Qué es el BYPASS ELÉCTRICO ? - Para qué sirve? BYPASS o Circuito de DERIVACION, Operación en Modo Bypass.

Hola amigos, en esta entrada hablaremos a cerca del sistema de "BYPASS" o "DERIVACIÓN" en los sistemas UPS (fuentes de alimentación ininterrumpida).

Explicaremos ampliamente las funciones que tiene a cargo este "sistema" interno o externo en un UPS.

 

BYPASS ELÉCTRICO

 

Como ya hemos visto anteriormente a lo largo de este blog, los sistemas UPS proveen de una fuente de energía eléctrica pura, constante libre de distorsión e interrupciones hacia la carga crítica o equipo electrónico sensitivo. Así como también un respaldo de energía en caso de apagones, mediante el uso de baterías de características específicas.

Esto brinda Seguridad y Disponibilidad en las operaciones y aplicaciones que dependen de equipo sensible, electrónico, llámese Equipo de Cómputo, Telecomunicaciones, almacenamiento de datos, equipo médico, radares, Audio, TV, etc.

Sin embargo, también hemos hablado a cerca de las fallas de los sistemas UPS, y cómo prevenirlas.

Un UPS no está exento de fallas y esto puede provocar interrupción indeseada hacia la carga crítica.

Es aquí donde entra en juego el sistema de "Derivación" o "Bypass Eléctrico", el cual provee de un camino alterno de la energía eléctrica desde la fuente principal de alimentación, hacia la carga crítica, sin pasar por los principales componentes del sistema UPS, todo esto cuando el UPS falla o requiere mantenimiento.

Es decir, que si el equipo UPS llegara a fallar, éste comanda una conmutación de manera automática hacia la carga, sin interrupción; brindando al usuario una notificación de falla, y dando oportunidad a tomar medidas de reparación, mantenimiento o apagado ordenado.

Esto significa que, a pesar de que el UPS se vea involucrado en una falla interna, o situación extraordinaria, su carga crítica, es decir, todo lo que está conectado a este UPS, continuará funcionando sin haber sufrido una interrupción por esta falla, y la energía seguirá fluyendo hacia la carga crítica. 

NOTA IMPORTANTE: Para operar el modo BYPASS de un equipo UPS se debe estar consiente de que en este modo, no hay regulación de voltaje y no hay respaldo de baterías hacia la carga crítica. Si hubiera un apagón o transitorio eléctrico severo, es muy posible que la carga crítica se vea afectada de manera negativa. 

Existen condiciones que se deben tomar en cuenta para que el sistema de BYPASS actúe, tales como:

• Que la fuente principal de alimentación esté dentro de los parámetros +/-10% de la tensión nominal de operación de la carga crítica.  Es decir, si su computadora trabaja a un voltaje de 120 volts, pero el voltaje de la calle está en 300 volts, el UPS nunca permitirá la transferencia a BYPASS, para proteger a su carga crítica.
• Que la frecuencia de la fuente principal de alimentación sea igual o esté dentro de los parámetros de operación de la carga crítica (p.e. 60 hz +/-3hz). En este caso, el UPS podría estar operando en la modalidad de "conversión de frecuencia", por ejemplo: A la entrada existen 60 hz, PERO su carga crítica opera a 50hz. Si el equipo llegara a fallar, éste nunca permitirá la transferencia a modo BYPASS, protegiendo siempre a la carga crítica.

Si alguna de las anteriores condiciones no se cumple, el UPS NO transferirá a modo BYPASS. 

DUAL INPUT.- Cuando el UPS tiene una "doble entrada de alimentación" , es decir dos fuentes de alimentación redundantes, o dos sub-estaciones eléctricas.

a) primaria o línea preferencial: alimenta al rectificador y al resto del sistema.

b) secundaria o de reserva: alimenta al Bypass .

      

Diagrama de entrada dual -click para ampliar y ver mejor la imágen.

Cabe señalar que el sistema de BYPASS está presente de forma interna, en los UPS de topología "ON-LINE" o "DOBLE CONVERSIÓN" los cuales están explicados en la entrada Tipos de UPS, siendo un componente crítico e importante en los diseños de infraestructura eléctrica para Centros de Datos modernos, y un requisito para la certificación en cuanto a Disponibilidad de la carga crítica.

