Cómo dar Mantenimiento Preventivo a equipos UPS

Un programa de Mantenimiento Preventivo, puede ayudarnos a prolongar la vida útil de nuestro equipo UPS y garantizar su funcionamiento correcto.

Realmente, en los equipos muy pequeños, y de aplicaciones no críticas suele no darse un mantenimiento preventivo y únicamente se detecta la necesidad hasta el momento de que falle su batería o bien suene su alarma.

Sin embargo, en sistemas UPS de gran capacidad, 20KVA o superiores, un programa de rutinas de mantenimiento es necesario.
Durante una rutina de mantenimiento preventivo, lo ideal es verificar que los componentes y elementos que conforman un UPS estén en buenas condiciones y que los módulos RECTIFICADOR/ CARGADOR DE BATERÍAS, BATERÍAS, INVERSOR, CONTROL, y BYPASS funcionen correctamente; aunque no siempre podemos verificar cada módulo puesto que en ocasiones no vienen divididos así tal cual en módulos.

Unidad de 20KVA durante el reemplazo

 de sus baterías

Actividades a realizar durante un mantenimiento preventivo.

Utilice siempre medidas de seguridad, tome todas las precauciones posibles y avise a otras personas a cerca de esta actividad.
Tenga cuidado de no apagar la carga crítica si no tiene permiso de hacerlo. Deberá considerar trabajar en modo bypass o bien apagando totalmente el equipo (desenergizado total). En modo bypass, la carga se expone durante el servicio a apagones y caída del sistema. 

Verifique los indicadores visuales del equipo UPS, para detectar la presencia de alguna alarma.

De ser necesario, pase el equipo a modo Bypass, o bien apáguelo (la energía a la caga puede ser interrumpida).
Algunos equipos, incorporan un switch de bypass para mantenimiento y servicio. Deberá operar este switch si desea apagar el equipo pero sin cortar energía hacia la carga crítica. Consulte el manual del equipo correspondiente para conocer cómo operar este switch.

Desconecte el switch de baterías o interruptor de C.D.

Verifique los indicadores visuales y sonoros del equipo mientras Ud hace lo anterior.

Retire las gavetas o cubiertas del equipo para su inspección interna.

Inspeccione cuidadosamente las partes y componentes del equipo para detectar alguna anomalía.

Inspeccione las tarjetas electrónicas en busca de elementos sobre calentados.

Cambie filtros de aire periódicamente, cada 3 meses.

Cambie ventiladores o extractores cada 5 años.

La vida útil de un UPS no debe rebasar los 15 años.

Cambie baterías cada 3 ó 4 años o antes de ser posible.

Compruebe que los conectores de las tarjetas, cables de señal, y otros, se encuentren bien sujetos y colocados firmemente.

Realice un reapriete de terminales eléctricas de entrada y salida para los cables de potencia y de baterías. Mida siempre nunca asuma. Tome todas las precauciones y medidas de seguridad para evitar daño a su persona.

Proceda con la etapa de Baterías. Compruebe el voltaje de cada una de las baterías que conforman el sistema UPS, mida y aplique una carga resistiva para verificar el estado de cada una de las baterías.

Utilice un probador de baterías certificado. Existen diversos tipos y modelos en el mercado, usted puede ordenar desde Amazon.

Reemplace las baterías dañadas. Haga las anotaciones pertinentes en un reporte de campo.
Para verificar el cargador de baterías, compruebe el voltaje total del banco de las baterías (BUS DE C.D.) estando desconectadas del UPS. Anote el valor. Posteriormente, ya que encienda el equipo, mida el mismo bus de C.D. y éste deberá ser mayor que la medición de las baterías en vacío. Si el valor no cambia y se mantiene, sospeche del cargador de baterías y verifique fusibles inmediatamente.

Quiero hacer una anotación en este punto:

Si se trata de 1 batería dañada, dentro de un banco de 10 ó 20 ó más baterías, vale proceda a reemplazar 1 batería, siempre y cuando la edad de las baterías no sea mayor a 24 meses.

Si son más baterías que se han encontrado dañadas, recomiendo el cambio de todas las baterías que conforman el banco completo del sistema UPS. Esto es, no mezclar baterías viejas con nuevas, trate siempre de reemplazar todas; el no tomar estas consideraciones, equivale a 1 manzana podrida dentro del cesto de manzanas, al final fallarán todas.

También recomiendo no mezclar marcas de baterías y usar siempre el mismo modelo y capacidad para todas. Cada fabricante tiene sus propias curvas de carga y descarga por lo que diferentes baterías se comportan de forma diferente.
Reemplace terminales intercelda que presenten sulfatación, óxido o falso contacto. Un cable intercelda en mal estado puede provocar falla prematura en la batería.

Bueno, continuamos...

Existe un módulo dentro del equipo UPS llamado módulo Inversor, el cual convierte la energía de las baterías (C.D.) a energía de corriente alterna (C.A.) hacia la carga crítica.

Este modulo está conformado por elementos de potencia, en algunos casos IGBT, o MOSFET (transistores de compuerta aislada y/o de efecto de campo).

Verifique que el módulo inversor no tenga elementos rotos visiblemente.

Verifique y compruebe los elementos de protección térmica y Fusibles. Reemplace siempre fusibles de la misma capacidad.

Con una aspiradora, extraiga el polvo acumulado en circuitería, y gentilmente pase una brocha aislada sobre los componentes para terminar de retirar polvo. Verifique que no se encuentren objetos que obstruyan la ventilación en el equipo UPS.

Las tarjetas electrónicas o placas electrónicas  pueden ser limpiadas con líquidos en spray especialmente diseñados para este propósito y remover la humedad.

Tenga cuidado con la electricidad estática. Descargue su potencial a tierra antes de manipular las placas electrónicas.

