Dicionário Técnico
A
Alimentador
Equipamento destinado normalmente a alimentar cargas em Corrente Contínua, nomeadamente centrais telefónicas, e que simultaneamente mantêm baterias carregadas, em tampão.
Quando falta a rede elétrica, as baterias mantêm o equipamento alimentado.
A tensão de saída deve ter um tremor de acordo com as normas CCITT.
Autonomia
Tempo durante o qual uma UPS ou um Alimentador conseguem manter em funcionamento, após falha da rede elétrica, uma carga com a potência máxima especificada (ou uma dada percentagem desta, por exemplo 80%).
Este tempo aumenta quando a carga diminui, e depende da capacidade (em Ah) das baterias instaladas.
B
Baterias
Dispositivos capazes de, à custa de reações químicas, armazenar energia elétrica. Ao contrário das pilhas, podem ser carregadas diversas vezes. Nas UPS, usam-se correntemente baterias de chumbo ácido (outras tecnologias são mais caras), seladas (não derramam o electrólito, nem precisam de manutenção), para aplicações estacionárias (as baterias de automóvel não são adequadas). Estas baterias têm um tempo de vida médio de 3 a 5 anos, conforme a temperatura ambiente e o número de ciclos de carga/descarga (de 100 descargas totais a 1000 descargas parciais).
By-pass
Dispositivo que assegura um caminho alternativo para a alimentação elétrica.
By-Pass
By-Pass Estático
By-Pass que utiliza, para a transferência de energia elétrica, dispositivos de estado sólido (Thyristors, Triacs, Transístores). Numa UPS são usados para aumentar fiabilidade global do equipamento, assegurando a alimentação da carga pelo setor em caso de falha do Ondulador, ou de sobrecarga violenta. Dependendo da construção, a transferência entre Ondulador e rede elétrica é feita sem interrupção.
By-Pass Manual
C
Carregador
Equipamento destinado a carregar baterias. Existem vários tipos: carregadores simples domésticos para carregar baterias de automóvel; carregadores de tração, para carregar baterias de empilhadores elétricos; Carregadores / Alimentadores para telecomunicações.
Corrente Alterna
Corrente que tem, alternadamente, um valor positivo, e negativo. Normalmente (rede elétrica pública) tem a forma sinusoidal.
Corrente Contínua
Corrente de Entrada
Corrente de Saída
COS Ø
D
Distorção:
Relação entre o valor eficaz (RMS) do conteúdo em harmónicas e o valor total eficaz da função periódica não sinusoidal.
No caso das UPS, traduz o afastamento da forma da tensão de saída em relação à sinusóide perfeita. Os valores típicos, para cargas resistivas, variam entre 1 e 5%.
E
Estabilizador
EMI
F
Fator de Potência
Se a corrente de uma carga for sinusoidal e não houver desfasamento entre a tensão e a corrente (caso de uma lâmpada de incandescência), a potência consumida é dada pelo produto (V x I em valor eficaz).
Se a corrente de uma carga for sinusoidal e houver desfasamento entre a tensão e a corrente (caso de uma lâmpada fluorescente), a potência consumida é dada pelo produto da tensão pela Corrente Aparente (a corrente que se mediria se se intercalasse um amperímetro), vezes o co-seno do ângulo de desfasamento F.
Por exemplo, se a corrente medida for de 1A, e o ângulo de desfasamento for de 45°, a que corresponde um cos 45° = 0.707, então temos que a Potência Aparente é igual a: P.A. = 230V x 1A = 230 VA No entanto, a Potência Ativa, ou seja, o consumo real em Watt, será: P = 230V x 1A x 0.707 = 162.6 W No caso de, por exemplo, a carga ser a fonte de alimentação de um computador, a corrente não é consumida sinusoidalmente, mas sim de modo pulsatório na crista da sinusóide. Neste caso não é correto falar-se em cos Ø, mas sim em Fator de Potência. Quer o cos Ø, quer o FP, são iguais ou inferiores à unidade. Quer isto dizer que, quanto mais pequeno for este valor, mais corrente tem de ser fornecida, para a mesma potência consumida. No caso das UPS, é típico considerar-se um FP de 0.7 pelo fato dos computadores apresentarem consumos com um FP dessa ordem, podendo mesmo chegar a 0.6.
