiempo de transitorio en el paso de red a bater a porque la salida est siempre alimentada por el caso de sobrecargas y eventuales problemas internos, este tipo de SAI dispone de bypass autom tico, que garantiza la alimentaci n de la carga conmut ndola directamente en la AScargador de bater asOff-line (VD)BATER AScargador de bater asSWITCHOUTININVERSORAVRLine-Interactive (VI)OUTINBATER ASPFC/BOOSTERINVERSORBYPASSOn line doble conversi n (VFI)Gu a para la elecci n de los SAI (continuaci n)GUIA SAI 4 GUIA SAI 405/06/13 09:4705/06/13 09.

7 475 TECNOLOG AS SAI Y CLASIFICACI N EN62040-3 Para elegir el SAI m s adecuado para sus exigencias, es importante evaluar atentamente las caracter sticas de la aplicaci n que se desea tipo de SAI ofrece ventajas espec ficas seg n la aplicaci n para la cual ha sido estudiado. No es suficiente controlar la potencia absorbida por la carga!Que un SAI tenga una potencia suficiente para gestionar la carga efectiva no garantiza que la elecci n sea norma EN 62040-3 define la clasificaci n del SAI seg n sus N EN 62040-3La segunda parte del c digo de clasificaci n (YY) define la forma de la onda de salida durante el funcionamiento normal y con bater a: SS: sinusoidal (THDu 8%) XX: sinusoidal con carga lineal; no-sinusoidal con carga distorsionante (THDu 8%) YY: no sinusoidalLa tercera parte del c digo de clasificaci n (ZZZ) define la prestaci n din mica de la tensi n de salida a las variaciones de carga en tres condiciones diferentes: 111 variaciones de las modalidades operativas (normal y con bater a), 112 inserci n de la carga lineal escalonada en modo normal o con bater a, 113 inserci n de la carga no-lineal escalonada en modo normal o con bater primera parte de la clasificaci n (XXX) define el tipo de SAI: VFI (Voltage and Frequency Independent): se trata del SAI en el cual la salida es independiente de las variaciones de la tensi n de alimentaci n (red) y las variaciones de frecuencia son controladas dentro de los l mites prescritos por la norma IEC EN 61000-2-2.

8 VFD (Voltage and Frequency Dependent): se trata del SAI en el cual la salida depende de la variaci n de la tensi n de alimentaci n (red) y de las variaciones de frecuencia. VI (Voltage Independent): se trata del SAI en el cual las variaciones de la tensi n de alimentaci n son estabilizadas por dispositivos de regulaci n electr nicos/pasivos dentro de los l mites del funcionamiento N EN 62040-3 VFISS111 VIXX112 VFDYY113 Los SAI con mejores prestaciones tienen clasificaci n: VFI SS 111 XXXYYZZZD ependencia de la salida respecto de la entradaForma de onda en salidaPrestaciones din micas en salidaGUIA SAI 5 GUIA SAI 505/06/13 09:4705/06/13 09:476 SAI - GRUPOS EST TICOS DE CONTINUIDADSAI GRUPOS EST TICOS DE CONTINUIDADOFF LINELINE INTERACTIVEON LINET = 3+5 msT = 3+5 msT = 0 msVIVFDVFI1- Interrupci n de la alimentaci n, 10 ms2 - R pidas fluctuaciones de la tensi n 16 ms3- Sobretensiones breves, 4-16ms4 - Huecos de tensi n prolongados5 - Sobretensiones prolongadas6 - Arranques7 - Impulsos de sobretensi n, 4 ms8 - Fluctuaciones de la frecuencia9 - Distorsiones de la forma de onda de tensi n10 - Arm nicos de la tensi nTensi n de salida de los SAIC aracter sticas y clasificaciones de los SAIGu a para la elecci n de los SAI (continuaci n)GUIA SAI 6 GUIA SAI 605/06/13 09:4705/06/13 09:477 ELECCI N DEL SAIPara dimensionar correctamente un SAI es necesario conocer los siguientes par metros: Potencia APARENTE (activa y reactiva): es la potencia m xima suministrable en salida del SAI expresada en VA.

9 Potencia ACTIVA: es la potencia m xima suministrable en salida del SAI expresada en W. Factor de potencia (PF: Power Factor): es la relaci n entre la potencia activa y la aparente. Autonom a: es el tiempo m ximo en el cual el SAI puede suministrar potencia en ausencia de alimentaci n. Par metros de alimentaci n: son el n mero de fases y los valores de tensi n y frecuencia de la l nea de alimentaci n. Par metros de alimentaci n de salida: son el n mero de fases y los valores de tensi n y la frecuencia de la l nea de salida del SAI. Naturalmente, los par metros de entrada deben ser compatibles con la red de alimentaci n y los par metros de salida deben ser compatibles con las cargas que se deben alimentar y N DEL SAIEst ndares y normas Directiva compatibilidad electromagn tica(89/336/CEE y sucesivas modificaciones 92/31/CEE, 93/68/CEE y 93/97/CEE). CEI EN 61000. CEI 11-20 Instalaciones de producci n de energ a el ctrica y grupos de continuidad conectados a redes de I y II categor a.

10 CEI 11-20, V1 Instalaciones de producci n de energ a el ctrica y grupos de continuidad conectados a redes de I y II categor a - variante. CEI 82-25 Gu a para la realizaci n de sistemas de generaci n fotovoltaica conectados a las redes el ctricas de media y baja tensi n. ENEL DK5940 ed. y la posterior Gu a para las conexiones a la red el ctrica de ENEL Distribuzione .SAI modular Rack hasta 5kVASAI convencional armario individual de 2,5kVAGUIA SAI 7 GUIA SAI 705/06/13 09:4705/06/13 09:478 SAI - GRUPOS EST TICOS DE CONTINUIDADSAI GRUPOS EST TICOS DE CONTINUIDAD01 ms10 ms100 ms1 s10 s100 s1000 s2000 sTiempoTensi n nominal-20%-15%-10%230V 10% 15%Riesgo de da o del hardwareRiesgo de fallas de funcionamientoCurva ITICEn lo que respecta a las variaciones de los valores nominales aceptables para la alimentaci n de los dis-positivos electr nicos (y, espec ficamente, los equipos inform ticos), una de las pocas notas aplicativas claras y reconocidas en sede internacional es proporcionada por la curva ITIC (Information Technology Industry Council), curva que representa la versi n actualizada por la nota CBEMA (Computer Business Electronic Manufacturer s Association), acatada incluso por las normas ANSI/IEEE Standard 446-1995.