Aquí se muestra en color rojo, la trayectoria de la corriente,
 en modo DERIVACIÓN o BYPASS

Para que esto ocurra, el UPS monitorea y supervisa constantemente los parámetros de funcionamiento del propio equipo mediante un sistema de control basado en microprocesador. Si algún parámetro está fuera de rango en algún sistema vital del equipo; entonces se ejecuta la acción de pasar a modo "bypass" y se emite una alarma.

Existen dos maneras que el UPS puede quedar operando en modo BYPASS:

1.- Automáticamente, cuando el propio equipo detecta una falla interna, o bien existe una condición de Sobre Carga a la Salida (>100%).

2.- Manualmente, cuando el usuario le pide al equipo UPS que opere en  modo BYPASS, para realizar alguna labor de Mantenimiento.

MODO AUTOMÁTICO.- 

El UPS comanda una acción de pasar a modo BYPASS debido a:

Falla interna de componentes del INVERSOR, del RECTIFICADOR, o fuentes de poder internas, fusibles, y/o elementos de potencia.

Sobre carga a la salida: El usuario a provocado un exceso de carga a la salida lo cual ha sobre-cargado el equipo UPS y éste a decidido pasar a modo BYPASS, por protección misma. En esta situación, cuando la condición de sobre carga se extingue, el UPS debe ser capaz de regresar a modo NORMAL de forma automática sin ninguna interrupción hacia la carga crítica.

Un UPS debe ser capaz de tolerar cierto nivel de sobre carga a la salida, desde el 100% hasta el 150% durante un muy breve tiempo, antes de ir o pasar a modo bypass de forma automática.

Aquí vemos un ejemplo en las especificaciones del fabricante que

menciona la capacidad de manejo de sobre carga el UPS antes de 

transferir a modo Bypass por una sobre carga de salida. Así también 

observamos que en modo BYPASS o DERIVACIÓN, aumenta la

eficiencia del equipo, claro, toda la corriente de la carga crítica pasa

por la DERIVACIÓN e inclusive los módulos RECTIFICACOR e INVERSOR

pudieran estar apagados.

click para aumentar y mejorar la imágen.

El bypass automático es un sistema electrónico de conmutación, cuya duración de conmutación oscila en el órden de 2 a 4 milisegundos o 1/4 de ciclo. Suficiente como  para que la carga crítica o su equipo de cómputo no se apague durante esta transferencia.

Está constituido de elementos de potencia SCR o TRIACs de alta velocidad, comandados por un control electrónico.

Viene construido de forma interna en el UPS, y actualmente constituye un módulo intercambiable por mantenimiento.

El UPS es capaz de manejar el sistema de BYPASS para transferir o retransferir modo NORMAL a BYPASS, o de BYPASS  a NORMAL, ya sea automáticamente o manualmente.

Simbología de un Switch Estático, de Bypass

MODO MANUAL.-

Es cuando el usuario comanda un modo BYPASS voluntario debido a una situación de mantenimiento.

En esta condición, el módulo INVERSOR y RECTIFICADOR pueden ser apagados y las baterías pueden ser desconectadas.

También existe el modo BYPASS DE MANTENIMIENTO o DE SERVICIO, el cual aísla totalmente al UPS incluso a su propio BYPASS interno, de tal forma que la carga queda alimentada desde la fuente principal sin pasar por el UPS. 

Normalmente se trata de un juego de interruptores externos y mecánicos destinados para este propósito.

Los gabinetes de BYPASS externos, se calculan de acuerdo
a la capacidad máxima del sistema UPS.

NOTA IMPORTANTE:

Cuando el sistema UPS está funcionando en modo "conversión de frecuencia" el bypass automático se deshabilita. El modo "conversión de frecuencia" es cuando la frecuencia de alimentación hacia el UPS es distinta a la frecuencia de salida del inversor. Por ejemplo, la frecuencia de entrada puede ser 60hz, pero el inversor la convierte a 50hz hacia la carga crítica; en este caso no será posible pasar a modo bypass de ninguna manera pues pudiéramos dañar la carga crítica.

