manual de plantas de fuerza en cd _ rev d

Manual de Plantas de Fuerza en CD

M A N U A L D E P L A N T A S D E F U E R Z A E N C D

S E R V I C I O S T É C N I C O S Y D E S O P O R T E A L C L I E N T E

Manual de Plantas de Fuerza en CD

Alpha Technologies Ltd. 7700 Riverfront Gate • Burnaby, B.C. • CANADA

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Índice

1. La planta de fuerza en CD 1

1.1 Generalidades sobre las plantas de fuerza en CD 1 1.2 Rectificadores 5 1.3 Baterías 12 1.4 Distribución 20 1.5 Colector de tierra 23 1.6 Sistema de control y supervisión 24 1.6 Contactor para desconexión de la carga por bajo voltaje 28 1.8 Células CEMF(fuerza contra electro

motriz) 31 1.9 Compensación de las baterías por temperatura 32 32 1.10 Sistema conversor CD - CD 37 1.11 Integración de los sistemas de fuerza en CD 39 1.12 Inversores/UPS 41

2 Dimensionado y guía para órdenes 43

2.1 Cálculos 43 2.2 Fórmulas 45 2.3 Ejemplo de diseño de una planta de fuerza 46 2.4 Información para órdenes 46

3 Ingeniería en el sitio 47

3.1 Plano del local y cargas sobre el piso 47 3.2 Red de tierra 48 3.3 Equipos de protección contra transitorios (SPD) 51 3.4 Cableado 53 3.5 Control de la disipación térmica 55 3.6 Planos de ingeniería 56

4 Instalación inicial 57

4.1 Precauciones de seguridad 57 4.2 Lista de herramientas 58 4.3 Inspección 59

4.4 Armando/montaje de la planta de fuerza 59 4.5 Instalación del banco de baterías 60 4.6 Cableado 62 4.7 Procedimiento para el primer encendido 64 4.8 Prueba inicial de carga y descarga 65 4.9 Documentation 65

5 Puesta en servicio 69

6 Instalaciones en plantas ya en

operación 71

6.1 Precauciones 71 6.2 Lista de herramientas 71 6.3 Agregados al circuito de distribución 72 6.4 Agregado de barra maestra de tierra 72 6.5 Adición de un panel de distribución 73 6.6 Adición de un rectificador 74 6.7 Reemplazo de un Shunt 74

7 Mantenimiento y reparaciones en

sitio 75

7.1 Planta de fuerza y controles del sistema 75 7.2 Rectificadores RST 76 7.3 Rectificadores RSM 78 7.4 Rectificadores Pathfinder 79 7.5 Conversores CS y CSM 81 7.6 Baterías abiertas 83 7.7 Baterías de plomo ácido reguladas por

válvulas 84 7.8 Falla de baterías, localización, prevención

y medidas correctivas 84

8 Localización y reparación de averías 87

8.1 Planta de fuerza y controles 87

9 Acrónimos y abreviaturas 95

10 Reporte de la puesta en servicio 97

Página en blanco

Alpha Technologies 075-053-10 Rev D 1

La planta de fuerza en CD

La planta de fuerza en CD es una parte vital de todo sistema de comunicaciones.

1.1 Generalidades sobre las plantas de fuerza en CD

a mayoría de los equipos de telecomunicaciones, incluyendo PBX’s, equipos de conmutación telefónica, transmisión sea vía microondas o fibra óptica, radios portátiles, celulares, etc. están diseñados para operar en base a una fuente de CD. Una fuente de CD tiene la indiscutible ventaja de su alta confiabilidad en comparación a una fuente de CA. Esto es porque la batería, la que es

normalmente usada como respaldo, está directamente conectada a la carga sin etapas intermedias como por ejemplo un inversor, el que puede fallar y dejar al equipo sin alimentación. La planta de fuerza básica consiste en un rectificador, generalmente complementado por una batería, pero puede incluír varios otros componentes. Estos componentes son analizados en detalle más adelante en esta sección.

1.1.1 Requerimientos típicos de voltaje y amperaje en CD

Los voltajes más comúnmente requeridos para equipos de telecomunicación en CD son: +24V y -48V. La utilización de –48V está rápidamente volviéndose predominante y éste es el voltaje máximo operativo seguro de acuerdo ambos a NEC (National Electrical Code) y CEC (Canadian Electrical Code), el que no tiene requerimientos limitativos con respecto a la corriente. Voltajes más elevados reducirían el amperaje requerido e implicarían fusibles/llaves/cables más reducidos.

