© ABNT 2003
Todos os direitos reservados
DEZ 2003
NBR 15014
Conversor a semicondutor - Sistema
de alimentação de potência
ininterrupta, com saída em corrente
alternada (nobreak) - Terminologia
Palavras-chave: Conversor. Potência ininterrupta
5 páginas
Sumário Prefácio 1 Objetivo 2 Definições Prefácio
A ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas – é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).
Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS, circulam para Consulta Pública entre os associados da ABNT e demais interessados.
1 Objetivo
Esta Norma define os termos e definições para sistemas de alimentação de potência ininterrupta (nobreaks) on-line, interativo e stand-by, que utilizam bateria como fonte de energia armazenada.
NOTA - Para os efeitos desta Norma, foi adotada a legenda c.c. para designar corrente contínua e c.a. para corrente alternada. 2 Definições
Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as seguintes definições: 2.1 Geral
2.1.1 bypass: Caminho alternativo ao caminho normal de operação do nobreak. 2.1.2 carga: Todo e qualquer equipamento ligado à saída do nobreak.
2.1.3 carregador: Dispositivo responsável pelo suprimento de energia para as baterias.
2.1.4 chave de transferência: Consiste em uma ou mais chaves utilizadas para transferir a potência de uma fonte de energia a uma outra fonte.
2.1.5 continuidade de alimentação à carga: Disponibilidade de alimentação à carga com uma tensão e uma freqüência dentro dos limites especificados.
2.1.6 corrente nominal de entrada ou saída: Corrente de entrada ou saída do equipamento, como especificado pelo fabricante.
Origem: Projeto 03:022.02-005:2003
ABNT/CB-03 - Comitê Brasileiro de Eletricidade
CE-03:022.02 - Comissão de Estudo de Fontes Estabilizadas de Alimentação
NBR 15014 - Uninterruptible power systems - Terminology
Descriptor: Nobreak
Esta Norma cancela e substitui a NBR 11875:1991
Válida a partir de 30.01.2004
NBR 15014:2003
2
2.1.7 estabilizador: Sistema de potência que não tem fonte própria de energia e tem como função manter regulada e estabilizada a tensão alternada de saída para uma determinada variação de tensão de entrada.
Exemplos de denominações que podem ser utilizadas: estabilizador, condicionador e regulador.
2.1.8 faixa de freqüência nominal de entrada: Faixa de freqüência nominal de entrada, como especificado pelo fabricante, expressa pelos seus limites superiores e inferiores.
2.1.9 faixa de freqüência nominal de saída: Faixa de freqüência nominal de saída, como especificado pelo fabricante, expressa pelos seus limites superiores e inferiores.
2.1.10 faixa da tensão de entrada: Faixa da tensão da alimentação primária, como especificado pelo fabricante, expressa por seus limites inferiores e superiores, excluindo tolerâncias operando no modo rede.
2.1.11 faixa de tensão de saída: Faixa de tensão de saída, como especificado pelo fabricante, expressa em porcentagem em relação à tensão nominal de saída, excluindo tolerâncias.
2.1.12 freqüência nominal de entrada: Freqüência nominal de entrada, como especificado pelo fabricante. 2.1.13 freqüência nominal de saída: Freqüência nominal de saída, como especificado pelo fabricante. 2.1.14 inversor: Sistema de potência responsável pela conversão de energia c.c para c.a.
2.1.15 modo bateria: Modo de operação onde o nobreak utiliza a energia armazenada das baterias para manter o fornecimento de energia na sua saída.
2.1.16 modo rede: Modo de operação onde o nobreak utiliza a energia da rede c.a. de entrada para manter o fornecimento de energia na sua saída.
2.1.17 retificador: Sistema de potência responsável pela conversão de energia c.a. para c.c.
2.1.18 sistema de alimentação de potência ininterrupta (nobreak): Combinação de conversores, chaves e armazenamento de energia por baterias, constituindo um sistema de alimentação de potência capaz de assegurar a continuidade da alimentação à carga, em caso de falha da alimentação de entrada.
