Diferentes topologias de no-break, qual escolher?
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Existem duas condições de operação, definidas pela situação da rede de alimentação. Enquanto a rede está presente, a chave é mantida fechada. A carga permanece alimentada pela rede elétrica, onde a tensão e a frequência de saída são totalmente dependentes da tensão e frequência da entrada. Essa topologia fornece proteção à carga para os três primeiros distúrbios da rede elétrica (Falta de Rede, Sub-Tensão e Sobre-Tensão), porém por não possuir capacidade de estabilização, gera frequentes processos de carga e descarga das baterias, reduzindo drasticamente a sua vida útil. Para os outros três distúrbios (Surto de Tensão, Variação de Frequência e Ruído), essa topologia não oferece proteção, expondo a carga a um risco muito elevado. Sempre que a rede C.A. apresentar características que excedam os parâmetros preestabelecidos, a chave é aberta e é dada a partida no inversor. A carga passa a ser alimentada pelo conjunto inversor/banco de baterias Quando a tensão de entrada retornar aos parâmetros normais, a carga é transferida do inversor para a rede. Durante as transferências de carga, seja ela da rede para o inversor ou viceversa, ocorre interrupção no fornecimento de energia. Nesta topologia o carregador possui pequena capacidade para a recarda das baterias e, portanto, não são recomendados para as aplicações que necessitam de longo tempo de autonomia. O inversor é dimencionado somente para operações eventuais , e apenas por alguns poucos minutos. São os equipamentos de menor custo apresentado, em praticamente 100% dos casos, a forma de onda é quadrada e de elevado conteúdo harmônico na saída do inversor. Por apresentarem uma tensão de saída de baixa qualidade e interrupções nas transferências de carga entre inversor e rede, não são indicados para alimentar cargas sensíveis. Cargas críticas, como as de informática, possuem fator de potência abaixo do permitido pelas concessionárias de energia. Enquanto a rede elétrica da concessionária estiver presente, as cargas operam diretamente conectadas a ela. Dessa forma, o usuário poderá ser tarifado não apenas pelo kWh consumidos, mas também pelo baixo fator de potência da carga. Além disso, a forte distorção harmônica na corrente drenada pela carga gera distorções na tensão da rede elétrica que podem interferir no funcionamento de outros equipamentos.
Diagrama de blocos Linha Stand-By
2- Nobreak Linha-Interativa (Line Interactive)
Os nobreaks (UPS) Interativos possuem estrutura interna muito semelhante à topologia Stand-by, existindo forte dependência da saída em relação a entrada.
Toda vez que a tensão de entrada apresentar caracte-rísticas fora das faixas opera-cionais preestabelecidas, a chave é aberta e o conjunto inversor/bateria mantém o fornecimento de energia para a carga.
Diagrama de blocos linha Interativa
3- Nobreak On Line Dupla Conversão
Nos equipamentos desta topologia sempre existe dupla conversão de energia. No primeiro estágio o retificador opera como conversor de tensão C.A. da rede elétrica em tensão C.C, e no segundo estágio o inversor converte tensãocontínua C.C, em alternada C.A. para a saída. Deste modo a tensão de saída fornecida para a carga possui amplitude/frequência/forma totalmente independentes da entrada.
Esta é a única topologia de nobreaks (UPS) que protege a carga contra os seis principais distúrbios da rede elétrica (Falta de Rede, Sub-Tensão e Sobre-Tensão,Surto de Tensão, Variação de Frequência e Ruído), sempre fornecendo tensão senoidal na saída além de não apresentar interrupção nas transferências de carga.
Nesta topologia o inversor é responsável por 100% da potência fornecida à carga por 100% do tempo de operação. Isso garante à carga uma energia de qualidade com baixíssima distorção harmônica, tensão e frequência rigorosamente controladas e independentes da rede elétrica. Sem nenhuma dúvida, esta é a topologia que apresenta maior confiabilidade e robustez, ideal para alimentar cargas críticas.
Durante uma falta na rede elétrica, a energia armazenada no banco de baterias é utilizada pelo inversor para alimentar a carga, sem interrupção na transferência. A forma de onda da tensão de saída permanece sonoidal.