+24V se desarrolló a partir de la industria de los radios móviles, equipo que se diseña para operar alimentado por el cargador ó de un automóvil (+12V) ó de un camión (+24V)

-48V se desarrolló en el mundo de la telefonía porque se consideró que era el voltaje máximo admisible para trabajar sin riesgos cuando se tenían que hacer conexiones con polos vivos. La polaridad negativa (positivo a tierra, similar al viejo sistema eléctrico de automóviles británico de –6V CD) fue elegido puesto que reducía la corrosión galvánica que tenía lugar al tender directamente en tierra los originales pares telefonicos protejidos con una envoltura de plomo.

Capítulo

1

L


2 075-053-10 Rev D Alpha Technologies

Utilización Voltaje Amperaje Notas

Estaciones base de radio - móviles

+12V CD <50 Amps

Estaciones base de celulares analógicos

+24V CD 200-800 Amps

Estación transmisora de microondas

+24V CD <400 Amps

Estaciones base de radio - móviles

+24V CD <50 Amps

Estaciones base de celulares digitales

+24V CD 100-600 Amps

Estaciones base de celulares digitales

-48V CD 100-400 Amps

Estación transmisora de microondas

-48V CD <600 Amps

Estación transmisora para fibra óptica

-48V CD <100 Amps

Centro conmutación telefónica (pedestal)

-48V CD 20-100 Amps

Centro conmutación telefónica (remoto)

-48V CD 50-200 Amps

Centro conmutación telefónica (mayor)

-48V CD 200-10 000 Amps

PBX -48V CD <100 Amps

Control de teléfonos monederos

+/- 130V CD < 5 amps Histórico

Fiber in the loop (FITL)

+ 130V CD 100VA por circuito

tubos de onda para transmisión en microondas, etc

-12, +130 & + 250V CD

varios Histórico

TABLA A Voltajes tïpicos para equipo telefónico y requerimientos de amperaje



1.1.2 Voltajes típicos de las fuentes de CA

Según los países, hay una gran variedad en los voltajes de las fuentes de CA. Se debe identificar la fuente a la que se van a conectar los rectificadores. Véase la Tabla B y las figuras 1 a 3.

Servicio Configuración V–V Volts V-N Volts Dónde se usa? Notas

120/240V 1Ø 3 hilos

Monofásico 240V CA 120V CA USA, Canadá

120/208V 3Ø 4 hilos

Trifásico en estrella

208V CA 120V CA USA, Canadá

277/480V 3Ø 4 hilos


480V CA 277V CA USA

347/600V 3Ø 4 hilos


600V CA 347V CA Canadá

208 V 3Ø 3 hilos

Trifásico en delta

208V CA N/D USA, Canadá

480 V 3Ø 3 hilos

Trifásico en delta

480V CA N/D USA

220/380 V 3Ø 4 hilos


380V CA 220V CA Europa Asia Sud América

TABLA B Voltajes comerciales típicos de CA

FIGURA 1 monofásico con conexión a tierra



FIGURA 2 Trifásico en delta

FIGURA 3 Trifásico en estrella



1.2 Rectificadores

1.2.1 Descripción

El rectificador es una unidad que transforma una corriente alterna (CA) de entrada en una corriente contínua (CD) de salida convenientemente regulada y filtrada. La conexión de salida en CD suministra energía a la carga (equipo de telecomunicaciones) y también puede cargar una batería de respaldo (véase Figura 4).

1.2.2 Conexionado

El rectificador se conecta en paralelo ambos a la carga y a la batería (si provista). Múltiples rectificadores pueden ser conectados en paralelo, con los correspondientes polos (+) y (-) conectados entre sí.

1.2.3 Operación (Modo de carga flotante)

Los rectificadores se ajustan a las necesidades de voltaje de la batería (voltaje flotante) y en sistemas con más de un rectificador para “compartir” la carga ó suministrar el mismo voltaje de salida.

CA - ON – El rectificador alimenta la carga y suministra una corriente de mantenimiento a la batería.

CA - OFF – El rectificador se desconecta y la batería alimenta la carga hasta quedar totalmente descargada.

CA - ON – El rectificador alimenta nuevamente la carga, toda capacidad de carga extra disponible se utiliza para recargar la batería.

FIGURA 4 Esquemas de modos de operación de los sistemas de CD



1.2.4 Dimensionado

La capacidad de carga del rectificador se determina en función de las necesidades totales de potencia, teniendo presente la necesidad de obtener una solución económica..

Redundancia N+1 debe ser siempre considerada.. N es el número total de rectiticadores necesarios para satisfacer las necesidades totales de potencia y “1” es un rectificador extra que se agrega para asegurar que la falla de un rectificador no ponga en riesgo la integridad del sistema.

La determinación de cuál potencial va conectado a tierra, es decir el polo positivo (-48V CD) ó el negativo (+24V CD) es crítica. El cableado del potencial conectado a tierra se une en un punto, mientras que los cables “vivos” son conectados a través de fusibles ó interruptores.