El modo conversión de frecuencia se usa cuando algún aparato conectado al UPS opera a una frecuencia diferente a la alimentación de entrada. Cabe mencionar que no todos los sistemas UPS poseen esta modalidad, por lo que es importante la selección adecuada del equipo UPS a instalar.

Tampoco se deberá transferir a bypass mecánico o manual cuando las frecuencias operación de la carga crítica y la frecuencia de entrada hacia el UPS son distintas. Un daño pudiera ocurrir en sus equipos de cómputo o electrónica sensitiva.

BYPASS DE MANTENIMIENTO BREAK BEFORE MAKE (BBM)- Este modelo o tipo de sistema de BYPASS de Mantenimiento, corta la salida de energía hacia la carga, y luego conecta el BYPASS. Normalmente se trata de un juego de interruptores externos operados manualmente por  el usuario.

BYPASS DE MANTENIMIENTO MAKE BEFORE BREAK (MBB)- Este tipo de sistema de BYPASS conecta la salida del UPS con el BYPASS y luego libera al INVERSOR de la carga.

Durante esta maniobra no hay interrupción hacia la carga crítica. Normalmente se trata de un juego de interruptores de alta velocidad, mecánicos, operados por el usuario.

Recuerde que en cualquier sistema de BYPASS, es importante que el voltaje que se vá a entregar a la carga crítica esté dentro de sus parámetros de operación, de voltaje y frecuencia. De otra forma, usted pudiera dañar su equipo crítico.

BYPASS MBB

 

BYPASS BBM

BYPASS DE MANTENIMIENTO / SERVICIO integrado en el mismo UPS EATON 9355

UPS EATON 9355 40KVA con Switch de BYPASS de Mantenimiento integrado

BYPASS externo para UPS APC-Schneider Symmetra PX

Símbolo esquemático de un módulo de Bypass estático

BYPASS de mantenimiento UPS TRIPPLITE 10KVA, parte de atrás.

Para operar el modo BYPASS de un equipo UPS se debe estar consiente de que en este modo, no hay regulación de voltaje y no hay respaldo de baterías. Es decir, si ocurriese un apagón durante el modo BYPASS, habría un corte de energía hacia la carga crítica.

Por lo tanto, operar el modo bypass, conlleva a una responsabilidad por parte del usuario. 

El sistema de BYPASS es únicamente un modo de emergencia, por falla o por sobre-carga.

En sistemas UPS de arreglo  en PARALELO, inclusive en algunos diseños, ya no existe el BYPASS interno de cada UPS, y se instala un Gabinete de Bypass externo. Ya que en modo PARALELO, los UPS comparten la misma carga y no fuera posible que uno esté en modo BYPASS y el otro ON-LINE.

Por lo tanto, existe una gran diversidad de sistemas de DERIVACION o de BYPASS, tanto para UPS monolíticos como para arreglos PARALELO REDUNDANTE, PARALELO POR CAPACIDAD Y SISTEMAS AISLADOS. 

Todos estos arreglos los explicaremos ampliamente en las siguientes entradas.

En la actualidad los sistemas de suministro eléctrico cuentan con circuitos
de Derivación o de Bypass para aumentar la disponibilidad de las cargas críticas.

Ahora bien, cabe señalar que un sistema eléctrico de Derviación o de Bypass, no es exclusivo de equipos UPS. También se aplica en una amplia gama de aplicaciones eléctricas y electrónicas, Reguladores de voltaje, sub estaciones eléctricas, Plantas de emergencia, etc.

STATIC TRANSFER SWITCH - Switch estático de transferencia.

Es un dispositivo eléctrico-electrónico que conmuta entre dos fuentes de alimentación. Si una no está disponible, conmuta de manera automática y electrónicamente a la segunda fuente redundante.

Es una manera de aumentar la disponibilidad de la carga crítica. Le decimos ESTÁTICO pues es de componentes de  estado sólido.

