SAI_Sistemas_de_alimentacion_ininterrump.pptx
- 1. SAI Sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS Uninterruptible Power Supply)
- 2. Definición • SAI son las siglas en español de Sistema de Alimentación Ininterrumpida. A menudo lo vemos abreviado también como UPS, del inglés Uninterruptible power supply. • Un SAI es un aparato basado en baterías que es capaz de proporcionar corriente a los aparatos electrónicos como ordenadores ante la ausencia de corriente en el suministro eléctrico normal
- 3. • El suministro de corriente eléctrica en todo el mundo por parte de las compañías eléctricas se basa en la corriente alterna (AC - Alternating Current), ya que ésta corriente se transporta mejor que la corriente continua (DC-Direct Current).
- 4. • En México, el suministro de corriente tiene una tensión de 120 Voltios RMS (V), y oscila a 60Hz. (es decir, varia de un máximo de +170V a un mínimo -170V, 60 veces por segundo).
- 5. • A menudo, el suministro de tensión eléctrica sufre diversas fluctuaciones, que pueden afectar al funcionamiento de los aparatos electrónicos (que necesitan de un suministro constante y adecuado), y eso puede afectar a su funcionamiento, e incluso a su integridad
- 6. Fallos de energía • UPS nace de la necesidad de trabajar con cierto grado de protección ante variaciones en el suministro eléctrico que permitan salvaguardar la información de nuestros trabajos y equipos informáticos con garantías.
- 7. Necesidad de protección • El 50% de los problemas ocasionados en los equipos eléctricos e informáticos y las perdidas de información son debidos a interrupciones y perturbaciones en el suministro de la RED eléctrica • Se necesitan proteger a los equipos
- 8. Problemas asociados a la inexistencia de protección 1. Destruyen la información 2. Dañan las infraestructuras 3. Generan estrés: 4. Afecta a la productividad 5. Generan pérdidas
- 9. MOTIVOS QUE ORIGINAN VARIACIONES DEL SUMINISTRO ELÉCTRICO PROBLEMAS CAUSAS Actos de la Naturaleza Inundaciones y Tormentas, Vientos fuertes y Terremotos Problemas de Utilización Errores Humanos ó Accidentes en líneas de alta tensión, cortes e Interrupciones de conexionado, Actos de sabotaje y cortocircuitos Interferencias Generadas por Cargas Ascensores y Elevadores, Grúas, Equipos de Soldadura por Arco, Equipos con variadores de Velocidad
- 10. LOS NUEVE PROBLEMAS DE LA ENERGÍA • Tensión sucia – Tensión sucia es un termino utilizado para decir que la Red eléctrica lleva cambios y perturbaciones como ruido eléctrico, espurias, picos, transitorios etc. sobrepuestos en la senoide, con lo que estos nos están llegando directamente a nuestros equipos informáticos.
- 11. 1. Cortes de Energía ó Apagones (Blackout) • Es la pérdida total del suministro eléctrico. Puede ser causado por diversos eventos; – Relámpagos, – fallos de las líneas de energía, – exceso de demandas, – accidentes y desastres naturales. • Puede causar daños en el equipo electrónico (hardware), pérdida de datos, o parada total del sistema.
- 13. 2. Bajadas de Voltaje Momentáneo ó Microcortes (Sag) • Es la caída momentánea de voltaje, generada por el arranque de grandes cargas, encendido de maquinaria pesada, fallos de equipos. • Se presenta de manera similar a los apagones pero en oleadas repetitivas. • Las bajadas de voltaje momentáneo pueden causar principalmente daños al hardware y pérdida de datos.
- 14. 3. Picos de Tensión ó Alto Voltaje Momentáneo (Surge) • Los picos pueden ser producidos por una rápida reducción de las cargas, cuando el equipo pesado es apagado, por voltajes que van por arriba del 110 % de la nominal. • Los resultados pueden ser daños irreversibles al hardware
- 15. 4. Bajadas de Tensión Sostenida (Undervoltage) • Bajo voltaje sostenido en la línea por periodos largos de unos cuantos minutos, horas y hasta días. • Pueden ser causados por una reducción intencionada de la tensión para conservar energía durante los periodos de mayor demanda. • El bajo voltaje sostenido puede causar daños al Hardware principalmente.
- 16. 5. Sobre Voltaje ó Subidas de Tensión (Overvoltage) • Sobre voltaje en la línea por periodos largos. Puede ser causado por un relámpago y puede incrementar el voltaje de la línea hasta 6000 voltios en exceso. • El sobre voltaje casi siempre ocasiona pérdida de la información y daños del hardware.
- 17. 6. Ruido Eléctrico (Line Noise) • Significa interferencias de alta frecuencia causadas por RFI ó EMI. • Pueden ser causadas por interferencias producidas por transmisores, máquinas de soldar, impresoras, relámpagos, etc. • Introduce errores en los programas y archivos, así como daños a los componentes electrónicos
- 18. 7. Variación de Frecuencia (Frequency Variation) • Se refiere a un cambio en la estabilidad de la frecuencia. Resultado de un generador o pequeños sitios de co-generación siendo cargados o descargados. • La variación de frecuencia puede causar un funcionamiento errático de los equipos, pérdida de información, caídas del sistema y daños de equipos.
- 19. 8. Transientes ó micropicos (Switching Transient) • Es la caída instantánea del voltaje en el rango de los nanosegundos. • La duración normal es más corta que un pico. Puede originar comportamientos extraños del ordenador y coloca estrés en los componentes electrónicos quedando propensos a fallos prematuros.