Más detalles en la sección de cálculo de los sistemas de potencia.

1.2.5 Características y criterio de selección

Bajo ruido/ondulaciones garantiza que la carga no sea afectada por el rectificador tanto cuando están conectadas las baterías como también, y esto es primordial, cuando las baterías no están en servicio. Nótese que las baterías actúan como un filtro, aunque las tipo VRLA fallarán prematuramente si son conectadas a rectificadores con alto grado de ondulaciones.

Regulación de voltaje ajustada (línea y carga) para garantizar que las baterías sean cargadas adecuadamente y que la carga no sea sometida a voltajes fluctuantes.

Configuración modular ó configuración monolítica la configuración monolítica permite el más fácil remplazo de unidades y también la expansión del banco de rectificadores.

Factor de potencia unitario (F.P.>.95) se está volviendo gradualmente más importante a medida que las compañías suministradoras de electricidad adoptan cada vez más el control del factor de potencia. Un bajo factor de potencia de la instalación puede tener como consecuencia que la compañía de electricidad imponga un cargo adicional a la cuenta. En Europa el factor de potencia unitario es un requerimiento de la Comunidad Europea (CE) para residencias y comercios menores. Norte América bien podría seguir esta tendencia en el futuro próximo. Hay dos maneras de medir el factor de potencia: desplazamiento y verdadero. La componente de desplazamiento del factor de potencia es la relación entre potencia suministrada por la onda sinusoidal fundamental (60 Hz), en Watts, a la potencia aparente en Volt*Amp. Éste es el valor utilizado por las compañías de electricidad para determinar el sobrecargo en la facturación. El factor de potencia verdadero es el cociente de la potencia total ingresada, en Watts, al total ingresado en voltios y amperios, incluyendo la onda fundamental (60Hz) y todas sus armónicas (120, 180, 240, 360, 480Hz, etc.) Este valor es utilizado para cálculos de eficiencia. Los antiguos rectificadores Alpha utilizaban la corrección pasiva del factor de potencia para lograr factores de potencia razonables a bajo costo. Los rectificadores de la serie Pathfinder ofrecidos por Alpha poseen un factor de potencia verdadero >.99.



FIGURA 5 Potencia en un circuito inductivo

FIGURA 6 Triángulo del factor de potencia

Bajo THD (distorsión armónica total) y bajas corrientes armónicas para cumplir con los requerimientos de la CE y eliminar el sobrecalentamiento y problemas de interacción del generador y de los transformadores. THD se refiere a la distorsión en el voltaje ó en la forma de la onda sinusoidal entrante cuando se conecta el rectificador, y se expresa como un porcentaje.

Alimentación CA trifásica – Para potencias importantes es necesario para garantizar el balance de las cargas aplicadas a la red..

Alta eficiencia tiene la ventaja obvia de ahorrar energía, y también la de reducir las necesidades de interruptores, cableado y equipo de aire acondicionado más grandes.

Amplios márgenes de tolerancia en la alimentación para permitir que variaciones tanto del voltaje como de la frecuencia sean tolerados y no causen el cierre del rectificador. Los rectificadores Alpha tienen un amplio rango de tolerancia para ambos la frecuencia y el voltaje. Esto permite la operación



ininterrumpida y también la operación universal en 208/240V 60 Hz y 220V 50 Hz sin necesidad de modificación y reconfiguración.

Los rectificadores Pathfinder 48-3kW & 24-3kW (208/240V AC I/P) continúan operativos aún con voltajes de 90V CA (con rendimiento reducido)!

Compacto y liviano disminuye los costos de instalación, mantenimiento y transporte.

Repartición balanceada de la carga debe lograrse entre unidades del mismo diseño y también con otros tipos de rectificadores. Los rectificadores Alpha logran ésto con una combinación de repartición forzada (maestro/subordinado) y/o regulación ajustable de la pendiente. El control de la pendiente permite ajustar la regulación de voltaje característica de diferentes marcas de rectificadores a la medida.

Repartición forzada se opera eligiendo una unidad maestra (el rectificador con mayor capacidad de carga). Los otros rectificadores son forzados a ajustar su capacidad de carga para seguir a la unidad maestra repartiendo entonces la carga.

Regulación de la pendiente (Voltaje de salida) permite al usuario reducir en un pequeño valor el voltaje de salida del rectificador desde operación en vacío a plena carga. Esto se hace a pendiente constante. La pendiente en la regulación de voltaje de los rectificadores posibilita al usuario el organizar más facilmente la repartición de cargas y también permite ajustar a la medida las características de regulación de voltaje de diferentes marcas de rectificadores.