2.1.19 tempo de autonomia: Tempo mínimo durante o qual o nobreak, partindo com as baterias carregadas, assegura continuidade de alimentação de energia à carga, quando a fonte de alimentação em c.a. falha.
2.1.20 tempo de recarga: Tempo máximo requerido pelo nobreak para as baterias estarem a 90% de sua capacidade nominal.
2.1.21 tempo de transferência: Intervalo de tempo entre a comutação do modo rede para o modo bateria e vice-versa. 2.1.22 tensão estabilizada: Tensão mantida dentro de uma faixa definida.
2.1.23 tensão nominal de entrada: Tensão de alimentação primária, como especificado pelo fabricante. 2.1.24 tensão nominal de saída: Valor declarado pelo fabricante de tensão de saída.
2.1.25 transformador ferrorressonante: Dispositivo eletromagnético passivo que mantém a tensão de saída dentro da faixa definida.
2.1.26 unidade funcional do nobreak: Unidade funcional como, por exemplo um retificador, um inversor ou uma chave para o nobreak.
2.2 Topologia
2.2.1 on line: No modo rede, a tensão e freqüência de saída são independentes da tensão e freqüência da rede c.a. de entrada; o inversor é responsável por 100% da potência fornecida à carga por 100% do tempo de operação. O tempo de transferência é igual a zero.
2.2.1.1 Exemplo de topologia empregada em dupla conversão
No modo rede, a carga é continuamente alimentada pelo conjunto retificador/inversor operando em sistema de dupla conversão, isto é, conversão c.a. para c.c e c.c. para c.a. A tensão e freqüência de saída são independentes da tensão e freqüência de entrada. Quando as características da rede c.a. estiverem fora das faixas operacionais preestabelecidas do
nobreak, este entra no modo bateria onde o conjunto bateria/inversor continua a alimentar a carga, pelo tempo de duração
da energia armazenada na bateria ou até o retorno da rede c.a. à sua faixa especificada, o que ocorrer primeiro (ver figura 1).
NBR 15014:2003
3
Figura 1 - Exemplo de topologia de nobreak dupla conversão
2.2.2 interativo No modo rede, a tensão de saída que permanece estabilizada independe da tensão da rede c.a. de entrada e a freqüência de saída depende da freqüência da rede c.a. de entrada. Esta topologia pode apresentar tempo de transferência.
2.2.2.1 Exemplos de topologias empregadas 2.2.2.1.1 Interativo convencional
No modo rede, a carga é alimentada com tensão estabilizada da rede elétrica c.a. A freqüência de saída é dependente da freqüência da rede c.a. de entrada. Quando as características da rede c.a. estiverem fora das faixas operacionais preestabelecidas do nobreak, o conjunto inversor/bateria mantém a alimentação da carga no modo bateria e uma chave desliga a entrada da rede c.a., evitando retroalimentação a partir do inversor. O nobreak trabalha em modo bateria pelo tempo de duração permitido pela energia disponível na bateria ou até o retorno da rede c.a. à sua faixa especificada, o que ocorrer primeiro (ver figura 2).
NBR 15014:2003
4
2.2.2.1.2 Interativo ferrorressonante
No modo rede, a carga é alimentada com energia da rede c.a. de entrada, através de um transformador do tipo ferrorressonante. Neste modo de operação, a tensão de saída é estabilizada pelo transformador ferrorressonante e a freqüência de saída é dependente da freqüência da rede c.a. de entrada.
Quando as características da rede c.a. estiverem fora das faixas operacionais preestabelecidas do nobreak, o conjunto inversor/bateria mantém a alimentação da carga no modo bateria e uma chave desliga a entrada da rede c.a., evitando retroalimentação a partir do inversor.
O nobreak trabalha em modo de energia armazenada pelo tempo de duração permitido pela energia disponível na bateria ou até o retorno da rede c.a. à sua faixa especificada, o que ocorrer primeiro (ver figura 3).