Mientras realiza todas estas actividades, vaya documentando su trabajo. Haga mediciones con el voltímetro.

Baterías típicas de un UPS: 12V-7AH

Cierre las Gavetas y cubiertas del equipo.

Proceda a conectar interruptor de baterías, entrada y salida.

Realice el procedimiento de arranque desde bypass. Mida el voltaje de baterías.

Mida los voltajes de entrada y salida, y amperaje de la carga. Compare con las mediciones obtenidas desde el propio panel display LCD del UPS si es que lo tiene. Algunos equipos incorporan un panel display LCD de ajustes, mediciones e historial de alarmas. Verifique el historial de alarmas, borre las alarmas o notificaciones que no sean importantes, valide los parámetros mostrados por el display, voltaje, corriente de salida, frecuencias, capacidad de carga, etc.

Simule un corte de energía breve y mida el voltaje de salida en el momento.

Compruebe que el equipo está operando en modo de baterías y modo normal. Deje el equipo en operación normal y haga las anotaciones pertinentes. Pase el equipo a modo BYPASS y regrese a modo normal, esto con la intención de comprobar la operación y funcionamiento del módulo de Bypass.

Usualmente un UPS actual, no trae partes mecánicas salvo los ventiladores. Por lo que no es necesario lubricar nada.

Banco de baterías con falla en las terminales intercelda

La necesidad de un mantenimiento preventivo se deriva de la necesidad de garantizar la operación correcta y prolongar la vida útil del UPS y de su carga crítica.

La frecuencia con la que puede ocurrir este mantenimiento depende de las aplicaciones que el UPS tenga asignado y por lo general recomiendo una inspección visual mensual y 2 servicios anuales como lo descrito en esta entrada de blog.

En el caso de encontrarse Fallas al equipo, se procede a llamarle al servicio Mantenimiento Correctivo, en el cual se procede a corregir fallas. Aún existen equipos que vienen con múltiples tarjetas o placas de control electrónico, y módulos separados tales como el Rectificador, cargador, inversor, control, y bypass; y para estos casos, una reparación suele ser más prolongada en tiempo y en esfuerzo ya que requerirá de retirar muchos cables, tornillos y componentes, quedando a cargo de este tipo de trabajos un ingeniero capacitado para este tipo de servicios.
En la actualidad es más fácil un Mantenimiento Correctivo ya que la mayoría de los fabricantes han hecho más fáciles, más ágiles las cosas; siendo ahora partes modulares tipo plug & play, o también llamados "hot-swappable" en el cual el usuario puede cambiar módulos en "caliente" sin necesidad de apagar el equipo, y con un mínimo de conocimientos técnicos y uso de herramientas. Claro que estamos hablando de equipos Modulares por diseño y en capacidades medianas y grandes.

Existe también el llamado Mantenimiento Predictivo, el cual consiste en el reemplazo de componentes que ya sabemos que van a fallar: cambio de baterías cada determinado tiempo, cambio de ventiladores cada determinado tiempo, cambio de terminales, etc.

En un UPS no suele usarse este tipo de mantenimiento, pues como dijimos antes no suelen desgastarse partes o componentes por trabajos mecánicos. Excepto Ventiladores.

NOTA: En equipos muy pequeños, por ejemplo de 500VA, no es necesario realizar un mantenimiento como el que acabamos de describir. Simplemente, si puede, retire el polvo acumulado, evalúe la batería y reemplácela de ser necesario; recuerde que la vida útil de una batería puede variar entre 3 y 5 años en condiciones normales de operación, temperatura, humedad y ciclos de carga y descarga.
En equipos de 5, 6, 10KVA, es posible realizar un mantenimiento como el descrito anteriormente, pero por lo general requerirá des-energizarlo para realizar un servicio preventivo.

Esperamos que esta información sea útil para Usted.

Saludos!

Imágenes de Mantenimiento a equipo UPS APC Schneider Smart3000xl, 3KVA, 120VCA, 60HZ, tipo ON-LINE

Qué es un UPS?

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UPS: Uninterruptible Power Supply, Uninterruptible Power System o Sistema de Energía Ininterrumpible.

Es un dispositivo eléctrico-electrónico que provee de energía eléctrica continua sin interrupción a cargas como equipo de cómputo entre otros, en casos de apagones o cortes de energía eléctrica comercial.

Tiene esta característica debido a que utiliza una batería o varias baterías para proveer de un tiempo limitado de respaldo.

Existen diversas tecnologías y capacidades en potencia dependiendo de la aplicación que se utilice.

Los hay, chicos, medianos y grandes, en diferentes voltajes y cada uno con sus propias prestaciones.

En el mercado compiten muchos fabricantes a nivel mundial, y la oferta es muy grande.

Aplicaciones:

• Equipo de cómputo.
• Centros de Datos.
• Telecomunicaciones, Telefonía.
• Aeropuertos, Hospitales.
• Audio y Video.
• Sector Industrial y de Gobierno.
• Supermercados, Corporativos.

Vea más información: 

https://apcschneider.blogspot.com/

y muchos más!

Se les conoce también como SAI (sistema de alimentación ininterrumpida), o No-Break's.

A lo largo de este blog, puedes encontrar información ampliada sobre el tema.

Un UPS se instala para brindar CERO interrupción a un proceso crítico, por un tiempo limitado, evitando pérdidas de información, daño a hardware, y tiempo laboral perdido.

Este tipo de equipamiento, es muy importante dentro de la infraestructura de los Data Centers.

Forma parte del Concepto de Calidad de Energía, y soluciona una gran parte de los problemas eléctricos en baja tensión.

Existen en el mercado diferentes diseños y cada uno de acuerdo con su aplicación:

UPS Stand-by: están diseñados para aplicaciones no críticas, y sus capacidades en potencia son pequeños para una computadora de escritorio por ejemplo. No ofrecen ningún tipo de regulación de voltaje, únicamente traen supresor de picos y filtrado de ruido eléctrico.

