Plantas De Emergencia

Definiciones: UPS On-Line, UPS Off-Line

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UPS Off-Line

On-Line: Si el 100% de la corriente de la carga es normal y permanentemente suministrado por el inversor la UPS

es del tipo On-Line.

Off-Line: Si la corriente de la carga es normalmente suministrada directamente por la línea, no importa lo que la

literatura de marketing diga, la UPS es del tipo Off-Line

La diferencia entre una UPS On-Line y una UPS Off-Line, puede ser ilustrada mejor con los diagramas del flujo de la potencia durante el funcionamiento en modo normal y en modo batería.

Observe en la Figura 1, que en una UPS del tipo Stand-By (Off-Line) el flujo de la potencia es: desde la entrada, a través del filtro y el relé de transferencia, a la salida. Esto realmente no difiere en mucho con conectar la carga directamente a la línea, solamente estamos protegiendo la carga contra los picos transitorios y ruidos de línea que el filtro pueda atenuar.

Cuando la UPS cambia al modo de baterias, la potencia fluye desde el inversor, siendo la batería la que provee la energía, tal como se aprecia en la Figura 2.

Cuando se produce una falla en la línea, es necesario transferir la carga desde la línea de alimentación al inversor.

Esta transferencia tiene una duración típica de 5 a 10 milisegundos, (equivalentes ¼ a ½ ciclo). Para la mayoría de las cargas, éste tiempo de transferencia no es un problema; pero, algunas cargas críticas no pueden aceptar la caída de tensión provocada por un evento tan breve como éste.

Durante la operación en modo batería, la mayoría de las UPS tipo StandBy, tienen una tensión de salida con una forma de onda cuasi senoidal como se muestra en la Figura 3.

Muchas cargas, incluyendo las computadoras, funcionarán correctamente con una forma de onda de esas características, pero algunos equipos especiales ó antiguos pueden requerir una forma de onda senoidal y no trabajarán correctamente con una señal cuasi senoidal.

Definiciones: UPS On-Line, UPS Off-Line

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UPS On-Line

Durante caídas de la tensión de entrada, que se prolonguen por minutos, horas ó días, una UPS Standby conmutará a modo inversor, descargando la batería.

Compare la operación de una UPS Standby, con las Figuras 4 a 7 de una UPS verdaderamente On-Line.

En una UPS On -Line, el flujo normal de la energía es desde la entrada a través del filtro, del rectificador, inversor, conmutador y salida. El inversor provee permanentemente la energía acondicionada que la carga requiere. (Compare con la UPS tipo Standby, donde la carga está siempre conectada a la línea, y por lo tanto ve cualquier perturbación que en ella se produzca.

Cuando la entrada de potencia desde la línea falla, el inversor entrega energía desde las baterías, tal como se ve en la Figura 5. Observe que el conmutador no opera al pasar al modo batería.

Una UPS On-Line tiene un inversor que entrega una tensión de salida con una forma senoidal, y ella no cambia (como en las UPS Standby) cuando conmuta desde modo normal a modo batería.

Todas las cargas que puedan operar con la tensión provista por la compañía de energía eléctrica, funcionarán adecuadamente con una UPS con salida senoidal.

UPS Modo ByPass. La UPS Interactiva.

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Modo ByPass

Una UPS On-Line tiene un tercer modo de operación (que la UPS Standby no posee).

La Figura 7 ilustra el Modo Bypass, que puede ser utilizado en los casos de tareas de mantenimiento, ó si la UPS falla, ó para conmutar la carga a la línea si la tensión de salida cae por una sobrecarga, tal como encender un equipo con una alta corriente de arranque.

En el modo Bypass el conmutador se ha activado, y si la UPS funciona correctamente, el conmutador retornará automáticamente la carga al inversor. Las protecciones contra picos transitorios y ruidos de línea continúan presentes en el modo Bypass, tal como ocurre en una UPS Standby en Modo Normal.

La UPS Interactiva

Una importante mejora a la UPS tipo Standby, fue el agregado de un regulador de voltaje de entrada , constituido por un transformador con derivaciones seleccionables. La Figura 8 muestra el esquema de la UPS resultante, llamada UPS de Potencia Interactiva.

El regulador de voltaje , a la entrada del sistema, permite operar al sistema en "Modo Normal", cuando se producen caídas ó sobre elevaciones en la tensión de línea, sin que sea necesario conmutar al Modo Batería.

La operación de una UPS Interactiva, en modo Batería es idéntica al de las UPS Standby. El inversor arranca, el relé de conmutación se activa, y la energía es provista por la batería.

En diseños de baja potencia y costo, el transformador tiene solamente dos derivaciones, mientras que en equipos de mayor potencia y mejores prestaciones suelen tener tres ó cuatro, lo que permite obtener un mejor rango de regulación y precisión de la tensión de salida.

La salida varía conjuntamente con la entrada hasta que se produce un cambio de derivación en el transformador. Estos pequeños cambios en la tensión de salida no afectarán a la mayoría de las cargas.

UPS off-line. Otros diseños:

UPS tipo Ferroresonante. UPS tipo Triport

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UPS tipo Ferroresonante

Otras dos topologías de UPS bastante comunes en el mercado, las cuales son esencialmente de operación Off-Line son las del tipo Ferroresonante y Triport.

Las UPS del tipo Ferroresonate utilizan un transformador especial a la salida, el cual está sintonizado a 50 ó 60 Hz (dependiendo de la frecuencia de la red donde se encuentren instaladas).

Este transformador con tres bobinados regula la tensión de salida, y puede ser visto como un estabilizador de tensión. Uno de los bobinados es utilizado para el Inversor.

Cuando la energía de la línea falla, el relé de transferencia conmuta , el inversor arranca y alimenta a la carga. Como vemos el Inversor está en modo standby, y es energizado solo cuando la línea falla. El transformador, debido a sus especiales características, tiene la capacidad de almacenar energía,

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