FIGURA 7 Regulación de la pendiente del voltaje de salida y corriente límite

Limitador de corriente ajustable limitando la corriente de salida del rectificador, tanto en el caso de una batería descargada como en situación de sobrecarga. El rectificador puede operar en estas condiciones sin peligro de daños.



Límitador de potencia permite que el rectificador suministre potencia adicional cuando el voltaje del sistema es bajo. Esto reduce el tiempo de recarga de las baterías y también suministra mayores posibilidades de sobrecarga reduciendo la necesidad de rectificadores redundantes.

FIGURA 8 Amperaje de salida de Pathfinder 48V-10kW con limitador de potencia

FIGURA 9 Comparación entre Límite de Potencia (Pathfinder 48V-3kW) – Limitación de corriente (RSM 48/50)

La llave selectora flotación/ecualización permite elegir entre estos dos modos de operación:

1. Modo flotación para carga normal de la batería. 2. Modo ecualización para carga rápida de baterías (con mayores voltajes de carga) cuando

se requiera. Esta carga rápida previene la sulfatación de las placas lo que ocasionaría voltajes desnivelados y baja performance. Esta es una característica importante especialmente para baterías abiertas de plomo calcio que están en flotación a voltajes reducidos. No es generalmente requerido para baterías tipo VRLA operando en condiciones normales.



Bloqueo automatico por voltaje alto (HVSD) y proteccion por sobre voltaje (OVP) que apagan el rectificador en el caso de excesivo voltaje de salida, previniendo daño a las baterías y a la carga. Una llave de re-encendido automático debería ser incluída para el caso de que la causa del HSVD sea debida a una descarga a tierra anormal.

Arranque suave gradualmente incorpora cada rectificador al sistema al arranque. Ésto elimina golpes de corriente asociados a otros tipos de rectificadores. El interruptor y cable de la alimentación se reducen, así como los costos de instalación del rectificador.

Retardador de arranque regulable permite el arranque secuencial de los rectificadores reduciendo tensiones en el generador de CA y permitiendo que los rectificadores arranquen a posteriori del compresor de aire acondicionado (lo que provoca golpes de tensión indeseados).

Alarmas proveen señales de falla de un rectificador y deben ser del tipo “sin fallas”. Se requiere señalización en el lugar y también remota.

Para el sensado remoto se conectan cables directamente desde las baterías a los rectificadores via un tablero de distribución de fusibles sensores alojado en el tablero supervisor. Ésto permite la regulación del voltaje de salida del cargador mejorando el nivel. Es importante para sistemas de fuerza que incluyen circuitos de carga y descarga separados y también en aquellos sistemas en los que puede haber una importante caída de voltaje en los cables de las baterías. Si esta opción no está conectada el rectificador revierte automáticamente al control interno, regulando su voltaje de salida en base al voltaje de sus terminales.

Control y monitoreo remoto permite que los rectificadores sean controlados remotamente, por ejemplo desde un panel de control y supervisión central.

Diodo paralelo (opcional) evita interrupciones a la salida en CD - en sistemas sin baterías - en la eventualidad de falla interna de un rectificador. Un diodo de bloqueo evita en ciertas circunstancias que la corriente fluya desde otros rectificadores en paralelo hacia el rectificador en falla. No es generalmente necesario ya que la carga almacenada en las baterías ó en los otros rectificadores abrirá el fusible de salida del rectificador ó el interruptor.

Modelo Voltaje Amperaje Características

Pathfinder & 24V CD 18, 110 A Ventilación por convección ó forzada

RSM 48/10 48V CD 10, 28, 55, 180A Diseño mudular

Factor de potencia corregido

RSM 24V CD 15, 50,100 A Ventilación por convección ó forzada

48V CD 7.5, 30, 50, 100A Diseño modular

Diseño conversor 100kHz

Corrección de factor potencia pasivo

RST 12V CD 50, 100 A Ventilación por convección

24V CD 30, 50, 100 A Diseño monolítico

48V CD 15, 30, 50, 100 A 48kHz diseño conversor adelan.

Corrección pasiva F.P.

TABLA C Oferta de Alpha Technologies (por tradución términos véase página 17)



1.2.6 Teoría de la Operation de RSM 24/50, 24/100, 48/30 y 48/50

Por favor observe el diagrama de bloques del circuito de alimentación. La alimentación en 184-264V CA 50/60Hz llega a través del interruptor al rectificador de onda completa, el que suministra un tren de pulsos a 120 Hz con picos de 340V a un circuito filtro de entrada. El circuito filtro de entrada suministra 290V nominales en CD “en bruto” con ondulaciones de aproximadamente 30VP-P 120Hz al circuito transistorizado de conmutación.