UPS Interactiva: Están diseñados para ser utilizados en aplicaciones compartidas, como por ejemplo grupos de varias computadoras de escritorio. Su capacidad en potencia es de pequeña a media (5KVA), e incorporan Regulación de voltaje a la salida, así como supresión de picos y filtrado de ruido. También ya ofrecen otras características como monitoreo remoto, y capacidad de incorporar bancos externos adicionales de baterías.

UPS Doble conversión en línea: Están diseñados para ofrecer máxima protección eléctrica a las cargas críticas y sus capacidades de potencia abarcan todo el espectro comercial en el mercado, desde 1KVA hasta MEGAWATTS. Ofrecen una regulación precisa de voltaje de salida y aislamiento eléctrico contra picos y ruido eléctrico. Incorporan características de comunicación y monitoreo remoto, apagado de emergencia, extensión de bancos de baterías, formatos paralelo, paralelo redundante, N+1, y son los más caros en cuanto a precio.

UPS Delta-Conversión: Estos equipos caen dentro de la categoría de Interactivos, pero incorporan (además de todas las características ON-LINE), un transformador en devanado DELTA, que prácticamente permite CERO tiempo de transferencia en modo normal-baterías-normal.

UPS Ferroresonantes: Similares a los interactivos, pero con un transformador que satura su núcleo para provocar la regulación, además de incorporar el diseño L-C (circuito de Inductancia/embobinado y capacitancia/capacitores) de tal forma que provocan CERO tiempo de transferencia normal-baterías-normal. Son equipos pesados, voluminosos y ruidosos.

UPS FLY-WHEEL.  Este tipo de sistemas UPS, utilizan una Volanta de Hierro, que gira mediante un motor de C.D. En caso de un corte de energía, la volante sigue girando por la Energía e Inercia de su giro. Esta, a su vez está conectado a un motor-generador de C.A. quien entrega la energía de salida regulada a la carga crítica, de forma limpia. Sin embargo, el tiempo de respaldo es de algunos segundos antes de que la volanta pierda energía y deje de girar. Se supone un arreglo con una Planta de Emergencia quien arrancará inmediatamente en un corte de energía. Son UPS electromecánicos, y fueron los primeros diseños de sistemas de energía ininterrumpida de C.A.

Para más información puede Ud. escribirnos a:

www.decome.com.mx
carlosomar001@gmail.com

Sitios de Interés:

https://apcschneider.blogspot.com/

SUPRESORES DE PICOS

También llamados Supresores de Sobre Voltaje Transitorio (TVSS por sus siglas en Inglés de Transient Voltage Surge Suppressor), o Dispositivo de Protección de Transitorios (SPD por sus siglas en Ingles de Surge Protector Device), son elementos de protección eléctrica muy importantes dentro de un sistema de alimentación eléctrica Alterna (C.A.)  o Directa (C.D.).

Todas los sistemas electrónicos son sensitivos y vulnerables a los problemas eléctricos y la mayoría de los daños ocasionados a computadoras y cargas electrónicas sensitivas son debidos a estos Pulsos de Sobre Voltaje Transitorio.

Pero ¿Qué es lo que ocasiona estos Pulsos destructivos?

Veamos primero qué son:

Las fallas en la energía comercial se generan durante la transmisión y distribución de ésta, (en los cables, postes, o acometidas), y dentro de nuestros mismos edificios.

El viento, las aves, las tormentas eléctricas, accidentes, y errores humanos pueden ocasionar fallas o disturbios transitorios en las líneas eléctricas pudiendo provocar daño a equipo electrónico sensitivo. De igual manera, el cierre o apertura de contactores eléctricos, conmutación de circuitos, chispas eléctricas, maquinaria y equipo pesado, también pueden alterar la calidad de la energía dispuesta para cargas electrónicas sensitivas.

Uno de los fenómenos transitorios más severos que afectan a la electrónica son los llamados "picos de voltaje".  Por ejemplo, el impacto de un rayo suele ser devastador.

Los "picos de Voltaje" son de gran magnitud pero de muy corta duración (mseg).

De ahí la necesidad de proteger los equipos electrónicos sensibles contra este tipo de fenómenos.

Cuando impacta un rayo, se genera una Zona de Incidencia, la cual se eleva a varios cientos de miles de voltios, con duración del orden de micro segundos, causando un daño a equipos desprotegidos.

Cabe mencionar que este tipo de fenómenos son los más destructivos en la naturaleza, por lo que, pese a contar con todo tipo de protecciones, lo único que podemos lograr es "minimizar" el daño.

Supresor de Picos en una instalación típica

CÓMO FUNCIONA?
Se utilizan elementos semiconductores llamados varistores de oxido de metal (MOVs), y son elementos que en un estado estable su impedancia tiende a infinito, pero en un estado transitorio cuando detectan un sobre voltaje, su impedancia se reduce casi a Cero, desviando el exceso de voltaje a la conexión de tierra física.

Elemento Varistor de Oxido de Metal (MOV)

Cuando un elemento de este tipo se ve ante un transitorio severo más allá de su capacidad de operación, éste se destruye, quedando quemado y siendo necesario su reemplazo para continuar con la protección.

