Estabilizadores y otras cosas
Que es un estabilizador?
Un estabilizador de tensión es un equipo electrónico o electromecánico, destinado a dar una tensión estabilizada en su salida (230 Voltios ó 380 Voltios), aunque en su entrada la tensión eléctrica sea más baja o más alta del valor de utilización.
La tensión de entrada se toma de la red normal de distribución eléctrica pública, la cual, por la influencia de los consumos vecinos o los propios, puede variar entre valores muy bajos o muy altos, pudiéndose ocasionar anomalías en los equipos conectados.
Pero el concepto de la función más solicitada que se le pide a un estabilizador es la de protección de cargas críticas y la estabilización de la tensión de red.
La precisión de un estabilizador es la exactitud de la tensión de salida del estabilizador, habitualmente se expresa en porcentaje (± 5%) y cuanto menor es el porcentaje más exacta es la tensión de salida y mejores prestaciones tiene el estabilizador.
Utilizado para regular y proteger a los equipos electrónicos de cualquier variación de corriente que pueda afectar a los equipos. Puede Contener 4 o más tomas de corriente, un fusible y un switch on/off.
UPS es la abreviatura de Uninterrumptible Power System, (Sistema de Energía Ininterrumpida). Se usa para alimentar a un equipo electrónico o eléctrico, que si se detiene o se altera su funcionamiento por un problema en la alimentación eléctrica, resulta costoso, tanto en dinero como en tiempo, por pérdida de información o en daños en sus componentes.
La principal diferencia técnica está en la capacidad de la UPS de mantener los dispositivos con corriente durante algún tiempo (dependiendo de muchos factores) sin energía eléctrica. En cambio con un estabilizador en un posible corte solo estamos a salvo de quemar nuestros equipos.
Ambos Dispositivos tienen un conjunto de entrada donde se pueden conectar distintos dispositivos. En general Según la tensión de los electrodomésticos que se conectan se debe elegir la capacidad de Nuestro sistema (UPS o Estabilizador). La capacidad de estos productos se mide en Watts como mínimo se debe tener en cuenta que es necesario de 500 Watts para asegurar un ordenador.
Explique los siguientes puntos a tener en cuenta para instlar una UPS .Exclusividad .Potencia (Clasificación) Escalabilidad y modularidad....
Exclusividad
La UPS debe ser exclusiva para soportar la energía que requieran los dispositivos que componen el sistema de seguridad electrónica (CCTV, alarmas y acceso, entre otros).
No se deben compartir con otros subsistemas tradicionales, como para alimentar las tomas reguladas usadas en laboratorios o la energía base para las estaciones de trabajo y demás equipos de cómputo. Tampoco debe ser la misma UPS del Data Center, ni la de los equipos activos de telefonía o networking. En cada caso los requerimientos, capacidades de expansión y cargas pueden ser diferentes.
Si ya existe una UPS en el sitio, se debe colocar una distinta para Seguridad Electrónica. Si existe una UPS que brinde suplencia total a la edificación, se debe verificar que sea del tipo adecuado, con la potencia y autonomía necesaria, incluidas las expansiones. Aun así, en muchos casos es mejor por capacidad de administración y seguridad, usar una adicional de menor capacidad, exclusiva para seguridad, esto brinda redundancia y autonomía.
En el caso de conectar dos o más UPS en cascada, se debe tener especial cuidado con el tema de armónicos y DHT (distorsión armónica total), la asesoría de un ingeniero eléctrico especializado se hace indispensable, tratando de especificar el detalle lo requerido.
Potencia (Clasificación)
Se debe calcular, sumando las potencias de todos los equipos dentro del cuarto de control, los cuartos de interconexión y obviamente todos los dispositivos electrónicos distribuidos en el proyecto.
En las especificaciones técnicas de cada equipo, se encuentra el consumo expresado en Vatios (W) ó Volti-Amperios (VA). Se debe pasar todo a la misma unidad (1VA = 0,707W ó 1W = 1,414VA) y sumar.