Figura 3 - Exemplo de topologia de nobreak interativo ferrorressonante 2.2.2.1.3 Interativo de simples conversão
Na topologia de simples conversão um único conversor substitui o inversor, retificador e o carregador. No modo rede, a tensão de saída é estabilizada pelo conversor e a freqüência de saída depende da freqüência da rede c.a. de entrada. Quando as características da rede c.a. estiverem fora das faixas operacionais preestabelecidas do nobreak, o conjunto conversor/bateria mantém a alimentação da carga no modo bateria e uma chave desliga a entrada da rede c.a., evitando retroalimentação a partir do conversor.
O nobreak trabalha em modo de energia armazenada pelo tempo de duração permitido pela energia disponível na bateria ou até o retorno da rede c.a. à sua faixa especificada, o que ocorrer primeiro (ver figura 4).
NBR 15014:2003
5
Conversor
Figura 4 - Exemplo de topologia de nobreak interativo de simples conversão
2.2.3 stand-by: No modo rede, a tensão e a freqüência de saída dependem da tensão e freqüência da rede c.a. de entrada. Esta topologia apresenta tempo de transferência.
2.2.3.1 Exemplo de topologia empregada de nobreak stand-by
No modo rede, a carga é alimentada com energia da rede c.a. de entrada (com ou sem a utilização de transformador de tensão). A tensão e a freqüência de saída são dependentes da tensão e da freqüência da rede c.a. de entrada. Quando as características da rede c.a. estiverem fora das faixas operacionais preestabelecidas do nobreak, o conjunto inversor/bateria mantém a alimentação da carga no modo bateria e uma chave desliga a entrada da rede c.a., evitando retroalimentação a partir do inversor. O nobreak trabalha em modo de energia armazenada pelo tempo de duração permitido pela energia disponível na bateria ou até o retorno da rede c.a. à sua faixa especificada, o que ocorrer primeiro (ver figura 5).
Figura 5 - Exemplo de topologia de nobreak stand-by ________________
CHAVE ESTÁTICA
01 INTRODUÇÃO
O propósito de uma Chave Estática de Transferência em corrente Alternada (AC) é manter a carga crítica alimentada a partir de duas redes de alimentação, selecionando uma das redes como “prioritária” e transferindo a alimentação da carga crítica para a outra rede em caso falha ou variações de tensão da rede prioritária sem interrupção.
É formada totalmente por componentes estáticos (thiristores em blocos de potencia), não se utilizando de chaves eletromagnéticas para complemento da transferência (daí o seu nome “Chave Estática”), duas placas de controle, sendo uma principal e uma auxiliar, e uma placa de gatilhamento. Disjuntores nas entradas para proteção de sobrecarga ou curto-circuito, e filtro RFI (Interferências por Freqüências de Radio). Abrigada em gabinete de chapa de aço tratada e pintada com tinta epóxi para dar maior proteção e durabilidade ao conjunto. Este gabinete pode ser do tipo auto-portante (com ou sem rodízios) ou em quadro de sobrepor em parede.
02 FUNCIONAMENTO
O sistema de controle monitora constantemente as duas redes de entrada e saída nos parâmetros de tensão, fase, freqüência e sincronismo para decidir qual é a rede que alimentará a carga com segurança.
Caso algum destes parâmetros saia fora dos limites pré-ajustados o controle impedirá que esta rede, inadequada, alimente a carga crítica.
A chave estática trifásica também pode funcionar sendo alimentada por apenas uma das redes, pois a fonte do sistema de controle e gatilhamento são duais, ou seja, é alimentada pelas duas redes
Neste caso de alimentação por apenas uma rede, ela será transferida para alimentar a carga se estiver dentro dos parâmetros especificados, não importa o modo de operação selecionado. O sistema continuará monitorando esta rede e em caso de falha ou variação acima do permitido a chave estática desconectará a carga.