Símbolo eléctrico

Tarjeta Electrónica dañada por actuación de los varistores. En este caso el "pico" fue devastador

Los elementos MOVs pueden estar agrupador en conexión paralelo o de forma individual. Cuando se agrupan las capacidades se suman, y así se construyen las diferentes categorías de los supresores.
FACTORES A CONSIDERAR:

• Corriente de interrupción disponible (AIC) por las siglas en inglés "Available Interrupting Current".
• Capacidad de Corriente Transitoria (KA)
• Capacidad de Corriente de Corto Circuito (SCCR) "Short-Circuit Current Ratings".
• Voltaje de Enganche (Clamping Voltage).
• Voltaje Residual (Let Through Voltage).
• Tiempo de Respuesta.
• Opción de Seguimiento de Onda.
• Tipo o Categoría del Supresor.
• Normatividad.
• Garantía y soporte técnico.
• Instalación.
• Modos de operación.

Ahora, explicaremos cada uno de estos factores.

Corriente de interrupción disponible (AIC).- Se trata de la capacidad del interruptor o disyuntor que se instala antes del supresor, para condiciones de corto circuito. Esta capacidad debe de estar de acuerdo con la recomendación del fabricante y debe de ser capaz de sobre llevar la corriente de falla en el circuito proporcionando seguridad en la instalación. También sirve para abrir o cerrar el circuito en casos de mantenimiento. Algunos fabricantes ya traen incorporado fusibles para protección del circuito en casos de corrientes de corto circuito.

Capacidad de Corriente Transitoria (KA).- Es la cantidad de corriente nominal que el TVSS puede desviar de forma segura sin dañarse. Usualmente se miden en miles de amperes o Kilo Amperes (KA). Los fabricantes ponen este dato en las fichas técnicas de sus productos. Hay que estar atentos a este dato, ya que será el que determine la capacidad del TVSS. Cada supresor deberá especificar su capacidad KA entre fases o el total del equipo (suma de las capacidades por fase). A mayor capacidad, la vida útil del supresor será mayor.

Se debe tomar en cuenta que la unidad de medida de un supresor se da en KILO-AMPERES (KA) y no en JOULES, que es un término usado comercialmente únicamente. Así que te recomiendo basar la capacidad del supresor en KA.

Es importante tomar en cuenta que este valor se puede mostrar también en dos formas:

1. Limp: Se utiliza cuando se aplica una forma de onda del tipo 10/350 de larga duración que simula un rayo (Corriente de impulso de rayo).
2. Imax: Se utiliza cuando se aplica una forma de onda del tipo 8/20 de corta duración que simula un rayo indirecto o remoto (corriente de descarga máxima) o simula disturbios eléctricos o interferencias parásitas.

Capacidad de Corriente de Corto Circuito (SCCR).- Es la capacidad de corriente de corto circuito que el supresor puede soportar, en el punto de conexión, sin que le cause daño. Este valor deberá ser igual o mayor que la corriente de falla en el punto de la conexión. Esto garantizará la instalación y operación del supresor de forma segura y prolongará su vida útil.

Voltaje de Enganche.- Es el valor del voltaje en el cual el supresor comienza a "suprimir" o a limitar el exceso de voltaje hacia la carga. Este valor lo determina cada fabricante, y deberá ser un valor que no limite la tensión nominal de operación de la carga. De ahí que se deberá tomar en cuenta a la hora de seleccionar el equipo, el valor del voltaje de operación de la carga (208, 220, 400, 440, 480 VCA).

Voltaje Residual.- Es la cantidad de voltaje transitorio que el supresor "deja pasar" a la carga después de haber actuado. Se trata de un parámetro importante que está regulado por pruebas y estándares tales como ANSI /IEEE C62.41.1 2002, ANSI/IEEE C62.41.2 2002, ANSI/IEEE C62.45 2002, de tal forma que exista uniformidad a la hora de realizar un comparativo entre distintos fabricantes.

Tiempo de Respuesta.- Es el valor del tiempo en el cual el supresor comienza a actuar. Este valor está dado en pico segundos o nano segundos, y todos o casi todos los fabricantes tienen tiempos de respuesta muy bajos y suficientes para actuar de forma segura y no permitir daño a la carga. Por lo tanto no es un valor muy crítico a considerar, sin embargo siempre deberá tomarse en cuenta.

Un valor en el orden de micro segundos sería muy malo. Hay que considerar también que la resistencia del cableado y su longitud pueden afectar este valor, por lo que existe una recomendación en cuanto a la instalación y cableado del supresor que explicaremos más adelante.

Opción de Seguimiento de Onda.- Esta es una característica opcional de los supresores que algunos fabricantes integran como parte de su oferta. Además de integrar elementos MOVs, los supresores de este tipo integran Filtrado Capacitivo y su principal ventaja es que reaccionan más rápido ante voltajes transitorios de baja magnitud y alta frecuencia. Su protección "monitorea" la forma de onda en una especia de "envolvente de la señal alterna" y responde ante cualquier transitorio de baja intensidad. Este tipo de supresores ya es muy común y es altamente recomendable.

Tipo o Categoría del Supresor.-  

• Categoría A: Son los más lejanos a la subestación eléctrica o acometida principal. Son de baja capacidad de descarga, y suelen usarse en el mismo punto de conexión de la carga a proteger. Podemos encontrarlos en forma de toma eléctrica NEMA 5-20R o en barra multi contacto, por ejemplo.
• Categoria B: Son los supresores que se instalan de manera permanente dentro o fuera de un tablero de distribución de energía, y pueden haber varios dentro de una misma instalación eléctrica. Por lo general se instalan para proteger líneas de producción, sistemas UPSs, PLCs, equipo médico, y/o electrónico sensible. Son muy importantes ya que protegerán de los transitorios externos e internos en un inmueble.
• Categoría C: Son supresores de cablead fijo que se instalan en el sitio de la subestación eléctrica o acometida principal, del lado del secundario del transformador, o en Planta de Emergencia. Son equipos muy robustos y de mayor capacidad de corriente. 

Se recomienda la instalación de las tres categorías.

Ver la norma IEEE C62.41 y UL 1449 que hablan al respecto.