Se debe tener en cuenta una expansión de equipos de por lo menos un 30% del máximo que se considere en ese momento. Recordemos que si los sistemas de seguridad se instalan adecuadamente, el usuario final seguirá comprando más equipos para cubrir más área y actividades internas.
Finalmente se debe adicionar un 25% de tolerancia y eficiencia. Se debe escoger un modelo de UPS que esté por encima del valor final calculado. Esto depende de las marcas disponibles en cada nación.
Escalabilidad y modularidad
Ya sabemos que se debe tener en cuenta un 30% de expansión como reserva en la potencia de la UPS, pero debido a la manera como crecen los sistemas de seguridad actualmente, es muy recomendable que se adquiera una marca que permita modularidad en los dispositivos y poder modificar su capacidad a través de módulos que alteren tanto la potencia (W) como la autonomía (min.) del sistema de potencia eléctrica.
En este sentido y dependiendo de las capacidades en diversas marcas, existen módulos para ubicar dentro de racks o externos en unidades independientes. La compatibilidad ente los diversos módulos, baterías y electrónica de control debe ser total.
Dependiendo del tamaño físico es posible que se requiera un espacio diferente al de los equipos, dedicado exclusivamente a la parte eléctrica, sobre todo cuando son unidades independientes. En este caso un sistema de aire acondicionado (HVAC) puede requerirse con condiciones diferentes a los equipos u operadores.
No se deben compartir con otros subsistemas tradicionales, como para alimentar las tomas reguladas usadas en laboratorios o la energía base para las estaciones de trabajo y demás equipos de cómputo. Tampoco debe ser la misma UPS del Data Center, ni la de los equipos activos de telefonía o networking. En cada caso los requerimientos, capacidades de expansión y cargas pueden ser diferentes.
Si ya existe una UPS en el sitio, se debe colocar una distinta para Seguridad Electrónica. Si existe una UPS que brinde suplencia total a la edificación, se debe verificar que sea del tipo adecuado, con la potencia y autonomía necesaria, incluidas las expansiones. Aun así, en muchos casos es mejor por capacidad de administración y seguridad, usar una adicional de menor capacidad, exclusiva para seguridad, esto brinda redundancia y autonomía.
En el caso de conectar dos o más UPS en cascada, se debe tener especial cuidado con el tema de armónicos y DHT (distorsión armónica total), la asesoría de un ingeniero eléctrico especializado se hace indispensable, tratando de especificar el detalle lo requerido.
Potencia (Clasificación)
Se debe calcular, sumando las potencias de todos los equipos dentro del cuarto de control, los cuartos de interconexión y obviamente todos los dispositivos electrónicos distribuidos en el proyecto.
En las especificaciones técnicas de cada equipo, se encuentra el consumo expresado en Vatios (W) ó Volti-Amperios (VA). Se debe pasar todo a la misma unidad (1VA = 0,707W ó 1W = 1,414VA) y sumar.
Se debe tener en cuenta una expansión de equipos de por lo menos un 30% del máximo que se considere en ese momento. Recordemos que si los sistemas de seguridad se instalan adecuadamente, el usuario final seguirá comprando más equipos para cubrir más área y actividades internas.
Finalmente se debe adicionar un 25% de tolerancia y eficiencia. Se debe escoger un modelo de UPS que esté por encima del valor final calculado. Esto depende de las marcas disponibles en cada nación.
Escalabilidad y modularidad
Ya sabemos que se debe tener en cuenta un 30% de expansión como reserva en la potencia de la UPS, pero debido a la manera como crecen los sistemas de seguridad actualmente, es muy recomendable que se adquiera una marca que permita modularidad en los dispositivos y poder modificar su capacidad a través de módulos que alteren tanto la potencia (W) como la autonomía (min.) del sistema de potencia eléctrica.
En este sentido y dependiendo de las capacidades en diversas marcas, existen módulos para ubicar dentro de racks o externos en unidades independientes. La compatibilidad ente los diversos módulos, baterías y electrónica de control debe ser total.
