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Sistemas de alimentación ininterrumpida

Ningún equipo informático, por sofisticado que sea, está exento de sufrir un corte de luz y apagarse. Es por ello que es necesario, especialmente cuando se están procesando datos o dando servicios de alojamiento web u otros, utilizar sistemas auxiliares de alimentación.

Un SAI o sistema de alimentación ininterrumpida es un dispositivo electrónico que permite proteger a los equipos frente a los picos y/o caídas de tensión. De esta manera se dispone de una mayor estabilidad frente a los cambios de voltaje del suministro eléctrico y de una fuente de alimentación auxiliar cuando se produce un corte de luz.

Detallando un poco más, la corriente eléctrica original adolece de algunos problemas que un SAI puede solucionar, por ejemplo:

  • Corte de energía: Consiste en la pérdida total del suministro eléctrico, causado por la caída de rayos, exceso de demanda, accidentes, etc.
  • Microcortes: Caída momentánea del voltaje por debajo del 90% nominal. Normalmente causados por el arranque de algún motor que precisa en ese momento una gran demanda.
  • Pico de tensión: Un exceso momentáneo de voltaje por encima del 110% nominal. Puede provocarlo una rápida reducción de la carga eléctrica por la parada simultánea de múltiples aparatos eléctricos.
  • Bajada de tensión sostenida: Son bajadas con una duración superior al minuto y normalmente es responsable la empresa suministradora de electricidad.
  • Subida de tensión sostenida: Este problema, si no existe un SAI, provocará con seguridad que el equipo se queme. Normalmente el problema es de la empresa suministradora de electricidad.
  • Ruido eléctrico: Provocado por soldadores, impresoras, rayos, etc. Puede provocar errores en los programas y también, daños en los componentes electrónicos.
  • Variación de frecuencia: Es una alteración en la frecuencia de la corriente alterna. Suelen causar un funcionamiento errático y errores intermitentes en los equipos.
  • Micropicos: Son como los microcortes, pero de menor duración, del orden de nanosegundos. Generan comportamientos impredecibles en los equipos y estrés en los componentes electrónicos reduciendo su vida útil.
  • Distorsión armónica: Este problema se produce cuando a la corriente original de una frecuencia determinada se le añaden otras señales de frecuencias que son múltiplos de la original (armónicos). Suelen ser generados por cargas como motores, copiadoras, etc. Provocan calentamiento en los equipos y errores de comunicación entre ellos.

Según las deficiencias anteriores de la corriente eléctrica que corrija el SAI, estos se clasifican en tres niveles: básico (nivel 3), medio (nivel 5) y alto (nivel 9).

También podemos identificar dos tipos de SAI, en función de su forma de trabajar:

  • Sistemas de alimentación en estado de espera o Stand-by Power Systems (SPS). Este tipo de SAI activa la alimentación automáticamente desde las baterías, cuando detecta un fallo en el suministro eléctrico.
  • SAI en línea (on-line), que alimenta al ordenador de modo continuo, aunque no exista un problema en el suministro eléctrico, y al mismo tiempo recarga su batería. Este dispositivo tiene la ventaja de que ofrece una tensión de alimentación constante, ya que filtra los picos de la señal eléctrica que pudiesen dañar al ordenador, si bien, el tiempo extra de trabajo que sus baterías ofrece, es menor que el de los SPS.

Un aspecto importante a tener en cuenta es la unidad de medida de un SAI, pues habrá que tenerla en cuenta para elegir el modelo que más nos interese.

Los fabricantes de SAI suelen utilizar el concepto de potencia aparente, la cual se mide en VA (voltiamperio), que es el producto de la tensión nominal por la intensidad nominal máxima. Por ejemplo, si un SAI suministra 200 voltios (V) y 10 amperios (A), entonces su potencia aparente será 2000 VA, o 2 kVA.

El vatio, representado por una W, es la unidad de potencia eficaz, la realmente consumida, la que facturan los distribuidores de energía eléctrica. Suele tomarse que la potencia eficaz (W) es la potencia aparente (VA) multiplicado por 0.75.

Por ejemplo, si un circuito eléctrico consume 1 amperio de intensidad eléctrica, cuando es alimentado con 220 voltios de tensión, entonces tiene una potencia real (o eficaz) de 1*220=220 W, lo que equivale a 220/0.75=293 VA de potencia aparente.

Si se necesitara conectar este circuito a un SAI, tendríamos que elegir este para que suministrara una potencia eficaz igual o superior a 293 VA, aunque se recomienda elegir un SAI un 30% más potente que la potencia necesitada, por tanto, tendríamos que elegir, del catálogo, un SAI que suministrara al menos 293*1.3=381 VA, o aproximadamente, 400 VA.

Algunos fabricantes utilizan una unidad superior para incorporar un margen de seguridad adicional que es el VAi (VA informático) o también denominado VApc. La equivalencia entre VA y VApc es VApc = VA * 1.6, con lo que en el ejemplo anterior nos iríamos a 381VA*1.6=610 VApc, o simplificando, puesto que ya tenemos margen suficiente de seguridad, 600 VApc.

Por otra parte, el SAI debe ser gobernado informáticamente. Algunos SAI se gestionan a través de una línea serie (RS-232) o un puerto USB. En los SAI superiores, se utiliza un puerto Ethemet y, en este caso, se debería asignar al SAI una dirección IP accesible desde los equipos conectados a él (cargas). Los equipos que componen la carga interrogan periódicamente (pooling) al SAI para conocer su estado. En función del estado del SAI los sistemas informáticos que componen la carga, pueden  tomar decisiones automáticamente. Por ejemplo, un servidor podría determinar que cuando el SAI le informa de que quedan 10 minutos de autonomía de batería, procederá a hacer un apagado ordenado del sistema y avisar al administrador, de la operación que está realizando, mediante el envío de un correo electrónico o un mensaje SMS.

Es importante también, saber que los SAI están fabricados con materiales altamente contaminantes y que sus residuos se encuentran regulados por ley, por lo que deben llevarse a centros de reciclaje apropiados una vez que dejen de estar en uso.

SAI

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