- 20. 9. Distorsión Armónica (Harmonic Distortion) • Es distorsión de la forma de onda normal. Es causada por cargas no lineales conectadas a la misma red que los equipos, ordenadores y/o aplicaciones críticas. Motores, copiadoras, máquinas de fax, etc. Son ejemplos de cargas no lineales. Puede provocar sobrecalentamiento en los ordenadores, errores de comunicación y daño del hardware.
- 22. Sistemas de distribución • En una empresa no se puede suministrar o proteger a todos los equipos de las fallas eléctricas • En la industria existen equipos que deberá de mantener las condiciones adecuadas de funcionamiento y por lo tanto se deben de proteger de las fallas eléctricas. • Para estos equipos utilizamos los Sistemas de alimentación interrumpida (SAI)
- 23. Equipos criticos • Autónomas programables (PLC) – Equipos industriales • Equipamiento medico – Electrocardiogramas – Quirófanos • Tecnologías de la Información – Bancos – Escuelas
- 25. Sistemas con protección SAI
- 26. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LOS SAIS (UPS)
- 27. Sistema de almacenamiento de energía • Su finalidad es almacenar la energía que se suministrará a los equipos protegidos en caso de un fallo de red. • El sistema de almacenamiento puede basarse en baterías, volantes de inercia, celdas de combustible, etc.
- 28. Cargador • Extrae energía de la red y la envía al sistema de almacenamiento. • Puede ser un convertidor CA/CC para cargar baterías, un motor de CC funcionando como generador, etc. • Además, también proporciona la energía demandada por el generador de alterna cuando el estado de la red lo permite
- 29. Generador de alterna • Es el encargado de suministrar una tensión sinusoidal a los equipos conectados. • Cuando el estado de la red lo permite, la energía suministrada a dichos equipos proviene de la red; en caso contrario esta energía es extraída del sistema de almacenamiento. • Según la topología del SAI se tratará de un alternador, un convertidor CC/CA, etc.
- 30. Circuitos de control • encargados de lograr un correcto funcionamiento del conjunto. • Sus principales cometidos son detectar los fallos de red y controlar el funcionamiento del generador de alterna y del cargador de baterías
- 31. Otros elementos • en función del tipo, los SAIs podrán tener otros componentes adicionales (interruptores, transformadores de aislamiento, etc.).
- 32. Modos de funcionamiento principales de un SAI • Modo de funcionamiento normal – Es el modo de funcionamiento cuando la tensión suministrada por la red está dentro de las tolerancias fijadas • Modo de funcionamiento de emergencia – Es el modo de funcionamiento cuando la tensión de red no está dentro de tolerancias
- 33. CLASIFICACIÓN DE LOS SAIS • SAIs Dinámicos o Rotacionales (también definidos como rotativos) • SAIs Estáticos • SAIs Híbridos
- 34. SAIS DINÁMICOS O ROTACIONALES • Este tipo de SAIs basan su funcionamiento en máquinas eléctricas tales como alternadores, motores de alterna, etc. Su nombre se debe a la forma de funcionamiento de dichas máquinas eléctricas, que incluyen elementos mecánicos móviles tales como ejes y rotores
- 35. Fig.
- 36. SAIS ESTÁTICOS • Su nombre deriva del hecho de no utilizar máquinas eléctricas con elementos mecánicos móviles tales como alternadores, generadores de continua, etc. • Es decir, basan su funcionamiento en convertidores electrónicos de energía
- 37. a) SAIs de doble conversión
- 38. b) SAIs de espera pasiva
- 39. c) SAIs de línea-interactivos
- 41. SAIS HÍBRIDOS • Reciben este nombre por ser una combinación entre los rotacionales y los estáticos
- 42. SISTEMAS DISTRIBUIDOS • Sistema distribuido con las salidas del los SAIs en paralelo
- 43. • Sistema distribuido con reparto de cargas entre los SAIs
- 44. Consumo del equipo • Además el equipo elegido debe ser capaz de alimentar a nuestro equipo, por lo cual, debemos conocer su consumo. Normalmente detrás de los equipos que queremos conectar existe una etiqueta con las características de los mismos, indicando: A, VA, ó W. VAi ó Vapc, VA y W son medidas de potencia, pero con conceptos diferentes
- 45. • VA es la unidad de Potencia Aparente, normalmente el factor de potencia (coseno φ) es de 0.7 ó 0.75 • Watios es la unidad de Potencia Real (coseno φ de 1). • La denominación VAi ó VApc es también la llamada potencia Italiana por ser en este país, donde surgió la 1ª vez
- 46. EJEMPLO • Disponemos de un equipo que nos marca 2 A. en la placa, esto nos diría que tendríamos que multiplicar la tensión de alimentación por la corriente = V x A = 120 x 2 = 240 W. si esto lo convertimos en VA nos dará 293 VA, con lo que nos aproximaremos al consumo real que necesita este equipo para protegerse y con ello al SAI que necesitaríamos.
- 47. Definiciones Formulas V = Voltios (normalmente es 120 V.) V x A = W A = Amperios W / 0.75 ( cosφ) = VA VA = VoltAmperios VA x 0.75 ( cos φ ) = W W = Watios VA x 1.6 = VAi ó Vapc
- 48. • El equipo informático del ejemplo anterior que nos marcaba 2 Ampers en su placa de características, necesita un SAI de las siguientes potencias según fabricante: – 2 Ampers x 120 Voltios de la Red = 240 Watios – 240 Watios / 0.75 ( Coseno de Phi ) = 320 VoltAmperios – 320 VoltAmperios X 1.6 ( Coeficiente para VApc ) = 512 VApc ó VAinformáticos