El circuito transistorizado de conmutación manipula la onda “en bruto” convirtiéndola en una onda rectangular de 525VP-P, 100kHz con un ciclo de trabajo nominal del 66%. Esta onda es ingresada en un transformador de potencia de ferrita el que la rebaja y aísla las armónicas de orden superior. Un circuito rectificador convierte la corriente de salida del transformador de potencia en un tren de pulsos en CD con picos nominales de 136V. Un filtro de salida de dos etapas aplana y suaviza este tren de pulsos dando una salida de 52V CD con bajo ruido.

El circuito amplificador de errores de voltaje monitorea el voltaje de salida y lo compara con un señal de voltaje de referencia para dar una señal de falla de voltaje. De modo similar un amplificador de errores de amperaje monitorea la corriente de salida a través de una resistencia shunt y amplificador de escala para comparar el amperaje de salida con la predeterminada corriente máxima admisible y dar una señal de error de corriente.

Éstas señales son alimentadas a un modulador de amplitud de pulso (PWM) via circuitería OR para lograr regulación de ambos voltaje y amperaje. El modulador de amplitud de pulso controla el tiempo “ON”de los transistores de conmutación para regular la salida según comandos de los amplificadores de errores. También monitorea continuamente la corriente del transistor de conmutación para la protección ciclo por ciclo de ese transistor. Una alimentación auxiliar, a través de pequeños transformadores de 50/60 ciclos y conversosres CA/CA alimenta el circuito de control y la circuitería del tablero de entrada. El PWM recibe los comandos ON/OFF y la señal de tiempo desde los circuitos del tablero frontal y del de control.

FIGURA 10 Diagrama de Bloques de RSM (por tradución véase página 16)



1.3 Baterías

1.3.1 Descripción

La batería es una medio electro-químico para almacenamiento de energía.. Cuando la corriente de alimentación en CA a los rectificadores es interrumpida, ó cuando la corriente de salida de los rectificadores es insuficiente para alimentar la carga, la batería automáticamente proporciona la corriente necesaria. Las baterías pueden ser usadas en combinación con un generador para dar respaldo prolongado. Las baterías consisten en una serie de celdas interconectadas. El número de celdas en serie está determinado por el voltaje operativo del sistema y el voltaje de funcionamiento de cada celda.

1.3.2 Conexionado

La batería se conecta en paralelo entre el rectificador y la carga.

1.3.3 Operación

Según se indicó en las secciones respectivas referentes al rectificador.

Flótese la batería al voltaje recomendado por el fabricante (es función de la temperatura).

Hay baterías que requieren ecualizaciones periódicas. Ecualización es cuando un voltaje más alto es aplicado para asegurar el adecuado balance de voltaje entre celdas y el buen estado de las mismas.

Parámetro Batería de plomo ácido regulada por válvula (VRLA)

Batería cubierta ó ventilada

Por celda Sistema 24V

Sistema 48V

Por celda Sistema 24V

Sistema 48V

V nominal 2 24 48 2 24 48

V Flot. 2.25 27 54 2.20 26.4 52.8

V Ecualiz. 2.30 27.6 55.2 2.30 27.6 55.2

V Final 1.75 21 42 1.75 21 42

V Op. 1.75-2.30 21-27.6 42-55.2 1.75-2.30 21-27.6 42-55.2

# cells 1 12 24 1 12 24

TABLA D Parámetros operativos típicos de baterías

1.3.4 Detalles de dimensionado

1. Determine el perfil de la carga (por ejemplo Amp por horas) y elija las baterías en base a las tablas de dimensionado de los fabricantes. (Vea eejemplos: Tabla E). Las baterías son clasificadas en base a los siguientes criterios:

Temperatura de Referencia (25°C en Norte América, 20°C en Europe).

Voltaje final (el voltaje mínimo al que una celda podría ser descargada). El voltaje final usado en los cálculos es generalmente el voltaje mínimo al que puede ser descargada la batería sin causarle daño. Un valor más conservador del voltaje final prolongará la vida útil de la batería pero reducirá el lapso de tiempo que da respaldo.

Guíese por las directivas para dimensionado de baterías de IEEE para calcular su dimensionamiento en caso de perfiles de carga complejos. Considere la velocidad de carga para dimensionar los conectores entre celdas y bancos.



2. Aplique el factor de corrección por temperatura para temperaturas promedio por debajo de 25°C (77°F), si corresponde (Véase Tabla F).

3. Confirme que el voltaje operativo de la batería cae dentro del rango de voltaje operativo aceptable para el equipo conectado.

4. Aplique el factor de degradación por el período de vida útil de la batería. Este factor es 20% y tiene en cuenta:

La batería es expedida no al 100% de su capacidad de carga, sino generalmente al 90% (Plena carga se alcanza luego de un corto período en flotación).