Normatividad.- La normatividad le garantiza al usuario seguridad en la operación del equipo y de la instalación eléctrica. A demás de que proporciona información comparativa entre fabricantes.

IEEE C62-41 (antes 587) y   UL 1449 3a Edición.

Garantía y Soporte técnico.- Como en todo, antes de comprar e invertir, debemos estar seguros de contar con centros de atención y servicio del equipo, con la finalidad de encontrar asesoría y garantía en la marca que adquirimos.

Cuando un supresor falla, se requiere reemplazar inmediatamente. Pero la falla puede ser debida a un fenómeno transitorio muy severo más allá de la propia capacidad del equipo; esto significa que el equipo ha sido rebasado en su capacidad y ha operado en sus límites causándose daño. No necesariamente es una falla por error de diseño, y no procede como "garantía", más bien hay que evaluar su capacidad y su instalación para estar seguros de no rebasar sus limites en determinadas circunstancias.

Existen supresores del tipo modular en el cual sólo se reemplaza el módulo que ha fallado o la fase que ha sido afectada, son más caros pero no se requiere reemplazar todo el equipo.

Instalación.- Una mala instalación del supresor puede ocasionar que simplemente no funcione.

Se deben tomar en cuenta las consideraciones propias de la categoría escogida, calibres de conductores, interruptores de seguridad y distancia a la carga a proteger.

Un supresor debe estar instalado lo más cercano a la carga a proteger, dentro o junto al tablero eléctrico de la carga crítica, sin exceso de cableado (máximo 1.2mts) con conexiones sólidas evitando arrollamientos de cable y con una conexión a tierra física normativa. Nota Importante: El supresor no protegerá si no se cuenta con un adecuado sistema de tierra física.

Modos de Operación.- El supresor de picos deberá proteger y suprimir los transitorios que ocurran entre fases, entre fase y neutro, entre fases y tierra y entre tierra y neutro. Los supresores más caros son aquellos que ofrecen una protección completa en todos los modos posibles. De ahí que las conexiones necesarias sean las tres fases, el neutro y la tierra física.

En algunos casos, no se cuenta con sistemas eléctricos trifásicos, pero se podrá conectar el supresor en una o en dos fases y dejar libre la tercer fase del equipo sin conectarse, sin problemas.

Los Varistores se colocan de tal forma que se puedan minimizar los fenómenos transitorios de modo común y modo diferencial.

La propagación del transitorio en modo común o asimétrica, es en la cual la perturbación se dá entre los conductores Línea a Tierra , y/o Neutro a Tierra.

La propagación del transitorio en modo diferencial o simétrica, es en la cual la perturbación se da entre los conductores Línea a Línea, y/ Línea a Neutro.

Un supresor que cumpla con todos los modos de protección será mejor.

Imagen representativa de un disturbio eléctrico de sobre voltaje (transitorio).

Respecto de la capacidad en (KA) de un supresor: Un valor alto en KA no aumenta el desempeño, sólo aumenta la vida útil del supresor.

Recomiendo usar los KA como unidad de medida del TVSS, y no usar los JOULES.

Enlaces de interés:

https://apcschneider.blogspot.com/

Principales Fallas en Equipos UPS FALLAS COMUNES

Nos encontramos elaborando un importante y extenso informe, cuando de repente se corta la energía y se vá la Luz.

Estamos en una máquina ATM, con nuestra tarjeta de crédito en su interior, cuando de repente sucede un apagón. 

Estas son algunas de las pesadillas que no queremos que nos suceda. 

En muchos casos, este tipo de aplicaciones ya cuenta con un sistema de respaldo de energía o UPS.

Sin embargo, sabemos que ha fallado sólo cuando no funciona en los momentos más importantes.

Para que no nos ocurra una sorpresa por apagones en la casa u oficina, procure que su sistema UPS siempre esté en óptimas condiciones.

Las fallas en los sistemas UPS, pueden causar pérdidas de información, pérdidas económicas y de tiempo.

En casos críticos las empresas instalan equipos UPS redundantes N+1, para estar preparados en casos de fallas en los sistemas UPS.

¿Qué es lo que falla en un UPS?

Una de las principales causas de una mala operación del equipo UPS, son sus baterías.

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Una batería, destinada para propósitos de equipos UPS, tiene una vida útil esperada de 2 a 4 años, en condiciones normales de operación. Sin embargo analicemos:

Una batería se degrada si no está en "condiciones normales de operación"

- Temperatura de 24°C

- Humedad Relativa de 50% sin condensación.

- Números de Ciclos de carga y descarga, sin rebasar lo que su fabricante designe.

- No está debidamente conectada, o existe un falso contacto.

Normalmente, tendríamos que cumplir con todos estos requisitos, a fin de conservar el mayor tiempo posible de nuestra batería. En algunos casos no se cumple, y la batería dura mucho menos tiempo de lo esperado.

La batería sigue siendo el punto débil de un UPS.

• Recomendamos hacer una prueba periódica simulando un corte de energía, y observando el comportamiento del equipo UPS.
• Recomendamos reemplazar las baterías cada fin de vida útil.
• Recomendamos una supervisión periódica al equipo, y prevenir fallas. Revisar las conexiones y evitar falsos contactos.

Otro tipo de fallas:

• Daño al inversor por corto circuito o sobre carga, atribuible al usuario.
• Falla de fusible del cargador de baterías.
• Mala instalación eléctrica.
• Falla en la tarjeta de control del inversor.
• Falla de varistores de entrada.
• Mala conexión eléctrica de entrada o de salida.
• Deficiencias en el mantenimiento.
• Falla por calentamiento o sobre temperatura.
• Falla de ventiladores por fin de ciclo de vida o nulo mantenimiento (limpieza)
• Falla de Capacitores por fin de ciclo de vida o exceso de humedad.