03 OPÇÕES DE FUNCIONAMENTO
Temos duas opções selecionáveis de funcionamento: “AUTOMÁTICO” e “MANUAL”, sendo:
Automático: A chave estática seleciona a rede mais adequada para carga respeitando a “prioridade selecionada”. Caso a tensão ou a freqüência da rede selecionada saia fora dos limites pré-ajustados ou ocorra uma falta de fase a chave estática transfere a alimentação da carga para outra rede sem interrupção. Quando a rede prioritária restabelecer sua normalidade de tensão e freqüência a chave estática re-transfere a carga para a rede prioritária também sem interrupção.
Manual: A seleção de qual rede alimentará a carga é feita manualmente pelo usuário através do botão de transferência. O Botão de Transferência executa a transferência e/ou desbloqueio da chave estática quando estiver nessa condição. Estas chaves de seleção e transferência se encontram no painel interno para maior segurança contra operação por pessoas não autorizadas.
04 SELEÇÃO DE PRIORIDADE
Seleção de Prioridade: seleciona uma das entradas como rede preferencial para alimentar as cargas.
Prioridade Rede “1”: A chave estática seleciona a “Rede 1” para alimentar a carga. Caso a tensão ou a freqüência da “Rede 1” saia fora dos limites pré-ajustados ou ocorra uma falta de fase a chave estática transfere a alimentação da carga para a “Rede 2” sem interrupção. Quando a
“Rede 1” (prioritária) restabelecer sua normalidade de tensão e freqüência a chave estática re-transfere a carga para ela também sem interrupção.
Prioridade Rede “2”: A chave estática seleciona a “Rede 2” para alimentar a carga. Caso a tensão ou a freqüência da “Rede 2” saia fora dos limites pré-ajustados ou ocorra uma falta de fase a chave estática transfere a alimentação da carga para a “Rede 1” sem interrupção. Quando a “Rede 2” (prioritária) restabelecer sua normalidade de tensão e freqüência a chave estática re-transfere a carga para ela também sem interrupção.
T E C N O L O G I A O N L I N E C O M B Y PA S S
E S T Á T I C O D E M A N U T E N Ç Ã O *
C A R A C T E R Í S T I C A S P R I N C I PA I S
Saída Rede Elétrica de EntradaCorrente Alternada de Entrada Corrente Contínua
Corrente Alternada de Saída Corrente Alternada Bypass Estático
Corrente Alternada Bypass Estático de Manutenção
I N T E R FAC E S D E
G E R E N C I A M E N TO
R E M OTO
Tecnologia Avançada DSP (Digital Signal Processor)
Memória Interna para Registro de 5 Mil Eventos
Medições em True RMS com Precisão de Multímetros
Ajustes da Tensão de Saída e Setting-Points pelo Painel
Gerenciamento Remoto Real-Time Via Internet
Correção do Fator de Potência de E ntrada 0.99*
Permite funções avançadas e exclusivas em tempo real.
Permite que sejam rastreados para análise.
São ideais para a medição de cargas não lineares.
Asseguram elevada precisão e confiabilidade.
Via TCP/IP e firewalls com proteção de senhas para acesso remoto.
Atua como filtro para as cargas não-lineares.
Possibilidade de Upgrade do Firmware do DSP Via Internet
Acionamentos Monitorados pelo Processador DSP
Controle Inteligente da Velocidade dos Coolers
Bypass Estático* e Bypass Estático de Manutenção*
Compatível com Todos os Grupos Geradores
Garante a atualização e preservação do investimento.
As manobras são registradas e gravadas no log de eventos.
Prolongam a vida útil dos equipamentos e reduzem os intervalos de manutenção.
Adicionam proteção e elevam a confiabilidade da carga sensível.
Precisão e total proteção para operação com grupos geradores.
