UPS - UNINTERRUPTABLE POWER SUPPLY

NOBREAK

FONTE DE ALIMENTAÇÃO ININTERRUPTA

UNINTERRUPTABLE POWER SUPPLY

FILTRO DE LINHA

ESTABILIZADOR

INTRODUÇÃO

O nobreak ou UPS é um aparelho eletrônico que tem função de proteger outros aparelhos eletrônicos de surtos e variações de tensão e frequência de energia elétrica da rede pública ou privada e para suprir temporariamente de energia elétrica esses mesmos aparelhos em caso de falta de energia elétrica da rede convencional de energia.

A princípio, o termo nobreak seria usado para designar um aparelho capaz de suprir temporariamente de energia elétrica outro aparelho em caso de interrupção no fornecimento convencional de eletricidade, mas atualmente o termo é usado para designar também aparelhos híbridos, que reúnem em um só as funcionalidades da bateria, do estabilizador e, em vários casos, também do filtro de linha.

De modo geral, mas não sempre, a expressão UPS – Uninterruptable Power Supply é usada para denominar a versão sofisticada do nobreak. Ele possui a capacidade de monitorar vários parâmetros da energia elétrica recebida da rede pública externa e também se comunica por meio de aplicativos com os aparelhos eletrônicos para os quais fornece eletricidade quando há problemas ou anormalidades no fornecimento convencional de energia. O UPS pode inclusive, desligar preventivamente os aparelhos eletrônicos para os quais fornece eletricidade, caso a carga de sua bateria já tenha sido quase toda consumida.

Os nobreaks ou UPS's, os estabilizadores e os filtros de linha são chamados de produtos de proteção de energia. Eles são aparelhos para proteção contra instabilidades ou anormalidades na linha elétrica.

PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS

De modo geral, o nobreak é um aparelho eletrônico composto por um estabilizador, uma bateria ou um conjunto de baterias e um dispositivo eletrônico que mede continuamente a tensão da energia elétrica da rede pública ou privada de energia, passando a suprir diretamente de eletricidade alternada, instantaneamente, em questão de segundo ou fração de segundo, os demais aparelhos eletrônicos conectados a ele, caso haja interrupção temporária ou variação de tensão de energia elétrica da rede convencional.

O nobreak (pronuncia-se nobrêic) ou UPS – Uninterruptable Power Supply, ou Fonte de Energia Ininterrupta, na sigla em inglês, é um condicionador que normaliza, trata e/ou purifica a voltagem ou tensão e frequência de energia elétrica que chega da rede pública ou privada até os aparelhos eletrônicos conectados a ele. Além disso, o nobreak também é responsável por alimentar temporariamente os aparelhos eletrônicos ou dispositivos conectados a ele, em caso de queda, baixa ou pico de energia, por meio de uma bateria.

Os nobreaks são aparelhos ou dispositivos de proteção para os eletrônicos. Existem outros equipamentos eletrônicos com funções semelhantes a de um no-break, como o filtro de linha e o estabilizador. No entanto, o nobreak costuma ser o dispositivo mais completo, pois é capaz de fornecer energia elétrica em caso de apagões. Na verdade, a maioria dos nobreaks vendidos atualmente no varejo brasileiro é formada por estabilizadores dotados de baterias para suprimento temporário de eletricidade em caso de problemas na rede convencional de energia elétrica, mais simples ou mais sofisticado, dependendo do modelo.

Segundo o consultor em Informática Julio Monteiro, do site TechTudo, os nobreaks são medidos por números que representam sua potência, em VA ou voltampere. Isso indica a capacidade do nobreak para suprir de energia elétrica os aparelhos eletrônicos diretamente conectados a ele, quando há problemas com a rede convencional de fornecimento de energia elétrica, o que está diretamente relacionado ao tempo que ele é capaz de manter esses aparelhos ligados. Mas isso também depende do número de aparelhos ligados a ele e do consumo de cada um deles.

Uma das vantagens dos nobreaks em relação aos estabilizadores e filtros de linha é a presença de uma ou mais baterias no nobreak. A maioria dos nobreaks para uso residencial com baterias novas fornecem até 15 minutos de energia para um simples computador desktop ou computador de mesa, por exemplo. Mas essa performance está diretamente relacionada e limitada também à idade e condições de conservação da bateria estacionária embutida no nobreak. É o tempo necessário para salvar e fechar todos os arquivos e programas e desligar o aparelho com segurança. A maioria das baterias embutidas em nobreaks vendidos no varejo brasileiro para uso residencial, por exemplo, tem duração ou vida útil média de dois ou três anos. Passou disso, a performance do nobreak cai drasticamente, sendo necessária a troca da bateria velha embutida por uma nova, sem necessariamente trocar todo o nobreak.