Nota: Las celdas forma “tanque” son expedidas al 100% de la capacidad de carga.

Se considera que se alcanza el fin de la vida útil de una batería cuando llega a sólo el 80% de su capacidad nominal de carga (Véase Figura 11).

5. La capacidad de carga de una batería está determinada por la cantidad y tamaño de sus placas, por lo tanto a mayor dimensión de la batería, mayor es su capacidad de carga.

6. Grupos de baterías pueden ser conectados en paralelo para obtener aumento de capacidad de carga. Todos los grupos deben ser de igual capacidad de carga y los cables de interconexión de la misma sección y aproximadamente la misma longitud para lograr características óptimas de carga y descarga. El máximo de grupos recomendado es tres.

7. Aplicaciones menores normalmente usan baterías tipo mono - block. Baterías tipo mono - block son aquéllas que contienen más de una celda por unidad (por ejemplo la batería del automóvil es un mono - block de 12V conteniendo 6 celdas.

Para mayor información, sírvase referirse a:

IEEE-485-199- Prácticas recomendadas por IEEE para el dimensionado de bancos grandes de

baterías de plomo ácido para instalaciones fijas.

.

IEEE-1184 Guía IEEE para la selección y dimensionado de baterías para equipos de servicio

ininterrumpido (UPS).

IEEE-1689 Guía IEEE para la selección de baterías de plomo ácido reguladas por válvulas

(VRLA) para aplicaciones fijas.



Rendimiento promedio de las Celdas*

Descarga en amperios.

Electrolito den. 1.215 @ 77 F (25 C),.

TIPO

CAP.Nom. A.H.

72 hr.

24 hr.

12 hr.

8 hr.

5 hr.

4 hr.

3 hr.

2 hr.

1.5 hr.

1 hr.

30 min.

15 min.

1 min.

Hasta 1.50 VPC 1 min.

Hasta 1.75 VPC Final

EA-5 230 4.6 11.1 18.8 26.6 44.0 49.9 59 75 87 102 152 197 290 530

EA-7 270 4.8 12.9 23.7 33.3 49.0 58.5 73 98 120 154 226 291 426 790

EA-9 350 6.4 17.2 31.6 44.4 65.3 78.0 97 131 160 205 298 380 548 1010

EA-11 440 8.0 21.5 39.5 55.5 81.7 97.5 122 164 199 257 367 465 685 1270

EA-13 530 9.6 25.8 47.4 66.6 98.0 117 146 197 239 308 435 558 792 1460

EA-15 620 11.2 30.1 55.3 77.7 114 137 171 229 279 359 507 651 924 1700

EA-17 710 12.8 34.4 63.2 88.8 131 156 195 262 319 411 571 728 1010 1870

EA-19 800 14.4 38.7 71.1 99.9 147 176 219 295 359 462 634 801 1100 2030

EA-21 890 16.0 43.0 79.0 111 163 195 244 328 399 513 694 870 1190 2200

* Los valores transcriptos son valores promedio y deben corregirse según IEEE-485

Valoración a amperaje de descarga constante @ 77 F (25 C).

Tiempo de operación hasta voltaje final

Volts. por Celda

Final

5 min.

15 min.

30 min.

60 min.

2 hr.

3 hr.

4 hr.

5 hr.

6 hr.

7 hr.

8 hr.

10 hr.

12 hr.

20 hr.

24 hr.

48 hr.

72 hr.

100 hr.

1.75 274 162 105 61.5 34.8 25.0 19.6 16.2 14.0 12.3 11.0 9.08 7.79 5.00 4.19 2.13 1.43 1.04

1.80 240 151 99.0 60.1 34.0 24.2 19.0 15.8 13.6 11.9 10.7 8.80 7.58 4.89 4.10 2.10 1.42 1.03

1.85 203 136 92.0 55.0 31.4 22.8 18.0 15.0 12.9 11.3 10.1 8.44 7.23 4.67 3.92 2.02 1.37 0.99

1.90 156 110 75.0 47.0 28.9 21.0 16.8 14.0 12.0 10.6 9.50 7.90 6.73 4.34 3.65 1.88 1.26 0.91