Los hay en diversas capacidades de potencia, desde pequeños 3KVA, hasta equipos de 300KVA o superiores en todos los voltajes 220 a 600VCA.

Por ejemplo, un arreglo de varios UPS en paralelo, puede tener un STS, de tal forma que si el fallara el arreglo completo, el STS conmuta hacia una fuente secundaria, la cual puede estar o no estar regulada o acondicionada en voltaje, o bien tener un segundo arreglo de UPS de reserva. Todo lo anterior en cuestión de milisegundos.

Diagrama Esquemático de un STS

Ciertamente existe una gran variedad de opciones de DERIVACIÓN o BYPASS; todos con la finalidad de proveer un camino alterno de energía eléctrica hacia la carga crítica en casos de falla o mantenimiento a los equipos UPS.  Eso incrementa la disponibilidad de la carga crítica aplicada. Mientras más redundancia tengamos en el sistema eléctrico, más disponibilidad tendremos, también.

Si tienes algún comentario que quieras dejarnos, por favor escríbenos.

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Batería de Repuesto APC #RBC17

Batería eléctrica para reemplazo de cartucho APC #RBC17.

¿Cuáles son las principales Fallas en los equipos UPS?

En la mayoría de las veces, se trata de una falla en las baterías.

Aquí les mostramos Cómo reparar los UPS, Cómo reemplazar las baterías, Cómo comprobar el estado de las baterías, y Cómo dar Mantenimiento, entre otras cosas.

Veamos, las especificaciones técnicas de una Batería de Repuesto de APC, modelo RBC17

Características:

Voltaje 12 VDC

Capacidad: 9 AH 

Dimensiones: largo 151, alto 101, ancho 65 mm

Peso: 2.6kgs.

Tipo sellada libre de Mantenimiento, 

Recargable,

Sin contenido líquido, a prueba de filtración.

GEL, plomo-ácido.

Compatible con una gran variedad de modelos de equipos UPS de APC-Schneider.

En la marca TRIPPLITE, se encuentra con el número de parte RBC#51, Así que es la misma batería, para diferentes marcas de UPS.

El cartucho de batería de repuesto de APC # 17 se adapta a determinados Back-UPS de APC y restaura la capacidad de respaldo de energía para oficinas en casa, pequeñas empresas y departamentos de TI. Este cartucho de batería de repuesto (RBC) tiene una vida útil de tres a cinco años, ofrece un soporte seguro y confiable para el UPS y extiende la vida útil de su UPS. El APC RBC # 17 viene completamente ensamblado e incluye instrucciones de reemplazo fáciles de seguir, lo que simplifica la instalación de intercambio en caliente. Los RBC de APC cumplen con las normativas internacionales y son seguros para el transporte. Se proporcionan franqueo prepago y embalaje reutilizable para la eliminación segura de cartuchos viejos.

Para UPS en el hogar y pequeñas empresas que admiten computadoras y sistemas de red

• Compatibilidad garantizada con APC Back-UPS y muchos modelos de TRIPP-LITE
• Fácil instalación de intercambio en caliente sin tiempo de inactividad
• Batería confiable para picos de energía y cortes
• Batería sellada reciclable y sin derrames.
• Compatibilidad con UPS garantizada

Cada APC RBC # 17 es probado y aprobado por APC para restaurar el rendimiento de los sistemas UPS a las especificaciones operativas originales. Este RBC cumple con las normas de seguridad y mantiene las especificaciones y políticas de protección originales del UPS. La batería tiene una vida útil prevista de tres a cinco años.

Totalmente ensamblado para una fácil instalación de intercambio en caliente

APC RBC # 17 viene completamente ensamblado con conexiones hechas con engarces y fusibles herméticos a gas de alta corriente incluidos, lo que hace que la instalación de intercambio en caliente sea rápida. No es necesario tiempo de inactividad para instalar los cartuchos de batería. Se incluyen instrucciones de reemplazo fáciles de seguir. 

Conveniente y compatible

La APC RBC # 17 es una batería de plomo-ácido sellada libre de derrames, lo que la hace compatible con las regulaciones internacionales y segura para el transporte. Casi todo el contenido de plomo de la batería se reutiliza, lo que ayuda a proteger el medio ambiente de productos químicos peligrosos. 