Existen muchas otras causas, pero muy poco comunes.

Los sistemas de energía interrumpible (UPS), están diseñados para brindar continuidad a la carga crítica, aumentando la disponibilidad de la misma, por lo tanto, un sistema UPS crítico no debe fallar.

Mi recomendación es que se establezca un programa de mantenimiento preventivo para garantizar la operación correcta del UPS, y prever el reemplazo de las baterías sin esperar a que fallen.

La mayoría de los equipos UPS desde 1kva comienzan a contar con un sistema de ventilación o extracción de aire caliente utilizando ventiladores que están trabajando de forma contínua 24 hrs del día.

Este tipo de ventiladores por lo general ya están diseñados para operar de forma contínua sin presentar fallas, pero sin embargo al cabo del tiempo suelen requerir reemplazo.

Una de las fallas de los equipos UPS consiste precisamente en Fallas en los Ventiladores.

El movimiento mecánico y contínuo de los ventiladores causa falla por fricción.

Así que en esos casos, será necesario su reemplazo.

Apague el equipo para las reparaciones, servicios o mantenimientos.

Tome siempre todas las precauciones necesarias y medidas de seguridad. Cuide su persona.

Recuerde que en el interior de los UPS podría existir partes energizadas que puedan causar un shock eléctrico a su persona.

Apague el equipo, desconecte baterías, pase a modo Bypass, y verifique siempre con un Voltímetro la presencia o ausencia de tensión. Siempre mida nunca asuma.

No podemos descartar que durante un mantenimiento preventivo al sistema UPS existan errores humanos como una mala manipulación de sus componentes, cortos circuitos, mala herramienta o desconocimiento técnico. Es debido a eso que recomendamos que el servicio de mantenimiento al sistema se lleve a cabo por personal calificado y capacitado.

Sitios de interés
https://apcschneider.blogspot.com/

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Aquí les dejamos unas fotografías:

Reemplazo de baterías

VIDEO DE MANTENIMIENTO A EQUIPO UPS

Pistas Abiertasa

Cambio de Baterías UPS 6 kva - APC Schneider SURT6000XLT

Unidad  Smart UPS RT de APC, 6000VA y 208Volts
SURT6000XLT

En este proceso, se muestra cómo reemplazar una a una, cada batería del UPS SURT6000XLT.
Se muestra cómo se desarma y se instalan las baterías de 12v-5ah, selladas libres de mantenimiento.
Precaución:

• Desconecte toda la potencia antes de accesar al equipo internamente.
• Desconecte el BUS de corriente directa antes de retirar las baterías.
• Aún habiendo retirado toda la potencia, existen capacitores cargados internamente en el equipo.
• Use siempre elementos de seguridad: Lentes de protección, guantes, ropa anti flama y lo necesario para evitar lesiones a su salud.
• Nunca realice este proceso si no está capacitado para hacerlo.
• Puede ocurrir daño a su persona.
• Las baterías contienen ácido, nunca las queme, o rompa. Proceda al reciclaje adecuado.
• Las baterías son hots wappable por lo que son fáciles de retirar en el sitio y su reemplazo puede ser "en caliente". (N/P: APCRBC140) 96VDC

Mire el video y comente...

NOTA:
Existe una solución más rápida y menos problemática para reemplazar las baterías de este modelo:
Adquiera los paquetes armados de fábrica, e instálelos de forma sencilla, rápida y con mucho menos riesgo. Son más caros, pero vale la pena.

Importante:

Ud. deberá ingresar a la memoria el UPS mediante el cable serial que viene de fábrica con el equipo, de tal forma que se ingrese la nueva fecha de instalación de las nuevas baterías, de esta forma el equipo podrá alertar de manera eficaz la vida útil de las baterías.

En los nuevos modelos SRT, que ya traen panel display, se podrá ingresar la nueva fecha desde el Menú del panel display lcd.

Cómo Elegir el UPS correcto?

Un tema muy importante en relación a los sistemas UPS, es saber seleccionar el adecuado.
A considerar estas cuatro cosas:

1.- Su capacidad en potencia.
2.- Su topología.
3.- El tiempo de autonomía o respaldo en baterías deseado.
4.- El voltaje de operación de la alimentación y de la carga crítica.

CALCULANDO LA CAPACIDAD DEL U.P.S.

La capacidad del UPS la vamos a ver siempre en K.V.A. (kilo Volt Ampere), que es la potencia aparente del equipo.

Primeramente, realice la suma en watts de todas las cargas electrónicas sensitivas que desea proteger. Estos valores por lo regular se encuentran en las etiquetas posteriores de un equipo. 

Los datos e información de cada fabricante puede estar en watts, en amperes, voltaje o watts.

Por ejemplo:

Equipo	Voltaje de operación (V)	Amperaje (A)	Watts (W)	V.A. (VA)
COMUTADOR PC	120		450
MONITOR 17”	120		100
IMPRESORA TINA	120		50

Aquí vemos una tabla en donde sólo encontramos valores en Voltaje y Watts. Si el fabricante nos proporciona la capacidad de consumo en VA, realice la suma de todas ellas.

En este caso, realice la suma de la  potencia real en watts = 600 watts.

Para convertir los watts a VA, multiplique por el Factor de Potencia de 0.7 (valor típico para cargas no lineales como computadoras), obteniéndose el valor de 857.14 VA, lo que equivaldría a un UPS de esta capacidad o superior. Es altamente recomendable dimensionar el UPS más allá de la carga a proteger, por lo menos un +20% superior. Resulando en 1028.5 VA (1.02KVA).

En el mercado podemos encontrar fácilmente equipos de 1.0 KVA, 1.10KVA, ó 1.5KVA. Así que en nuestro ejemplo, recomendaríamos un UPS de 1.1KVA óptimo, y 1.5KVA para el mejor caso.