Bypass Estático de Manutenção*
Permite a transferência e o retorno da carga do No-Break para um circuito alternativo de fornecimento de energia para atividades de manutenção. Em quaisquer situações o fornecimento de energia é contínuo, sem
interrupções. Retificador Converte a energia da rede elétrica da concessionária ou do grupo gerador em corrente contínua, corrigindo ou eliminando distúrbios da entrada do sistema. Inversor
Converte a corrente contínua do retificador ou das baterias em corrente alternada de saída, com forma de onda senoidal pura, livre de distúrbios.
Banco de Baterias
Armazena energia reserva para alimentar o No-Break durante um período pré-determinado, denominado como tempo de autonomia do No-Break.
Bypass Estático* Sistema de proteção que, em caso de problemas, transfere automaticamente a carga para um circuito alternativo, sem interrupção no fornecimento de energia. Rede Presente Falha de Rede Bypass Estático Bypass Estático de Manutenção
Selection
Série Premium
São compostas por várias ferramentas. O software UPSMON permite monitorar remotamente o No-Break, executa shutdown automático em múltiplos servidores e envia alertas por e-mail. Já o software UPSMAN e RCCMD é específico para automatização de shutdown de servidores, podendo desligar automática e simultaneamente vários servidores, mesmo com sistemas operacionais diferentes.
O software UNMS II possibilita a supervisão remota de grande quantidade de equipamentos, através do Adaptador CS121BL com a MIB RFC1628 implementada.
3000 3,0 700 X 280 X 640 140** 5000 5,0 700 X 280 X 640 140** 7500 7,5 700 X 280 X 640 140 10000 10,0 1000 X 280 X 840 220 15000 15,0 1000 X 280 X 840 240 22000 22,0 1100 X 350 X 940 265 30000 30,0 1100 X 420 X 940 330 Modelo Potência kVA Dimensões Físicas alt x larg x prof
mm Peso (sem baterias) kg
E S P E C I F I C A Ç Õ E S T É C N I C A S
Entrada Tensão: • Monofásica: 220 / 208 / 230 / 380 / 440V • Trifásica: 220 / 380 / 400 / 440V Variação Admissível:• ± 20% da tensão nominal (até 10 kVA)
• ± 15% da tensão nominal (15 kVA e acima) Freqüência: 50 ou 60 Hz
Variação de Freqüência Admissível: ± 8% Configuração: • Monofásica: F + N + T • Bifásica: F + F + T
• Trifásica: 3F + N + T (15 kVA e acima) Fator de Potência: • 0,8 • 0,99* Saída Tensão: • 100 / 110 / 115 / 120 / 127 / 208 / 220 / 230V Potências Disponíveis: • 3 / 5 / 7,5 / 10 / 15 / 22 / 30kVA Regulação Estática: ±1% nominal Freqüência: 50 ou 60 Hz
Variação de Freqüência: ±0,05% em modo bateria Configurações: • Monofásica: F + N + T • Bifásica: F + F + T Fator de Potência: 0,7 Forma de Onda: senoidal
Distorção Harmônica THD: inferior a 1%, total Fator de Crista: 3:1
Capacidade de Sobrecarga: 125% durante 25s Rendimento: 90%
Baterias
Tensão de Linha: 192 VDC
Sistema de Recarga: controlado, automático Tempo de Recarga: 8 a 10 horas para 90% da carga Tipo: seladas, isentas de manutenção
Bypass Estático*
Acionamento: automático controlado pelo DSP Tempo de Transferência: 0ms (nulo)
Retransferência ao Modo Normal: automática Bypass Estático de Manutenção*
Permite manutenção do No-Break sem desligar a carga
Acionamento: manual através de disjuntor Reposição ao Modo Normal: sem interrupção Proteções Elétricas
Sub e Sobre Tensão de Entrada e Saída Sub e Sobre Tensão DC e Bateria Sobrecarga e Curto-Circuito Mínima Descarga de Bateria Sobre Temperatura n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n ** Baterias inclusas CM.MK T 102.1 RE
V.4 - As especificações estão sujeitas a alterações sem pr
évio aviso
.