Cartuchos de batería de repuesto originales de APC para un rendimiento superior.

APC hace coincidir las especificaciones del UPS con las baterías que utiliza, exige la más alta calidad a sus proveedores de baterías y monitorea el estado de las baterías mientras están almacenadas. Las baterías de terceros en el mercado pueden variar en calidad, lo que aumenta el riesgo de lesiones personales al usuario, daños al UPS, bajo rendimiento o falla del dispositivo. Por el contrario, los cartuchos de baterías de repuesto de APC están diseñados para una instalación fácil y segura, y se entregan completamente ensamblados y probados. APC también ofrece una Política de protección de equipos para dispositivos protegidos por UPS.

 

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carlosomar001@gmail.com

Mérida, México, C.P. 97219

https://apcschneider.blogspot.com/

OBSERVACIONES:

La mayoría de los equipos No-Break o UPS en el mercado, hoy en día utilizan un tipo de batería como el que estamos exponiendo en este blog: RBC # 17. (RBC51)

Esta batería individual es de capacidad de 12 Volts y 9 Amperes-Hora (AH).  Y es una batería muy comercial, es decir, la puedes encontrar en el mercado de refacciones electrónicas de tu localidad.

Por otra parte, existen también sistemas UPS, que se componen con varias baterías en arreglos serie-paralelo, a fin de conformar un "banco de baterías". Los voltajes, al final, pueden ser del orden de 24, 48, 120, 240 VDC. 

Existe una batería de 12v-7AH, equivalente en dimensiones y terminales, pero es más pequeña en capacidad de Ampere-Hora. Sin embargo, yo la he instalado en diversos equipos UPS, y funciona muy bien; hay diferencia de precio, es decir el cartucho RBC#17 es más caro que la batería individual 12V-7AH. Pero bueno, Al final repercute en el tiempo de respaldo del UPS.

Usted se preguntará: ¿Qué significa Ampere-Hora?

Aquí le explico brevemente:

Los Ampere-Hora es la unidad de medida para la capacidad nominal de una BATERÍA. Esto es, la corriente que le puede usted sacar a una batería por un tiempo determinado.

También se utiliza la unidad de medida: WATT por HORA, esto se debe a que este tipo de baterías se utiliza generalmente en equipos UPS cuya unidad de medida también son los WATT (unidad de potencia).

Un ejemplo de capacidad en Ampere-Hora, supongamos una batería de 100AH, esto significa que podríamos extraer a la batería una corriente de 10 amperes durante 10 horas, ó 1 ampere durante 100horas ó 100 amperes durante 1 hora.

(Aunque es un ejemplo hipotético ya que hay otros factores a considerar como por ejemplo la resistencia eléctrica del cable, temperatura, la caída de tensión por longitud del cable, vida útil de la batería, etc).

Debido a factores de velocidad de descarga, temperatura y resistencia interna tanto de la batería como de los cables conductores, se establece un tiempo estándar de descarga de @10hrs ó @20hrs. De hecho, si vemos una gráfica o curva característica de una batería, nos podremos percatar de este valor, para casi todas las baterías que se fabrican. NO es recomendable permitir que una batería se descargue por completo.

Siendo también, el voltaje final de descarga, una referencia para poner un límite de descarga Estándar. 

Aquí vemos un ejemplo:

TIPOS DE BATERÍAS:

Todas las baterías están diseñadas para el Almacenamiento de Energía de Corriente Directa (C.D.) Y están pensadas para proporcionar energía en ausencia de una línea eléctrica comercial u otra fuente de energía. El tiempo de operación o de respaldo que se proporcione, dependerá de muchos factores entre ellos la Vida útil de la batería.

No es posible almacenar Corriente Alterna (C.A.).

Actualmente, en el mercado e industria se manejan diferentes tipos de baterías, cada una de manera específica, y con diferentes capacidades, y tamaños. Veamos algunas:

BATERÍAS SELLADAS LIBRE DE MANTENIMIENTO.

