Los cortes de energía, la pérdida de datos y las paradas de producción: estas son pesadillas que mantienen a las empresas despiertas por la noche. Elegir el sistema de suministro de energía ininterrumpida (SAI) adecuado es similar a blindar las operaciones críticas con un escudo impenetrable contra las interrupciones eléctricas. Pero, ¿cómo pueden las organizaciones garantizar que este escudo sea a la vez eficaz y se adapte a sus necesidades? La guía técnica de Fuji Electric India analiza las consideraciones clave para la selección y configuración de SAI, ofreciendo una hoja de ruta para una infraestructura de energía resiliente.
Antes de seleccionar un SAI, es fundamental definir los requisitos operativos. Las aplicaciones de SAI abarcan diversos dominios críticos, incluyendo iluminación, energía de arranque, transporte, sistemas de utilidad mecánica, climatización, procesamiento de datos, telecomunicaciones, soporte vital y circuitos de señal. Algunas instalaciones pueden requerir un SAI para servir a múltiples propósitos simultáneamente. Los factores clave a evaluar incluyen:
- Tiempo de retardo aceptable: El intervalo máximo tolerable entre la falla de la energía principal y la activación del SAI.
- Duración de la copia de seguridad: El tiempo de funcionamiento mínimo requerido para la energía de emergencia o de respaldo.
- Criticidad de la carga: La importancia de las cargas que el SAI debe soportar.
Estos factores influyen directamente en la capacidad del SAI y la selección del tipo.
La energía monofásica es común en hogares y pequeñas empresas, suficiente para iluminación, ventiladores, aire acondicionado limitado, computadoras y motores de menos de 5 caballos de fuerza. Sin embargo, los motores monofásicos consumen corrientes de arranque significativamente más altas en comparación con los equivalentes trifásicos, lo que hace que la energía trifásica sea más eficiente para aplicaciones industriales.
La energía trifásica domina las grandes empresas, los centros de datos y la fabricación a nivel mundial. Aunque la actualización a trifásica implica mayores costos, permite un cableado más seguro y económico. En India, las conexiones trifásicas son estándar para cargas superiores a 5–7 kW. La selección del SAI (monofásico o trifásico) depende de:
- Tipos de carga conectada.
- Distribución eléctrica del edificio, desde el equipo de conmutación hasta las salas protegidas.
La energía trifásica comprende tres circuitos monofásicos con diferencias de fase de 120 grados, lo que proporciona una mayor capacidad de energía. Los sistemas SAI presentan tres configuraciones de fase potenciales:
- Entrada trifásica/Salida trifásica (3/3): Para cargas trifásicas.
- Entrada trifásica/Salida monofásica (3/1): Para cargas monofásicas.
- Entrada monofásica/Salida monofásica (1/1): Para aplicaciones a pequeña escala como cajeros automáticos o computadoras de escritorio.
La protección de energía centralizada mediante grandes sistemas SAI trifásicos simplifica la planificación de la continuidad, mientras que los enfoques descentralizados emplean múltiples unidades SAI más pequeñas para la protección localizada.
Determinar la capacidad del SAI implica:
- Demanda de carga: Tabular las cargas conectadas, incluidos los factores de potencia (medidos o estimados).
- Configuración del SAI: Seleccionar la redundancia (por ejemplo, N+1 para cargas críticas).
- Selección de capacidad: Dividir la carga total por N para derivar la capacidad individual del SAI.
Para cargas dinámicas, se deben considerar factores como las corrientes de sobretensión, las corrientes de proceso pico y las secuencias operativas.
Las baterías proporcionan energía de CC durante las interrupciones y son fundamentales para la funcionalidad del SAI. Las baterías de plomo-ácido reguladas por válvula (VRLA) son frecuentes debido a su funcionamiento sin mantenimiento. Consideraciones clave:
- Vida útil de diseño vs. Vida útil real: Afectada por la temperatura, los ciclos de carga y la profundidad de descarga.
- Impacto de la temperatura: La capacidad disminuye por debajo de 25 °C; la vida útil se reduce a la mitad por cada 8 °C por encima de 25 °C.
- Frecuencia/Profundidad de descarga: Los ciclos superficiales frecuentes reducen la vida útil menos que los ciclos profundos.
La capacidad de la batería debe tener en cuenta:
- Características de la carga (continua, no continua, instantánea).
- Márgenes de diseño (búfer del 10–15%).
- Factores de envejecimiento (multiplicador de 1,25 para plomo-ácido).
- Coeficientes de corrección de temperatura.
Cables: La sección transversal depende del aumento de temperatura y la caída de tensión permitidos. Los conductores neutros en sistemas trifásicos pueden requerir el doble de la sección transversal de la fase.
Protección de circuitos: Los interruptores automáticos de caja moldeada (MCCB) protegen contra sobrecargas y cortocircuitos. Reglas de coordinación:
- Los dispositivos aguas arriba deben tolerar corrientes de falla más altas que los dispositivos aguas abajo.
- La protección de la batería requiere MCCB con ajustes de disparo magnético por debajo del 70% de la corriente de cortocircuito de la batería.
La selección adecuada de cables y dispositivos de protección garantiza la fiabilidad y seguridad del sistema durante las fallas.