Corte de la energía eléctrica

Un corte de energía se define como una condición de tensión cero en la alimentación eléctrica que dura más de dos ciclos (40 ms). Puede ser causado por el encendido de un interruptor, un problema en la instalación del usuario, un fallo en la distribución eléctrica o un fallo de la red comercial. Esta condición puede llevar a la pérdida parcial o total de datos, perdida de archivos y daño del hardware.

Una baja tensión es un estado continuo de la red. Un ejemplo de ello es producida durante la gran demanda energética del verano, que las centrales generadoras no alcanzan a satisfacer, bajando entonces la tensión para limitar la potencia máxima requerida. Cuando esto sucede, los sistemas de computación pueden experimentar perdida de datos y fallos en los equipos.

Una variación de frecuencia involucra un cambio en la frecuencia nominal de la alimentación del equipo, normalmente estable en 50Hz. Este caso puede ser causado por el funcionamiento errático de grupos de electrógenos o por inestabilidad en las fuentes de Generación o distribución eléctrica. Para equipos electrónicos sensibles, el resultado puede ser la perdida de datos, apagado del los equipos, bloqueo y fallos de programas.

Solución a esta causa : Conectar a las cargas a proteger un Sistema UPS.

Qué es un estabilizador de Tensión o Regulador de Voltaje?

Un Estabilizador de Tensión o AVR es básicamente un Transformador o autotransformador con varias tomas en su bobinado primario (por ejemplo 0v, 200v, 220v y 240v) y una sola salidas en el secundario (0v y 220v) que intentará proporcionar siempre en su salida 220v. Las diferentes entradas del primario, normalmente son conmutadas mediante relés, Triac o SCR según las necesidades de tensión a la salida (esto está controlado por un circuito electrónico que se encarga de seleccionar el relé, Triac o SCR adecuado).

Por ejemplo suponemos que en la entrada de red están presentes 220v, pues en este caso el circuito conecta la entrada de 220v del primario, si en un momento dado la tensión de red baja a 205v el circuito de control conmutaría la entrada de 220v a 200v con el fin de seguir consiguiendo en el secundario (salida) una tensión de alrededor de 220v (±10%), del mismo modo si la tensión en vez de bajar sube, el circuito de control conmutaría a la tensión superior con el fin de intentar seguir suministrando unos 220v.

Normalmente dentro de los diferentes modelos de estabilizadores que se encuentran en el mercado, se pueden encontrar unos como el descrito en las líneas de arriba, otros que son complementados con filtros para proporcionar filtraje contra EMI, RFI y picos de tensión, otros que están basados en transformadores de separación, etc.

Pero evidentemente los estabilizadores tiene un límite, cuando la tensión esta por debajo de unos 175v o por encima de 275v no pueden seguir estabilizando la tensión de salida.

Existen 2 tipos de Estabilizadores de Tensión:

    

Electrónicos Estado Sólido Servo Electrónico (Servo Motor)

 

Qué es una UPS?

Se puede plantear en este punto una definición de UPS, una traducción literal del termino aceptado mundialmente, UPS ( Uninterrumpible Power Supply) seria, Fuente de poder ininterrumpido. Es un equipo o dispositivo capaz de suministrar potencia o energía frente a alguna interrupción de lo que seria el suministro normal de la misma. Además puede agregar otras funciones que terminan mejorando el suministro de energía eléctrica a los equipos sofisticados o de alto riesgo eléctrico que tiene conectados a ella. Entre las cosas que agrega puede contarse un estabilizador de la energía eléctrica entrante, aislación de la fuente de energía de eléctrica normal, filtrado de la energía entrante, corrección de la forma de onda, corrección de la frecuencia de línea, protección a periféricos de las CPU o incluso sus partes, como placas de red o modem's, monitoreo de la energía de línea, para optimizar la protección, etc. Puede darse que el agregado de funciones genere distintos tipos o topología de construcción de estos equipos.

 

Para qué nos sirve una UPS y por qué protegerse con ella.

Una UPS nos protege, de todos los problemas eléctricos conocidos, pero no lo hace en el 100% en todos los casos. Con mayor precisión, esto quiere decir que nos protegerá de una caída de voltaje, pero no de todas las caídas. Para que quede más claro, una caída de voltaje tiene parámetros que la identifican, podríamos citar dos uno la profundidad de la misma y otra el tiempo de duración de esta. Una caída de voltaje puede llegar por ejemplo hasta 172 Volts, pero puede durar 4 segundos o 4 milésimas de segundos, de acuerdo al tipo de UPS que estemos usando, tendremos distintas respuestas. Lo mismo ocurre con los otros fenómenos eléctricos. El caso más visto es el de pensar que una UPS, instalada en una zona rural, soluciona todos los problemas que se presentan, esta es otra mentira, de la cual hay que cuidarse de no cometer, existen estrategias de protección para estos casos y nos es tan sencillo de solucionar, como sería el caso de la instalación de una UPS. Pero no todo es tan poco objetivo, se puede afirmar que una UPS soluciona un porcentaje muy importante de los problemas eléctricos que se presentan, fundamentalmente los cortes repentinos, los voltajes fuera de rango, las caídas de voltaje, en gran medida las sobre-tensiones, casi totalmente los ruidos EMI/RFI. Uno puede preguntarse porque protegerse con un equipo que no brinda el 100% de seguridad, bueno a continuación se detallan los 2 tipos de topologías existentes en UPS.