Son baterías que no requieren que les viertas líquidos para darles mantenimiento. Su voltaje de operación principal es de 6V ó 12V.  Están selladas, herméticas a prueba de filtración, libres de mantenimiento. Puedes colocarlas de cabeza o acostadas lateralmente. Utilizan un material electrolito tipo GEL, en lugar de líquidos. En la actualidad, su tecnología está basada en un Material de Fibra de Vidrio Absorbente (Absorved Glass Material - AGM). El electrolito se encuentra absorbido en pequeñas esferas de fibra de vidrio de manera que no fluye o se mueve de un lado a otro. La malla de material AGM se encuentra contenida en una "celda" con plomo-ácido, con una válvula de regulación o de liberación de gases. Dicha "celda" no requiere agua o mantenimiento. Esta tecnología ha logrado aumentar la vida útil y los ciclos de carga y descarga de las baterías. Su diseño, permite la recuperación o recarga de energía de la batería, brindando así un aumento en su vida útil y un almacenamiento de la energía más eficiente.

(VRLA - Valve Regulated Lead Acid Battery) o Válvula de Regulación de ácido sólido, es también utilizada en las baterías herméticas para la liberación de gases (hidrógeno) debido a las reacciones químicas durante el proceso de alguna falla o mal funcionamiento. Son muy resistentes y suelen utilizarse en todo tipo de aplicaciones eléctricas y electrónicas.

Las baterías AGM/VRLA son las mejores para aplicaciones de telecomunicaciones y UPS.

Recordemos que las baterías deben estar instaladas en sitios adecuados con una temperatura máxima de 25°C y 50% de humedad relativa así también, se recomienda ponerlas en lugares ventilados. La temperatura elevada degrada severamente la vida útil de cualquier batería.

CICLO PROFUNDO / DESCARGA RAPIDA

Las baterías AGM/VRLA son consideradas de ciclo profundo, es decir están diseñadas para descargar energía por tiempos prolongados. La energía que descargan es pequeña pero en un tiempo que puede durar horas. Su voltaje principal de operación es de 12volts.

Las baterías de descarga rápida son aquellas cuya función está diseñada para entregar una gran cantidad de energía pero en un instante de tiempo muy breve. Un ejemplo claro es una batería automotriz, la cual se utiliza para "arranques" instantáneos y no por tiempos prolongados. Generalmente una batería automotriz no es AGM, siendo necesario su mantenimiento mediante sus válvulas abiertas siempre.

Para el caso de las baterías automotrices, se considera necesario no tenerlas en lugares cerrados.

Siempre, hay que seleccionar el tipo de batería a utilizar. Por ejemplo, no recomiendo usar baterías automotrices en equipos UPS, y tampoco recomiendo baterías AGM/VRLA para aplicaciones automotrices. Podrían ocurrir daños o accidentes.

Si se trata de un "banco de Baterías", nunca mezclar diferentes marcas o fabricantes. Cada fabricante tiene distintas características. Procure siempre reemplazar cada 3 años, todas.

BATERÍAS ABIERTAS ESTACIONARIAS.

Son baterías denominadas "abiertas" por lo general llevan válvulas para verterles líquido electrolítico. Suelen conectarse en serie para formar Bancos de baterías completos, a 125VDC o superior.

También se les denomina estacionarias, pues como mencionamos, suelen ser parte de un banco conformadas por muchas baterías, estacionadas en un cuarto especialmente diseñado para ellas.

Niquel-Cadmio. En este tipo, las baterías son de voltajes reducidos menos de 6Volts, 2 VDC típico, y son pesadas. Pero su vida útil es de 20 años, por lo que se utilizan generalmente en Sub-Estaciones eléctricas de Potencia. Cabe recordar que el CADMIO es un elemento muy contaminante, por lo que ya se está usando menos.

BATERÍAS ABIERTAS DE CICLO PROFUNDO.

También utilizan líquido como electrolíto, pero su aplicación es más bien para descarga profunda, por ejemplo Carritos de Golf, Carros eléctricos, Montacargas, etc.

BATERIAS ION-LITIO.