INSTABILIDADES NA REDE

Os impulsos ou spikes, em inglês, conhecidos popularmente no Brasil como picos de energia, são distúrbios instantâneos de tensão da eletricidade que chega pela rede pública convencional até os consumidores corporativos, do comércio e da indústria, e os consumidores residenciais. São voltagens altíssimas, de mais de 1.000 volts, mas a sua duração é extremamente curta, algo em torno de um segundo, ou até menos, e são geralmente causados por raios.

Os ruídos são distúrbios instantâneos na corrente alternada, são oscilações de frequência na energia elétrica que chega pela rede pública ou até mesmo dentro da propriedade consumidora de eletricidade, na rede elétrica interna, causadas pelo chaveamento de grandes cargas e motores. Os ruídos na rede elétrica são perceptíveis em aparelhos de som de uso residencial, por exemplo.

As quedas de tensão ou blackouts, em inglês, são as quedas prolongadas de tensão, quase sempre inviabilizando o uso de aparelhos e equipamentos diretamente conectados à rede convencional de energia. Elas são panes de energia ou perda total de energia, aqui no Brasil elas são conhecidas popularmente como apagões.

O aterramento dos sistemas elétricos e eletrônicos do usuário da rede de fornecimento de energia elétrica convencional é realizado por meio de fios terra fixados em haste metálica, geralmente de cobre, quase totalmente enterrada verticalmente no solo. A implementação adequada de um bom projeto de aterramento possibilita o escoamento do excesso de corrente elétrica por um caminho considerado razoavelmente seguro, embora ainda não totalmente isento de falhas... Esse ainda é um dos maiores desafios da engenharia elétrica mundial, tornar os aterramentos cada dia mais eficientes... Portanto, ainda é aconselhável tirar equipamentos e aparelhos mais sensíveis de suas respectivas tomadas em dias de tempestades...

Não improvise, não “economize” no aterramento, consulte um engenheiro elétrico e contrate um eletricista experiente para a execução do projeto de aterramento...

UTILIDADE DO NOBREAK

O nobreak com estabilizador é um equipamento ou dispositivo que, além de proteger o computador e seus periféricos contra variações de tensão ou voltagem da rede externa convencional de energia, inclusive quando a corrente foge dos padrões normais de frequência, de amplitude e forma de onda, também permite que o usuário do computador tenha tempo suficiente, alguns minutos, de concluir o seu trabalho mais urgente e desligar o mais rápido possível o seu computador, sem o risco de perda de dados não salvos. Porém, é importante ressaltar que nenhum nobreak com estabilizador oferece total proteção, infalível, contra descargas elétricas atmosféricas, os raios, principalmente na zona rural, em que a dissipação da carga (ou descarga, como alguns falam) é muito menor.

Para proteger o computador e seus periféricos de variações de tensão da rede externa de energia elétrica é aconselhável também o uso conjugado do filtro de linha com um estabilizador ou do filtro de linha com um nobreak com estabilizador.

A diferença entre o estabilizador simples e o nobreak com estabilizador é basicamente a inclusão de uma bateria no projeto deste equipamento de proteção, o nobreak com estabilizador. Entretanto, os dois equipamentos, o estabilizador e o nobreak com estabilizador, devem possuir potências suficientes para suprir a soma do consumo de energia pelo computador e pelos seus periféricos, incluindo o roteador de Internet.

Para uso residencial ou em pequenas empresas, um nobreak com estabilizador com capacidade entre 1 KVA e 1,5 KVA já atende as necessidades com uma boa margem de segurança.

O nobreak corporativo com estabilizador ou UPS - Uninterruptable Power Supply é um dispositivo indispensável em ambientes empresariais de alta tecnologia, quando se utiliza ininterruptamente, 24 horas por dia, 7 dias por semana, servidores e equipamentos dedicados de acesso às redes de telecomunicações. Ele possibilita o desligamento controlado e correto de todos esses aparelhos eletrônicos de alto valor em caso de falta de energia elétrica da rede pública convencional, ou, ainda, supre temporariamente esses aparelhos eletrônicos por alguns minutos até que o gerador de energia elétrica a combustível fóssil seja automaticamente ou manualmente ligado e passe a suprir de eletricidade adequadamente o edifício ou a instalação no (a) qual os servidores e equipamentos dedicados estão instalados.