Falha de Rede
São diversos os tipos de perturbações que na rede elétrica, as principais são:
- Impulso (ou pico) – aumento momentâneo da tensão (menos de 1ms)
- Ruído – impulsos de carácter oscilatório, de alta-frequência
- Microcorte – perda total de tensão entre 1ms e 1s (micro power cut / dropout)
- Corte – perda total da tensão com duração superior a 1s (outage)
- Sobretensão – tensão superior à nominal com duração superior a 2,5s (overvoltage)
- Subtensão – tensão inferior à nominal com duração superior a 2,5s (brownouts)
Frequência de Entrada
Número de vezes, por segundo, que a tensão da rede repete o seu ciclo de onda. Chama-se ciclo ao menor intervalo de tempo onde se observam todos os valores instantâneos da tensão atrás referida. A unidade de medida é o Hz (Hertz) que corresponde ao número de ciclos por segundo. A frequência da rede é mantida com tolerância apertada em torno dos 50 Hz ou dos 60 Hz (dependendo da especificação da rede elétrica).
Frequência de Saída
Número de vezes, por segundo, que a tensão de saída de uma UPS repete o seu ciclo de onda. A frequência de saída nominal é normalmente igual à da rede elétrica da entrada. A tolerância da frequência de saída depende dos equipamentos, sendo normalmente igual a 50 Hz (ou 60 Hz) ±1%.
Em casos especiais, em que o equipamento a alimentar necessite de uma frequência diferente da da rede local, pode usar-se uma UPS para gerar essa frequência na saída, e permitir a utilização desse equipamento.
I
Impulsos
Ver: Falha de Rede
IP
Ver: Proteção Mecânica
Isolamento
Ver: Segurança
Isolamento Galvânico
A rede elétrica não fornece uma tensão perfeita, isenta de problemas (ver Falha de Rede). Para se evitar os efeitos do Ruído Elétrico, bem como de diferenças de tensão que aparecem entre pontos distantes da mesma instalação, devido ao consumo dos equipamentos a ela conectados, recorre-se ao isolamento galvânico.
O isolamento galvânico consiste na transferência de energia elétrica entre dois pontos, mas sem ligação por fios. O dispositivo elétrico simples capaz de assegurar o Isolamento Galvânico é o transformador.
Algumas UPS também asseguram o isolamento galvânico entre a entrada da rede, e a saída para a carga.
L
Limitação Contra Curto-Circuito
Limitação de Corrente Instantânea
Quando as cargas consomem correntes elevadas durante o instante em que são ligadas, e/ou no pico da sinusóide, como é o caso dos computadores, é necessário fornecer durante um curto espaço de tempo toda a energia que será consumida até ao próximo pico de tensão. Devido a este facto, a corrente instantânea poderia atingir valores destrutivos para a UPS. No entanto existe uma proteção eletrónica que limita a corrente máxima instantânea, corrente esta que é várias vezes superior à corrente que seria consumida por uma carga resistiva, como uma lâmpada de incandescência.
Limitação de Potência Ativa
Como as cargas típicas têm um Fator de Potência inferior à unidade, a limitação da corrente de saída não é suficiente. Existe em algumas unidades mais sofisticadas uma limitação eletrónica da Potência Ativa máxima. Na maior parte das UPS, essa limitação é feita por fusíveis ou por disjuntores.
M
Microcorte
Ver Falha de Rede
O
Onda Pseudo-sinusoidal
O mesmo que Onda Quadrada.
Onda Quadrada
É a forma de onda mais usada e típica nas unidades off-line. Tem três patamares de tensão (tensão positiva, 0 Volts e tensão negativa). É uma onda económica e tecnologicamente mais fácil de conseguir gerar que a onda sinusoidal.
Esta forma de onda gera frequências elevadas (harmónicos), que aquecem os motores elétricos e os transformadores, e não mantém, normalmente, a mesma relação entre o valor eficaz (RMS), que deveria ser de 230 VAC, e o valor de pico, que deveria ser 325 V.
Esta forma de onda, no sentido de confundir o consumidor, recebe, de alguns fabricantes, uma série de designações abusivas:
Onda Sinusoidal
Onda cuja forma é a de um seno. A tensão eficaz (RMS) da rede elétrica pública é de 230 V AC e o valor de pico (tensão na crista da onda) de 325 VAC.