Es la nueva tecnología disponible para aplicaciones de descarga profunda. Sus características le dan una vida útil de 10 años y aguantan temperaturas superiores a 40°C. Sus aplicaciones son en el ámbito de las telecomunicaciones, UPS, Carros eléctricos y Trenes.

MANTENIMIENTO A LAS BATERÍAS:

Siempre hay que considerar todas las medidas precautorias y pertinentes para la Seguridad.

He sido testigo en varias ocasiones, de explosión de una batería. No se arriesgue. Use todos los implementos de seguridad necesarios.

Una batería contiene ácido, el cual es corrosivo y dañino.

Cuando se trate de muchas baterías en serie, extreme precauciones. Un shock eléctrico puede resultar letal.

Siempre mida, nunca asuma.

Reapriete las terminales de las baterías, observe falsos contactos en la tornillería.

Mida el voltaje por cada batería y lleve un récord para observar cualquier cambio.

Complete fluidos de ser necesario, Mida con un Densímetro  los parámetros de densidad de fluidos.

De ser necesario desconecte el interruptor de seguridad del UPS o banco de baterías.

Tenga mucho cuidado de no conectar mal la polaridad de las baterías. Su primer error puede ser el último!.

Realice una prueba de descarga de las baterías y anote el resultado.

Existen en el mercado diferentes tipos de instrumentos para medir y probar una batería de 12volts. Cuando utilice un medidor/probador de baterías, desconecte la serie, y haga la prueba individual.

Si Ud. tiene un probador de baterías en Serie, trate de probarlas de tal forma que no sumen un voltaje muy alto. Trate siempre que sea individual.

Como comentario adicional, existen una gran variedad de tipos de baterías, desde las que usamos en el control remoto de nuestra TV, hasta las industriales.

Trataremos de ir aumentando el contenido de este blog para informar y dar a conocer con más detalle el interesante mundo de las baterías eléctricas.

Si tuviera Ud, alguna duda o comentario, escríbame por favor.

Respecto del Reciclaje de las Baterías Selladas Libres de Mantenimiento:

Contienen sustancias corrosivas y tóxicas. No exponerlas al fuego, o a altas temperaturas, o abrirlas, no romperlas; pueden causar lesiones al ser humano. Contacte a una empresa que se dedique al reciclaje correcto de este tipo de baterías. Transpórtelas con precaución y cuidado ya que pudieran explotar si hacen corto circuito. Mantenga las terminales aisladas durante el transporte. Utilice siempre equipo de seguridad personal.

Nunca las tire a la basura; son altamente contaminantes.

Vea más información:

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EATON 9355 Alarma 192 Fallo de Fusible

Ahora, veamos al UPS EATON 9355, en capacidad de 20KVA, trifásico a 208VCA.

Es un equipo de gama alta, con una estabilidad y confiabilidad muy alta.  Se utiliza para centros de datos y cargas críticas sensibles. Es un equipo probado y con muchos años en el mercado.

El 9355 de Eaton, posee un panal display LCD frontal, para el control y monitoreo del equipo. No es muy complejo pero cumple con los requerimientos para controlar y notificar al usuario, así como para configurar parámetros.

La capacidad de potencia, que se comercializa son de 10 hasta 30 kva, trifásicos.

Casi no presenta fallas; pero hay una falla que es atípica:

"Alarma #192 Fallo de fusible", y en seguida la noticia: "Aviso # 105 Desviación no disponible"

Esto significa que hay un fallo en un fusible del BUS de BYPASS, por lo tanto el UPS no puede operar en modo bypass estático o electrónico.

Si se envía un comando de pasar a modo de BYPASS, el equipo NO OBEDECE.

En este momento, el UPS está operando en modo NORMAL, en línea, y con la carga protegida y con respaldo de baterías.

Es decir, que el equipo puede operar en modo INVERSOR, en casos de corte de energía de la línea comercial.

Únicamente, no podrá operar en modo BYPASS en caso de sobre-carga, corto circuito en la carga crítica o falla del inversor; por lo que, de ocurrir cualquiera de las anteriores, el equipo procedería a apagarse por completo y tirar la carga crítica, algo nunca deseado por el cliente. Por lo tanto, es importante que tal situación se resuelva.