Como mencionamos antes, los valores encontrados en las cargas críticas pueden estar dados en Amperes, watts, o VA.

Aquí las fórmulas para conversión.

• Amp x Volt = V.A.
• VA = KW/ fp

El factor típico para cargas no lineales es de 0.7

Para cargas resistivas, es de 1.0

Siempre dimensione el UPS considerando NO sobre cargarlo, y a demás agregue un posible crecimiento a futuro.

En el caso de no estar bien dimensionado el UPS, tendremos, seguramente, una baja disponibilidad de la carga crítica a proteger o falla en el propio UPS.

SU TOPOLOGÍA. (Este tema lo explicamos en un apartado especial dentro de este mismo blog)

En el mercado existen:

UPS Back-UP o STAND-by, que no tienen regulación de voltaje pero sí respaldo de baterías.

UPS interactivos, que SÍ tienen regulación de voltaje y respaldo, pero en potencias medianas (500VA-6000VA)

UPS doble conversión  o En-Línea, que proporcionan excelente regulación de voltaje, aislamiento y respaldo de baterías. En el mercado, esta tecnología abarca todas las potencias imaginables, desde pequeños, medianos hasta mega watts. Son los mejores equipos; no poseen tiempo de transferencia o su tiempo de transferencia es de CERO, y su forma de onda es SENOIDAL todo el tiempo.

Pero, ¿cuál elegir?

Bien, considere qué tan crítica es su aplicación. 

Imagine un Hospital, un quirófano, con equipo electrónico para monitoreo, equipo de instrumentación médica, con una importante misión. Este tipo de aplicaciones requieren una protección eléctrica excelente, una muy buena regulación de voltaje, disponibilidad 7x24, donde no hay tolerancia a fallas.

Desde luego, la topología de Doble Conversión, es la más adecuada.

O imagine un súper mercado. ¿De dónde viene el dinero que ingresa al súper mercado?, pues de las cajas y puntos de venta. Ahora imagine que hay un apagón y que las cajas no funcionen por espacio de 2 horas.

¿Sabe usted cuánto ingresa por caja en una tienda de WalMart?

¿Sabe usted cuánto dinero perdería una tienda de estas, si se detienen 2 horas?

Bueno, lo suficiente para que se adquiera un UPS y les ahorre mucho dinero.

Un UPS resulta más barato que 2 horas de apagón.

Ahí también, recomiendo un UPS de Doble Conversión.

Por mencionar algunas aplicaciones de misión crítica:

• Bancos.
• Hospitales.
• Super Mercados.
• Aeropuertos.
• Líneas de producción.
• Centros de datos.
• Radio y TV
• Gobierno.
• Universidades.

Ahora bien, qué pasa con las otras topologías?

Sus aplicaciones, pueden ser desde hogar, académico, grupos de trabajo y pequeños servidores.

Un UPS de línea interactiva puede compartirse en grupos de trabajo de 4, 6, 8 usuarios fácilmente, sin problema. Estos equipos, tendrán un tiempo de transferencia, es decir, cuando detectan un apagón, conmutan a modo de baterías, lo hacen rápidamente tardando de 2 a 4 mseg en cambiar de modo normal a modo de baterías. También la forma de onda pude NO ser SENOIDAL PURA. Considere esta situación, ya que pudiera afectar el funcionamiento de su equipo sensible.

Un UPS stand-by, puede instalarse en un hogar, un pequeño negocio, o en aplicaciones de escritorio no críticas. Tiene tiempo de transferencia y su forma de onda en modo de baterías NO es senoidal.

Un sistema UPS nos debe proporcionar una alta disponibilidad de nuestra carga crítica a proteger (carga electrónica sensitiva)

EL TIEMPO DE AUTONOMÍA O RESPALDO DE BATERÍAS.

Usualmente, la mayoría tenemos la idea de que un UPS nos dá tiempo suficiente para trabajar en casos de apagones. Sin embargo, esta idea está equivocada, puesto que el tiempo de respaldo del UPS está pensado y diseñado para realizar un apagado ordenado, un cierre ordenado, y tener tiempo suficiente para notificar a los usuarios que el sistema se apagará ordenadamente.

Sin embargo, esto tampoco es lo ideal. 

Imagínese que en un quirófano, están operando a corazón abierto, y que se va la luz!...no le podemos decir a paciente que regrese en otra ocasión. Para estos casos críticos, necesitamos mucho más tiempo de autonomía, y seguir funcionando de manera transparente para que nada se detenga.

¿Cómo obtenemos más tiempo de autonomía?

Podemos instalar bancos de baterías adicionales al UPS de manera que extendamos su tiempo de respaldo en modo de baterías.

Recordemos que un UPS nos proporciona MINUTOS de respaldo, típicamente. 

Si desea un UPS con más tiempo de autonomía, seleccione un modelo de UPS que tenga la opción de agregar bancos extendidos o adicionales de baterías. Los fabricantes brindan estas opciones en sus modelos de UPS.

Con bancos extendidos de baterías, podemos contar con unos 50, 60 minutos, e incluso un par de horas adicionales de respaldo. Pero a qué costo!!! las baterías son muy caras y su vida útil es muy breve de 3 a 5 años dependiendo de la temperatura ambiente, humedad y uso!!!

Definitivamente, podemos gastar dinero en bancos extendidos de baterías, pero lo mejor e ideal es instalar un GENERADOR DE ENERGÍA DE EMERGENCIA a diesel o gas, detrás del UPS. 

De esta forma podemos lograr MUCHOS DÍAS de autonomía en casos de cortes muy prolongados de luz (huracanes, terremotos, o fallas severas en equipo de potencia).

                                                             Generador Electrico.