Características Físicas e Mecânicas Dimensões Compactas
Display: LCD - cristal líquidoretro-iluminado
Estrutura do Gabinete:
• Rack: metálico, monobloco
• Painel Frontal: em ABS de alta resistência
• Tampas laterais e superior removíveis
• Acabamento: pintura epóxi-pó na cor bege com tratamento térmico e anti-corrosivo
Movimentação: por rodízios auto-sustentáveis Rodízios com travas*
Ventilação: forçada, com controle digitalde
velocidadepelo DSP
Transformador Isolador: com blindagem eletrostática
Porta de Comunicação:
• Serial RS232C Isolada Full Duplex -DB9 Fêmea
• Contato Seco DB9 Fêmea Interfaces de Gerenciamento
Mono e multi-usuário, client-server e multiservidores
Vários servidores em um único No-Break Ferramentas de Shutdown e Gerenciamento Protocolos: • Serial RS232 • Serial RS485* • SNMP / Telnet / http / TCP/IP* Softwares de Gerenciamento*
• UPSMON / UPSMAN / Client RCCMD
• Adaptador SNMP CS121BL
• UNMS II
Ambientes e Sistemas Operacionais
• Windows 7 / 2003 / 2007 / Vista
• Linux / Novell / Java
• Unix / IBM AIX / HP-UX / SunOs / Solaris / OSF/1 / AS-400
• HP-Open View / IBM-Tivoli / CA-Unicenter TNG / SunConnect / SunNet Manager / Novell NMS / ManageWise
(Marcas dos respectivos fabricantes) * Opcional n n n n n n n n n n n n n n Medições True RMS
Potência de Saída em kVA Potência de Saída em kW Fator de Potência de Saída Tensão de Saída Corrente de Saída Freqüência de Saída Tensão de Bateria Corrente de Bateria* Fator de Potência de Entrada* Tensão de Entrada Corrente de Entrada* Freqüência de Entrada n n n n n n n n n n n n n Alarmes
Controlados pelo processador DSP Tipos de Alarmes:
• Sonoros:
» Falta de Rede: 1 toque a cada 4 s
» Pré-alarme das Baterias: 1 toque por segundo » Falha Interna do No-Break: alarme contínuo
• Mensagens de Alerta: » Display de Cristal Líquido
» Software UPSMON, local ou remoto » Mensagem por e-mail, celular ou pop-up: - Operação Normal
- Falha de Rede - Pré-alarme de Baterias - Bypass Estático Ativo - Bypass Manual Ativo - Sobrecarga de Saída - Falha Interna Nº # n n Log de Eventos Registros Armazenados:
• 5 mil registros em memória NVRAM
• Indicação de data, hora e ocorrência
• Medições
• Status de operação e alarmes do painel
• Status chaves internas Autonomia da NVRAM:
• 5 anos (com No-Break desligado)
n
n
Características de Operação
Ruído Audível: 55 dBA a 60 dBA a 1 metro MTBF (Mean Time Between Failures): 200 mil horas MTTR (Mean Time To Repair): 30 minutos Temperatura Ambiente: • Baterias: 0ºC a 30ºC • No-Break: 20ºC a 40ºC • Recomendada: 20ºC e 25ºC Umidade Relativa: • 0% a 95% sem condensação • Recomendada: 45% a 55% Altitude: até 1.000m
Tipo de Ambiente Recomendado:
• Interno, instalação abrigada
• Atmosfera: limpa, livre de partículas condutivas, gases tóxicos, líquidos e inflamáveis.
Grau de Proteção: IP-20
n n n n n n n n
Av. Eng. Alberto de Zagottis, 760 - 04675-085 - São Paulo - SP Tel.: (11) 5696-5000 - Fax: (11) 5696-5055 www.cmcomandos.com.br CM COMANDOS LINEARES Nós incentivamos a r eciclagem C Impr
esso com papel de origem cer
tificada O S D N L I A N M E O A C R E MC 9001