Es muy útil tener el manual de servicio del equipo, pero sucede que también es muy difícil de obtener.

Pero en nuestro caso, tenemos la suerte de contar con él.

Revisemos el diagrama, para identificar DÓNDE ESTÁN LOCALIZADOS LOS FUSIBLES"..

Aquí les muestro el diagrama esquemático del equipo, con sus tarejas electrónicas en general.

Se identifican los fusibles de salida F1, F2, F3; los backfeed relays K1, K2, K3, la entrada del bypass estático S2, y la salida del UPS S3.

Bien, una vez identificadas las partes en el Manual de Servicio del equipo UPS EATON 9355, lo que sigue es identificarlos físicamente en el equipo.

En la figura anterior se muestra el chassis del equipo con la localización de la tarjeta electrónica principal del equipo UPS EATON 9355, y vemos que está localizada en la parte de la derecha del equipo visto desde el frente.

Si nos acercamos un poco, veremos los fusibles, los relays y contactores mencionados anteriormente.

Estos serían los elementos a revisar, cuando se presente la alarma 192 fallo de fusible.

De acuerdo con el manual de servicio, la alarma 192 falla de fusible significa: "Un fusible de salida de la tarjeta Input/Output ha fallado y necesita ser reemplazado."

En la lista de números de parte contenida en el manual de servicio del equipo UPS EATON 9355, se menciona el número de parte del fusible:

N/P: 8052457 FUSE 160A 240V UR 160LET

El cual se puede encontrar en el mercado, en la marca BUSSMANN.

Bien, una vez que hemos hecho el reconocimiento del terreno, pasaremos ahora a dar las instrucciones  a seguir para borrar la alarma que 192 falla de fusible.

Primero que nada, recordemos que debemos tomar todas las medida de seguridad pertinentes, y siempre medir nunca asumir.

Para accesar a las partes que hemos mencionado anteriormente, hay que pasar el equipo a modo BYPASS.

Esto lo lograríamos mediante el comando en el display IR A BYPASS, sin embargo recordemos que en las condiciones actuales del equipo: "Alarma 192 falla de fusible", el modo BYPASS no está disponible. Por lo tanto, el equipo no obedecerá esta instrucción.

El procedimiento a seguir entonces, puede ser mediante un apagado de emergencia, o bien mediante un apagado sin ir a Bypass.

El voltaje de salida se cortará y la carga crítica no tendrá energía, por lo tanto deberás avisar al usuario sobre esta situación y esperar su autorización antes de proceder.

Una vez con los permisos del usuario, entonces podemos proceder:

- En el panel display, seleccionar TURN UPS OFF, Selecciona y presiona el botón ENTER  por 5 segundos. Se escuchará un sonido contínuo por unos instantes.

El UPS entra a modo stand-by continuando cargando las baterías y con los ventiladores funcionando.

Presiona la opción ENTER por otros 5 segundos y el UPS ejecutará un procedimiento de apagado.

- Abrir "off" el Break de baterías (7)

- Abrir "off" el Breaker de Entrada (5)

El UPS continuará con un desfogue de ventiladores y posteriormente se apagará.

Verifique los voltajes de entrada y salida al equipo.

Desconecte la alimentación general de entrada de corriente al UPS.

En este momento sólo la energía del banco interno de baterías estará presente por lo que tenga cuidado y utilice siempre medidas de seguridad personal.

Retire la gaveta de la cara lateral derecha del equipo y la tornillería necesaria.

Vista frontal del equipo sin las Gavetas de protección. Sección de interruptores y de conexionado de entrada  salida de energía, con cableado permanente.

Aquí se muestra la localización de las baterías sin la gaveta de protección frontal.

Una vez que ya hemos retirado la gaveta latera derecha, podemos observar los FUSIBLES en la tarjeta I/O:

Revise los relevadores y contactores de la tarjeta K1 y K3

Revise falsos contactos.

Golpee gentilmente los relevadores y contactores ya que pudieran estar "pegados".

Cierre, reconecte, y encienda el equipo.

Vea más información:

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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/