O Brasil é um país de clima predominantemente tropical, com uma das maiores incidências de raios e tempestades no planeta, principalmente no verão. Essas tempestades geram indesejadas variações de energia elétrica da rede pública convencional, devido às descargas elétricas de raios nas áreas próximas. Essas variações podem danificar totalmente ou parcialmente os equipamentos e aparelhos conectados à rede convencional de energia elétrica.

É também comum ocorrerem variações, para cima ou para baixo, de até 10% na voltagem de redes convencionais de energia elétrica, mesmo em dias de céu claro, o que pode reduzir a vida útil dos aparelhos. Por isso a necessidade de um estabilizador ou, melhor ainda, um nobreak com estabilizador.

O sistema de geração, transmissão e distribuição pública convencional de energia elétrica possui características físicas que tornam difícil ou praticamente impossível o controle absoluto, harmônico, perfeito, das tensões e frequências de fornecimento de energia ao grande, médio ou pequeno consumidor, pessoa física ou jurídica, corporativo ou residencial. Quando não há fenômenos atmosféricos naturais atrapalhando, terremotos, acidentes, incêndios, sabotagens, ligações clandestinas (conhecidas popularmente como “gatos”) ou roubos de cabos, descargas solares ou problemas técnicos no próprio sistema de geração, transmissão e distribuição é comum variações de até 5% nas tensões e frequências, para mais ou para menos, tornando temporariamente a eletricidade fora dos padrões especificados pela agência reguladora.

Quanto mais completo for o nobreak melhor, pois a combinação das funções de bateria, estabilizador e filtro de linha é a mais segura para o aparelho eletrônico sensível a variações e oscilações da rede convencional de fornecimento de energia. E para aumentar o nível de segurança aconselha-se o aterramento da rede interna de eletricidade do usuário residencial ou corporativo.

TIPOS DE NO-BREAKS

De modo geral, existem três modelos ou tipos de nobreaks: O nobreak standby, o nobreak de linha interativa e o nobreak online.

NOBREAK STANDBY

O nobreak standby, conhecido também como nobreak offline, é o mais comum, mais básico e mais barato disponível no mercado. Esse modelo confia somente na sua bateria para conter ou isolar as flutuações de energia e pode ou não possuir medidas de proteção contra surtos. Geralmente, o nobreak standby não evita que as flutuações de voltagem diárias diminuam a vida útil dos aparelhos eletrônicos conectados a ele. Esse tipo de nobreak é recomendado para equipamentos empresariais e residenciais que não processam e/ou não armazenam informações valiosas, cuja eventual perda não causaria um grande prejuízo.

NOBREAK DE LINHA INTERATIVA

O nobreak de linha interativa é semelhante ao nobreak standby, mas possui uma peça importante chamada AVR – Automatic Voltage Regulator, ou regulador automático de voltagem, em português. Essa peça elimina as flutuações de voltagem que ocorrem diariamente na rede, sejam essas para cima ou para baixo.

O nobreak de linha interativa também é comum no mercado atualmente, sendo mais indicado para computadores e equipamentos de importância, que processam e armazenam dados valiosos, que não podem ser perdidos em hipótese nenhuma.

NOBREAK ONLINE OU UPS

O nobreak online possui um sistema de dupla-conversão, ou seja, a energia que entra em corrente alternada é primeiro convertida para corrente contínua, abastecendo a bateria. O inversor, por sua vez, converte novamente a energia contínua para uma corrente alternada com voltagem constante e de frequência normal.

Esse tipo de nobreak produz energia elétrica estável e de alta qualidade. Contudo, esses modelos de nobreaks são caros e suas baterias são utilizadas constantemente, por isso têm uma vida útil reduzida. De modo geral, os nobreaks online são usados em sistemas que demandam eletricidade de alta qualidade 24 horas por dia, 7 dias por semana, no abastecimento elétrico de equipamentos e aparelhos de alta precisão e com índice de falhas quase nulo, como, por exemplo, em servidores e equipamentos corporativos para telecomunicações e comunicações, em aparelhos e equipamentos hospitalares, em equipamentos e aparelhos usados na indústria de mineração e metalurgia, em sistemas viários de grandes metrópoles, como metrôs subterrâneos e de superfície, controle de fluxo de trânsito de automóveis, controle do espaço aéreo em aeroportos e na operação diária de portos.

FILTRO DE LINHA

Os filtros de linha são ou devem ser peças importantes na rede interna de energia elétrica do usuário de aparelhos sensíveis a ruídos e oscilações com origem no fornecimento de eletricidade convencional ou dentro da própria rede interna. Como o próprio nome diz, eles filtram e normalizam a linha de fornecimento de energia de ruídos externos e/ou internos e pequenas oscilações diárias.