TABLA E Tablas de comportamiento típico de baterías



Esta tabla es solamente para celdas de plomo ácido cubiertas

ºC del electrolito Temperatura ºF factor de corrección por dimensión

-3.9 25 1.520 -1.1 30 1.430 1.7 35 1.350 4.4 40 1.300 7.2 45 1.250 10.0 50 1.190 12.8 55 1.150 15.6 60 1.110 18.3 65 1.080 18.9 66 1.072 19.4 67 1.064 20.0 68 1.056 20.6 69 1.048 21.1 70 1.040 21.7 71 1.034 22.2 72 1.029 22.8 73 1.023 23.4 74 1.017 23.9 75 1.011 24.5 76 1.006 25.0 77 1.000 25.6 78 0.994 26.1 79 0.987 26.7 80 0.980 27.2 81 0.976 27.8 82 0.972 28.3 83 0.968 28.9 84 0.964 29.4 85 0.960 30.0 86 0.956 30.6 87 0.952 31.1 88 0.948 31.6 89 0.944 32.2 90 0.940 35.0 95 0.930 37.8 100 0.910 40.6 105 0.890 43.3 110 0.880 46.1 115 0.870 48.9 120 0.860 51.7 125 0.850

TABLA F Factor de corrección por temperatura



FIGURA 11 Performance de la batería en su vida útilInput - entrada

Traducción de términos en la figura No. 10 (página 11):

Adjustments Regulaciones Auxiliary Supply Alimentación auxiliar Current Error Amplifier Amplificador de error de corriente Communications Comunicaciones Current Reference Amperaje de referencia DC/DC CD/CD Displays Visor Front Panel circuit Circuito de tablero frontal I out Corriente de salida Input Filter & Storage Capacitors Filtro de entrada y capacitores de

almacenamiento Input Rectifier Rectificador de entrada Isolation Boundary Límite de la aislación Local Current Sense Sensado de la corriente local Micro Processor Microprocesador Monitoring Monitoreo

On/Off Command Comando encendido/apagado OR gate Esclusa OR Pulse Width Modulator (PWM) Modulador de amplitud de pulso Output Salida Output Current Sense Sensado del amperaje de salida Output Filter Filtro de salida Output Rectifier Rectificador de salida Output Voltage Sense Sensado del voltaje de salida Remote Sense Sensado remoto Transistor Drive Comandos del transistor Transistor Switching Circuit Circuito de conmutación

transistorizado V aux IN Entrada de voltaje auxiliar V out voltaje de salida Voltage Error Amplifier Amplificador de error de voltaje Voltage Reference Voltaje de referencia



1.3.5 Carácterísticas y criterios de selección

En telecomunicaciones se usan tres tipos básicos de baterías de plomo ácido. Estos tres tipos, basados en la clasificación del ácido, están listados en la tabla G. Para cada aplicación debe elegirse el tipo apropiado.

Classificación del ácido

Descripción Ventajas Desventajas

Tecnología de inundación

Electrolito de líquido libre, similar a una batería de automóvil

-tecnología probada -opciones planas, tubular y tipo planta -mayor vida útil entre las baterías de plomo ácido operando a temperaturas altas

-mantenimiento importante -restricciones en el transporte

Tecnología VRLA-AGM (Malla de vidrio absorbido)

Una pequeña cantidad de electrolito líquido es mantenido en suspensión en una malla de fibra de vidrio

-bajo mantenimiento -mínimos vasos ventilados -instalación sencilla en cualquier posición -clasificación aduanera sencilla -no se congela

-difícil evaluación del estado de salud -rápida reducción de la vida útil cuando es operada a temperaturas altas (mayor de 25°C)

Tecnología VRLA-Gel

Sílica vaporizada es adicionada para gelificar el electrolito líquido

-mayor vida útil que AGM a temperaturas de operación altas

-performance (AH por kg) menor que con baterías AGM

TABLA G Comparación de tipos de baterías



FIGURA 12 Elementos de una Batería



Requerimientos respecto a ciclos – Diferentes aleaciones de las placas de las celdas y también la configuración de las placas afectan el rendimiento del ciclo (carga y descarga) de la batería. Determine los requerimientos de ciclos en su aplicación (por ejemplo: flotación con ciclos menores, flotación con fuertes ciclos ó ciclo puro) y elija la correcta batería en base a ello.

Velocidad de descarga:

Alta: < 15 minutos Media: 15 min. - 2 hr. Baja: 2 hr ó más

Mantenimiento - Requerimientos.

Parámetros para el diseño físico: ventilación, carga sobre el piso, espacio disponible.

Costo: considerando vida útil.

Baterías VRLA tanto de tipo AGM ó “gel” son generalmente la primera elección para respaldo. Alguna de las importantes características a considerar en baterías tipo VRLA son:

Material del vaso con baja tasa de difusión, por ejemplo: polipropileno ó PVC, a fin de evitar el secado.

Material del vaso debe ser retardador de la llama.

Compresión equilibrada de las placas por medio de un sistema estable de fijación de la compresión del vaso para mantener la integridad del sistema placa - separador de microporos (AGM).