Ondulador
Equipamento que gera tensão alterna a partir de uma tensão contínua.
Utiliza-se para alimentar equipamentos que funcionam com 230 V AC em instalações fixas em que a tensão geral de alimentação é contínua, seja para garantir a permanência de alimentação em aplicações criticas, como telecomunicações, centrais telefónicas, etc., seja porque a fonte de energia gera Tensão Continua, como nas aplicações de energias alternativas, como a eólica e a solar.
Em aplicações móveis utiliza-se para, a partir de uma bateria, por exemplo a bateria do automóvel, ou do barco, ou da camioneta, alimentar equipamento de medida ou equipamentos diversos como vídeos, computadores e balanças eletrónicas.
P
Picos
Ver Falha de Rede
Potência Ativa
Ver: Fator de Potência
Potência Aparente
Ver: Fator de Potência
Potência de Pico Repetitiva
As cargas que tem fontes de alimentação comutadas, consomem a corrente de modo pulsatório, apenas no pico da Onda Sinusoidal. A UPS ou o Ondulador têm de conseguir, durante esse curto espaço de tempo, fornecer toda a energia que é consumida ao longo de todo o meio ciclo. Essa corrente de pico é muito superior (cerca de três vezes) à corrente que corresponderia à mesma potência se fosse consumida de modo sinusoidal, como no caso de uma lâmpada de incandescência.
Ao produto da tensão de pico pela corrente de pico, chama-se Potência de Pico Repetitivo (uma vez que se repete todos os meios ciclos).
Se a UPS não tiver a capacidade de fornecer uma Potência de Pico Repetitivo elevada, a tensão da sinusóide é muito reduzida na crista, não alimentando adequadamente a carga.
Proteções Eletrónicas
Proteção Mecânica
O Índice de Proteção IP, define a proteção da caixa do equipamento.
O primeiro número define a dimensão máxima do corpo que pode penetrar na caixa, o segundo define o comportamento em relação a líquidos, e o terceiro número (raras vezes usado), a energia de impacto.
Primeiro digito, proteção contra contactos diretos e entrada de corpos externos:
- 0 – sem proteção;
- 1 – contra corpos superiores a 50 mm (ex. contacto involuntário da mão);
- 2 – contra corpos superiores a 12 mm (ex. dedo da mão);
- 3 – contra corpos superiores a 2.5 mm (ex. ferramentas, «clips», ganchos de cabelo);
- 4 – contra corpos superiores a 1 mm (ex. fios pequenos);
- 5 – contra depósito de poeiras nocivas;
- 6 – proteção total contra depósitos de poeira.
Segundo dígito, proteção contra a penetração de líquidos:
- 0 – não tem;
- 1 – contra a queda vertical de gotas de água (condensação);
- 2 – contra a queda de gotas até 15° em relação à vertical;
- 3 – contra a queda de gotas até 60° em relação à vertical (chuva);
- 4 – contra as projeções de água em todas as direções;
- 5 – contra as projeções de água a alta pressão em todas as direções;
- 6 – contra as projeções de água equivalentes a uma vaga;
- 7 – contra a imersão;
- 8 – equipamento submersível, em condições acordadas.
Terceiro dígito, energia de impacto de um corpo:
Assim, IP20 significa que não penetram corpos (esféricos) com dimensão superior a 12 mm (caso dos dedos da mão) de diâmetro, e não pode haver projeção de água.
Proteção Térmica
Dispositivo eletrónico ou mecânico (termóstato) destinado a proteger um equipamento em caso de excesso de temperatura (ventilador avariado ou ranhuras de ventilação obstruídas, temperatura ambiente elevada, etc.).
Normalmente a proteção atua desligando o equipamento.
PWM
Iniciais de Pulse Width Modulation – Modulação por Largura de Impulso.
Técnica usada, no âmbito da eletrónica de potência, para gerar uma Onda Sinusoidal, usando-se vários impulsos em cada meio ciclo, de largura variável (mais pequeno no início da sinusóide, sucessivamente mais largos até ao pico da sinusóide, e depois cada vez mais curtos).
Em algumas UPS, em cada meio ciclo, são usados 256 impulsos que, após serem filtrados, geram uma sinusóide com distorção inferior a 1%.