Eles possuem uma abordagem simplificada para a solução do problema de anormalidade no fornecimento de energia elétrica convencional. Eles são, geralmente, dispositivos baratos pois, em sua maioria, são compostos por elementos eletrônicos passivos e de baixo custo. A maioria deles é composta por uma combinação de capacitores / condensadores e indutores / bobinas. Os mais completos e melhores filtros de linha possuem fusíveis para proteção contra excesso de corrente.

Um fusível é um dispositivo elétrico de proteção de outros dispositivos ou aparelhos eletrônicos. Ele possui um peça metálica que derrete ou se rompe quando uma corrente excessiva passa por ela. Logicamente, quando o fusível é danificado é necessário trocá-lo por outro fusível totalmente novo. Se o filtro de linha "não está mais funcionando" pode ser um sinal de que ele "cumpriu sua obrigação" e então é necessário trocar o seu fusível e ele pode voltar a funcionar normalmente, se algo mais em si não foi danificado.

ESTABILIZADOR

O estabilizador é um aparelho eletrônico cuja principal utilidade é proteger o computador e seus periféricos contra variações de tensão ou voltagem nas redes urbanas e rurais de eletricidade. Infelizmente, variações de tensão na rede externa de eletricidade, a chamada rede pública, principalmente excesso de voltagem de energia elétrica nas redes urbanas e rurais, é algo comum, principalmente em dias de tempestades ou chuva forte, e é algo difícil de ser controlado. As variações mais acentuadas de tensão podem danificar o computador e seus periféricos, por exemplo, se eles não estiverem protegidos por um estabilizador.

O estabilizador é um equipamento ou dispositivo que mantém a tensão elétrica numa faixa de valores especificados, ele mantém a tensão elétrica dentro dos padrões estabelecidos pelo fabricante.

Alguns tipos de estabilizadores e nobreaks com estabilizadores também filtram anormalidades da rede elétrica, entretanto a principal função do estabilizador é realmente manter a tensão da eletricidade que chega ao usuário dentro de níveis aceitáveis, entre 100 volts e 130 volts, por exemplo, no caso de computadores, roteadores e impressoras ajustados para tensão nominal 110 volts ou 127 volts.

DISJUNTORES E INTERRUPTORES

Um disjuntor, conhecido também como circuit braker, em inglês, é um dispositivo que protege ou controla o funcionamento do equipamento ou aparelho, cortando automaticamente e temporariamente o fornecimento de energia elétrica quando há anormalidade, principalmente excesso de voltagem, no fornecimento de energia elétrica. O disjuntor pode ser acionado novamente ou controlado diretamente e manualmente pelo operador do equipamento ou aparelho ou usuário do equipamento ou aparelho quando o fornecimento de energia volta ao normal.

O interruptor, ou switch, em inglês, é um dispositivo mecânico que pode isolar ou conectar eletricamente duas ou mais linhas. A diferença entre o disjuntor e o interruptor é que o interruptor não desconecta automaticamente o fornecimento de energia caso haja variações e/ou oscilações na rede de fornecimento de energia elétrica. Um bom eletricista e um bom técnico em eletrônica devem saber quando usar o disjuntor ou o interruptor em cada situação, em cada contexto, em cada sistema de equipamentos ou em cada equipamento.

MERCADO BRASILEIRO

O mercado brasileiro é um dos maiores consumidores de produtos de proteção de energia. O Brasil é um grande consumidor de aparelhos para proteção contra instabilidades ou anormalidades na linha elétrica. São dezenas de empresas instaladas no Brasil, produzindo aqui e/ou importando nobreaks, UPS's, estabilizadores e filtros de linha.

Entre as maiores, mais tradicionais e mais conhecidas empresas que fabricam e/ou importam para o Brasil nobreaks, UPS's, estabilizadores e filtros de linha estão a TS Shara, a APC / CP Eletrônica / Schneider, a Powerware / Eaton, a SMS (uma subsidiária da gigante francesa de produtos de energia Legrand), a Engetron, a Intelbras, a NHS e a CM Comandos.

A SMS, por exemplo, foi fundada no Brasil em 1982, está entre as maiores fabricantes brasileiras de sistemas de energia. Ela fabrica nobreaks, estabilizadores, filtros de linha, uma variedade de produtos para iluminação, incluindo reatores eletrônicos e eletromagnéticos e luzes de emergência.

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