Un generador o planta de emergencia nos proporciona DISPONIBILIDAD en el tiempo de la carga crítica.
El UPS nos ayuda a que no exista INTERRUPCIÓN por fallas en la red de suministro eléctrico.
Un UPS con bancos extendidos de baterias, ocupa mucho espacio, y es demasiado pesado, hay que pensar también en estas variables a la hora de nuestra selección de equipo.
Un Generador Eléctrico, es más barato que agregar bancos extendidos de baterías al UPS.

EL VOLTAJE DE OPERACIÓN:
De la alimentación al UPS: Es muy importante conocer cuál es el voltaje de la alimentación eléctrica disponible en la acometida del inmueble, a fin de seleccionar el equipo UPS más adecuado a esta característica, y así evitar tener que adicionar transformadores de bajada o de subida de voltaje.
Los equipos UPS trifásicos, de alta capacidad de potencia, suelen alimentarse a 440, 480VCA, para ahorrar calibres de cables de alimentación.
De la carga crítica: la carga crítica, es aquella que vamos a proteger y respaldar. Por lo cual es importante conocer el voltaje nominal de operación de las cargas críticas, y de esta forma seleccionar el UPS adecuado a esta característica. La mayoría de los equipos electrónicos sensitivos operan a tensiones de 120/208VCA monofásicos.

En resumen, debemos hacer un análisis previo a la selección del modelo de UPS a elegir, y evitarnos instalaciones innecesarias, costosas e ineficientes.

Si necesitas ayuda, para seleccionar el mejor UPS para tí, no dudes en escribir
carlos.martin@decome.com.mx

gracias!

Tipos de UPSs

Existen diferentes topologías o arquitecturas en cuanto a diseño de UPSs se refiere.

(Uninterruptible Power Supply, algunas veces uninterruptible power system, o SAI sistema de alimentación ininterrumpida, o SFI sistema de fuerza ininterrumpible..)

De manera sencilla, primero definiremos algunos términos que utilizaremos durante esta entrada.

Módulo Cargador.- Es el módulo electrónico que se encarga de proveer corriente de re-carga y mantener las baterías en modo de flotación o de espera listas para su funcionamiento cuando se requiera.

Módulo Rectificador.- Es el módulo de potencia que convierte la energía de corriente alterna (C.A.)de la línea de entrada comercial, a corriente directa (C.D.).

Módulo Inversor.- Es el módulo de potencia que se encarga de convertir la corriente directa, en corriente alterna.

Módulo Bypass.- Es el módulo que se utiliza como un paso alternativo de la energía en el caso de que el UPS no funcione e impida el paso de la corriente hacia la carga crítica.

Carga crítica.- El equipo electrónico sensible que deseamos proteger: Computadoras, telecomunicaciones, equipo médico, audio, video, servidores de datos, etc.

Forma de onda.- El la forma que tiene la energía a la salida del UPS.

Tiempo de transferencia..- Es el tiempo que tarda el UPS en detectar un apagón, encender el inversor y conmutar a modo de baterías.

Ahora, pasaremos a una explicación, también sencilla sobre los tipos de UPS que existen.

La primera de ellas y la más simple, es aquel diseño en el cual el UPS está en modo de "espera" de que ocurra un apagón. Es entonces cuando arranca el módulo inversor y demanda energía desde una batería eléctrica o un banco de varias baterías. Este tipo de diseño no ofrece una regulación en el voltaje de salida y la forma de onda en modo de baterías no es senoidal, sino más bien tiene forma cuadrada o rectangular o escalonada.

Presenta la ventaja de que es un equipo económico, pero tiene varias desventajas tales como la forma de onda de salida en modo de baterías, el tiempo de conmutación, y sus capacidades son muy pequeñas, podemos colocarlos en aplicaciones no críticas sencillas.

Luego tenemos los UPS llamados Línea Interactiva, similares a los anteriores pero ofrecen una regulación de la tensión de salida. Entre otras cosas, su forma de onda de salida puede ser cuasisenoidal, o casi senoidal, sus capacidades en potencia pueden ser hasta 6000VA, operan con voltajes de 220 ó 120VCA, 60hz, ofrecen escalabilidad en tiempo de respaldo, monitoreo por software, y distribución de la energía. Se aplican en equipo electrónico sensitivo y grupos de trabajo que comparten un sólo UPS.

Evidentemente son equipos UPS más caros que los primeros, pero hay que tomar en cuenta sus ventajas. Estos modelos también los podemos encontrar en diseño para montaje en rack, ocupando poco espacio. Desventaja: No regulan frecuencia.

Luego tenemos la clasificación de los denominados "En-Línea", o "de Doble Conversión de Energía".

Éste diseño permite un asilamiento total hacia la carga crítica conectada al UPS, ya que primeramente convierte la energía de la fuente o corriente omercial alterna (C.A.), a energía de corriente directa (C.D.), y luego vuelve a convertir de C.D. a C.A. mediante el módulo inversor. De esta manera cualquier variación en la corriente de entrada quedará borrada y a la salida tendremos un voltaje constante del orden de +/- 2% en regulación. La frecuencia también puede ajustarse en caso de una variación excesiva.

Los equipos con este diseño van desde 1KVA hasta varios cientos de KVAs, monofásicos y trifásicos, siendo la mejor tecnología utilizada para los centros de datos y aplicaciones de misión crítica.

Revisando las anotaciones de diferentes fabricantes, podemos clasificar a los UPS de esta manera:

• Stand-by
• Línea Interactiva
• On-Line o Doble Conversión
• Ferroresonantes
• Delta-Conversión.

¿Cuál UPS comprar?

Respuesta :¿ Qué aplicación le vas a dar?

Checa esta guía de selección:

https://tripplitesmart2200vs.blogspot.com/2017/03/como-elegir-el-ups-correcto.html

Cotizaciones:
carlos.martin@decome.com.mx