Dependiendo del tamaño físico es posible que se requiera un espacio diferente al de los equipos, dedicado exclusivamente a la parte eléctrica, sobre todo cuando son unidades independientes. En este caso un sistema de aire acondicionado (HVAC) puede requerirse con condiciones diferentes a los equipos u operadores.
Standby
Line Interactive
Standby on-line hybrid
Double Conversion On-Line
La UPS Standby
La UPS Standby es el tipo más común usado para los ordenadores personales. En el diagrama de bloques se ilustra en la Figura 1, el interruptor de transferencia está configurado para elegir la entrada de CA filtrada como la fuente de energía primaria (ruta de línea continua), y cambia a la batería / inversor en caso de fallo de la fuente primaria. Cuando eso sucede, el interruptor de transferencia debe funcionar para conmutar la carga hacia el inversor fuente de batería / energía de reserva. Ese traspaso de corte eléctrico a la alimentación de la batería(llamado tiempo de conmutación) suele estar en el orden de los 5 milisegundos, lo cual resulta imperceptible para la mayoría de los equipos electrónicos hogareños. El inversor sólo se inicia cuando falla la alimentación, de ahí el nombre de “espera, Standby “.
Figura 1.
El UPS off-line o Standby es el más económica disponible hasta 0,5 kva, ya que está integrado por pocos componentes, y es el ideal para la protección de computadoras en el hogar.
Line Interactive
La UPS interactiva, que se ilustra en la Figura 2, es el diseño más común utilizado para la pequeña empresa, Web y servidores departamentales. En este diseño, el convertidor de energía de la batería a CA (inversor) está siempre conectado a la salida de la UPS. Siempre proporciona alimentación de CA normal para cargar la batería.
Cuando falla la potencia de entrada, el interruptor de transferencia se abre y la potencia fluye desde la batería a la salida de la UPS. Con el inversor siempre encendido y conectado a la salida, este diseño proporciona un filtrado adicional y reduce los problemas de los transitorios de conmutación cuando se compara con la topología UPS Standby.
Además, el diseño de línea interactiva suele incorporar un transformador de aislamiento. Esto añade la regulación de voltaje mediante el ajuste de la tensión por medio del transformador cuando el voltaje de entrada varía. La regulación de voltaje es una característica importante cuando existen condiciones de bajo voltaje, de lo contrario la UPS transferiría a la batería el problema y eventualmente llegara a la carga. Este uso frecuente de la batería puede causar la falla prematura de esta. Sin embargo, el inversor también puede ser diseñado de tal manera que su avería todavía permita el flujo de alimentación de la entrada de CA a la salida. Esta topología es inherentemente muy eficiente y conduce a una alta fiabilidad que al mismo tiempo, proporciona protección de energía superior.
La UPS de línea interactiva es un diseño mejorado que se utiliza comúnmente en unidades para el hogar y uso profesional, disponible en tamaños de hasta 3kVA o menos. Es superior a las UPS standby, pero todavía tiene un tiempo de transferencia, y por lo tanto no proporciona una protección tan buena como los UPS on-line, que veremos después.
Standby on-line hybrid
La UPS Standby on-line hybrid es la topología utilizada para muchas UPS de alrededor de 10kVA que se etiquetan “on line”. La conversión DC a DC de la batería se enciende cuando se detecta un fallo de alimentación de CA, al igual que en un SAI de Stanby. Debido a los condensadores en el combinador DC, el SAI Standby on-line hybrid no presenta ningún tiempo de transferencia durante una falla de energía AC. Este diseño es a veces equipado con un interruptor de transferencia adicional para la derivación durante una avería o la sobrecarga. La Figura 3 ilustra esta topología.
The Double Conversion On-Line UPS
Este es el tipo más común de UPS por encima de 10 kVA. El diagrama de bloques de la doble conversión UPS en línea, que se ilustra en la Figura 5, es el mismo que el modo de espera (Standby), con la excepción de que el camino de alimentación primaria es el inversor en lugar de la fuente principal AC.
Figura 5.
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