R
Rectificador
Equipamento que rectifica a tensão da rede elétrica, ou seja, transforma a tensão alterna em tensão continua. Embora os termos Rectificador, Alimentador e Carregador sejam, por vezes, usados indiscriminadamente, já que todos estes equipamentos rectificam a tensão da rede, os equipamentos são muito diferentes.
O termo Rectificador aplica-se mais corretamente aos dispositivos usados, por exemplo, em galvanoplastia, para correntes que atingem milhares de amperes, mas sem grande exigência na filtragem (pureza) da tensão fornecida.
Rendimento
Relação entre a energia que o equipamento fornece à carga e a energia que consome da rede.
Por exemplo, se uma dada UPS alimenta uma carga de 400W, e tem um rendimento de 80%, consome da rede 400 / 0.8 = 500W. Isto significa que a UPS dissipa, ela própria, 100W para o ambiente.
Ripple
Tensão de tremor – Tensão Alterna, normalmente de valor reduzido, que se encontra somada à Tensão Contínua no caso de Alimentadores e Rectificadores.
RMS
Iniciais de Root Mean Square – Designa o Valor Eficaz de uma grandeza (tensão, corrente, etc.).
No caso de uma onda sinusoidal, corresponde ao valor de pico (325 V) a dividir por raiz quadrada de 2 (1,414). O valor obtido (230 V AC) é o valor que fornece a mesma quantidade de energia que uma tensão contínua com o valor constante de 230 V.
Ruído
Ver: Falha de Rede
S
Segurança
Qualquer aparelho elétrico deve ser inofensivo ao utilizador. Para tal, a sua concepção deve garantir padrões de segurança que envolve não só aspectos elétricos (eliminar perigos de electrocussão), como aspetos técnicos e mecânicos (temperaturas elevadas, estabilidade mecânica, etc.).
Todos estes aspetos estão definidos em normas de segurança, destacando-se a IEC950.
Sobretensão
Ver: Falha de Rede
Subtensões
Ver: Falha de Rede
Switching
Este termo inglês designa, na linguagem corrente, uma tecnologia utilizada em conversores de energia.
Para se transferir energia elétrica através de um transformador, este pode funcionar à frequência da rede (50 Hz ou 60 Hz), ou a alta-frequência, por ex. superior a 20.000 Hz (20 kHz), usando-se componentes eletrónicos para obter essa frequência elevada.
As vantagens desta tecnologia são o reduzido tamanho e peso, o silêncio (o ruído acústico que gera é inaudível) e o seu baixo custo. A desvantagem consiste na superior complexidade do projeto.
T
Tempo de Resposta
Tempo que a unidade (UPS, Alimentador, Estabilizador), após uma alteração brusca de consumo na saída, leva a corrigir a alteração momentânea da tensão, dentro de certos valores.
Tempo de Transferência
No caso de unidades off-line, é o tempo que medeia entre a falha da rede e a reposição de tensão na saída, gerada pelo ondulador.
Deve ser tido em atenção o tempo de deteção da falha da rede, somado ao tempo de comutação do dispositivo utilizado (relé ou outro).
O caso inverso, passagem do ondulador para a rede, é menos crítico.
No caso de unidades on-line com by-pass, o tempo de transferência é nulo, pois a comutação entre o ondulador e a rede, e vice-versa, é assegurada por componentes de estado sólido (thyristors), cuja comutação é, para todos os efeitos práticos, instantânea.
Tensão Alterna
Tensão que tem, alternadamente, um valor positivo e negativo. Normalmente, na rede elétrica pública, tem a forma sinusoidal.
A tensão da rede pública varia conforme os países: 100 V AC no Japão; 240 V AC em Inglaterra; 230 V AC para a Europa e nos EUA é de 110 VAC.
A frequência na Europa é de 50 Hz e nos EUA de 60 Hz. Em aplicações especiais, por ex. nos aviões, a frequência é de 400 Hz e certos computadores necessitam de 415 Hz.
Tensão de Entrada
Tensão de Saída
Tensão de Tremor
U
UAI
Unidade de Alimentação Ininterrupta (Uninterruptible Power Supply) – Equipamento destinados a manter cargas críticas (computadores, centrais telefónicas, equipamento de medicina, etc.) permanentemente a funcionar, durante uma falha de rede e a protege-los dos problemas da rede elétrica.
V
Valor Eficaz
Ver: RMS.