UPS Interactivos Un UPS Interactivo mantiene suministro de energía de la red eléctrica hasta que detecte un problema, en ese momento en menos de 4 milisegundos enciende el Inversor y alimenta el equipo directamente de una batería. Un Inversor simplemente convierte la tensión continua suministrada por la batería en Tensión alterna de 220 volts y 50 HZ.
Los UPS Interactivos son mucho más comunes para aplicaciones pequeñas como por ejemplo computadores de casa., porque tienden a costar la mitad que un sistema On-Line.

UPS En Línea (On-Line)

En un UPS En Línea (On-Line), un sistema conectado estos equipos opera directamente de la batería, y esta es recargada continuamente por un rectificador/cargador interno del UPS y es el que esta conectado a la red eléctrica. Uno podría construir un UPS On-Line con un cargador de batería, una batería y un Inversor. El cargador de batería produce Tensión Continua (VDC) que alimenta a la batería y de esta al Inversor quien es la pieza importante para generar el cambio a 220 volts. Si la energía falla la batería le entrega al Inversor la energía necesaria para que este dispositivo electrónico pueda funcionar, no hay cambio en el suministro de energía, por lo que este tipo de UPS entrega es una energía muy limpia, estable y segura. Por eso es que se usan mucho en aplicaciones críticas y en servidores.

Recomendaciones

Es aconsejable que cuando instalemos un nuevo UPS, antes de ponerlo a funcionar con la carga, lo dejemos en marcha unas 12 horas para que la batería se cargue al máximo. Es recomendable no conectar a un UPS elementos tales como Impresoras Láser,
Fotocopiadoras y otros elementos que puedan tener consumos elevados y variables, tampoco son adecuados para conectar pequeños electrodomésticos, aspiradoras, aparatos de bricolaje, etc. En el caso de tener que decidir entre instalar un gran UPS para múltiples aparatos o poner múltiples UPS, recomendamos poner varios UPS, porque al aumentar la segmentación aumentamos la seguridad ante fallas, aparte de no tener que modificar la instalación eléctrica de la oficina con líneas nuevas. Si el UPS necesita ser intervenido por falla o tenemos que sustituir la batería, debe de hacerlo un servicio técnico autorizado (recordar que el UPS genera tensiones peligrosas). Las baterías suelen tener una vida útil de entre 3 y 5 años siempre que tengan un uso racional, si el UPS que tenemos utiliza frecuentemente la batería y dejamos que se produzcan descargas completas de la batería, cada vez se ira acortando la vida útil, ante estas situaciones para aumentar la seguridad recomendamos sustituir mas a menudo las baterías (un síntoma de agotamiento de la batería es que para el mismo consumo en la salida y después de haber estado en carga mas de 12horas la autonomía es cada vez menor).

Variaciones de Tensión

Una sobretensión tiene lugar cuando la tensión supera el 110% del valor nominal. La causa más común es la desconexión o el apagado de grandes cargas en la red. Bajo esta condición, los equipos pueden experimentar errores de datos, apagado del equipo y envejecimiento prematuro de componentes electrónicos.
Una caída de tensión comprende valores de tensión inferiores al 80% ó 85% de la tensión normal durante un corto período de tiempo. Las posibles causas son; encendido de equipamiento de gran magnitud o de motores eléctricos de gran potencia y la conmutación de interruptores principales de la alimentación (interna o del exterior). Una caída de tensión puede tener efectos similares a los de una sobretensión.

Solución a esta causa : Conectar a las cargas a proteger un Estabilizador de Tensión.

Ruido eléctrico

El ruido eléctrico de línea se define como la Interferencia de Radio Frecuencia (RFI) e Interferencia Electromagnética (EMI) y causa efectos indeseables en los circuitos electrónicos de los sistemas informáticos. Las fuentes del problema incluyen motores eléctricos, relés, dispositivos de control de motores, transmisiones de radiodifusión, radiación de microondas y tormentas eléctricas distantes. RFI, EMI y otros problemas de frecuencia pueden causar errores o pérdida de datos almacenados, interferencia en las comunicaciones, bloqueos del teclado y del sistema.

Solución a esta causa : Conectar a las cargas a proteger un Filtro Electrónico.

Transientes

Los pick de tensión ocurren cuando hay repentinos incrementos de tensión en pocos microsegundos. Estos pick normalmente son el resultado de la caída cercana de un rayo, pero pueden existir otras causas también. Los efectos en sistemas electrónicos vulnerables pueden incluir desde pérdidas de datos hasta deterioro de fuentes de alimentación y tarjetas de circuito de los equipos.

Son frecuentes las fallas de equipos por esta causa.

Un transitorio de tensión tiene lugar cuando hay pick de tensión de hasta 150.000 volts con una duración entre 10 y 100 µs. Normalmente son causados por arcos eléctricos y descargas estáticas. Las maniobras para corregir defectos en la red que generan estos transitorios, pueden ocurrir varias veces al día.

Los efectos de transitorios de este tipo pueden incluir pérdida de información en los sistemas, error de datos, pérdida de los mismos y exigencias extremas en los componentes electrónicos.

Solución a esta causa : Conectar a las cargas a proteger un Supresor de Transientes.