Diseño adecuado para evitar la corrosión de las terminales y conexiones (AGM).

Instalación – Las baterías pueden ser colocadas en el tradicional banco de soporte ó también ser atornilladas unas contra otras (construcción autoportante). Para bancos pequeños la instalación en un estante ó en gabinetes es una alternativa a considerar.. Existen también baterías tipo AGM que los fabricantes entregan preparadas para su más fácil instalación en estantes.

1.3.6 Soluciones Alpha

Alpha no fabrica baterías, pero puede suministrarlas como componentes de una planta de fuerza.



FIGURA 13 Sistema básico (completo con distribución)

1.4 Distribución

1.4.1 Descripción

Fusibles y/ó interruptores son usados para distribuír, en condiciones seguras, la corriente CD desde el rectificador y las baterías hasta la carga. Estos componentes protegen contra cortacircuitos y sobrecargas tanto a la carga como a los cables, y también permiten la rápida desconexión manual . Ésto ayuda a aislar fallas entre circuitos. Los fusibles e interruptores son también utilizados para proteger las baterías y sus cables, y para permitir un medio adecuado para desconectarlas del sistema, sea por motivos de seguridad, prevención ó mantenimiento.

1.4.2 Conexionado

Distribución primaria

Fusibles y/ó interruptores instalados en los sistemas de alimentación se conectan en serie entre el sistema de fuerza y las cargas y/o entre el sistema de fuerza y las baterías.

Distribución secundaria

Importantes fusibles maestros son instalados en el sistema de fuerza para distribuír la corriente CD hasta los BDFB (Tablero de fusibles de distribución de las baterías) ó BDCBB (Tablero de interruptores de distribución de las baterías). Desde los BDFB la corriente es distribuída a las distintos puntos de la carga equipados con interruptores de menores dimensiones.

1.4.3 Operación

Fusibles

Corrientes excesivas que pasen por los fusibles “queman” el eslabón interno del fusible, desconectando la carga del sistema de alimentación. Un fusible de guarda es instalado en paralelo con el fusible principal y también se quemará cuando el fusible primario se queme. Este fusible de guarda proporciona señalización local de la falla y también envía una señal externa por medio de un contacto incorporado.



Interruptores de circuito

Corrientes excesivas que pasen por el interruptor causan excesivo calor (llaves térmicas) ó excesivo campo magnético (llaves magnéticas) que mueven la llave a la posición de OFF. La señal de alarma es producida ó por contactos auxiliares de la llave ó circuitería electrónica de detección.

Circuitería electrónica de detección

Un resistencia de 10 000 Ohm es conectada a través de la llave (para limitar la corriente) y el voltaje de salida del interruptor es monitoreado. La ventaja del circuito es que una alarma es emitida sólo cuando la llave está en posición OFF y la carga conectada, sin necesidad de una conexión auxiliar.

Llave en ON sin carga: el voltaje a la salida es alto alarma desactivada.

Llave en ON con carga: el voltaje a la salida es alto alarma desactivada.

Llave en OFF sin carga: el voltaje a la salida es alto (debido a que la resistencia permite el pasaje de

corriente) alarma desactivada.

Llave en OFF sin carga: el voltaje a la salida es bajo (debido a que la carga trae el voltaje hasta 0 volt.)

se acciona la alarma.

El voltaje será medido a la salida del circuito del interruptor aún cuando la llave esté en OFF; sin embargo la corriente que circula en este caso está limitada a pocos mA debido a los 10000 Ohm de la resistencia.

Dimensionado

Muchos equipos de telecomunicaciones requieren fusibles ó interruptores con curvas de retardo cortas “quema rápida” para lograr protección adecuada. Fusibles con curvas diferentes pueden ser utilizados para lograr requerimientos específicos.

Para que el funcionamiento sea confiable los fusibles y llaves deben ser dimensionados entre 1.25* y 1.5* de la carga contínua máxima prevista en el circuito.

Los fusibles y llaves de las baterías deben ser dimensionados a 1.25* de la carga máxima suministrada por todos los rectificadores del sistema (como mínimo).

Asegúrese de que el total de corriente permitida por el tablero de interruptores no es superado por los requerimientos de la carga conectada.

La capacidad del interruptor (el valor máximo de la corriente de falla que está capacitado para interrumpir en forma segura) debe corresponderse con la de la carga aplicada. La protección de las baterías requiere una mayor capacidad de los interruptores a causa de la alta corriente de cortacircuito del conjunto baterías – cables gruesos (baja impedancia).

Características y criterios de selección

Sensado remoto de la alarma via fusible de guarda ó contactos remotos en el circuito del interruptor.

Lámpara indicadora de alarma y un relay para aislación.



Método de instalación de los interruptores puede ser con el tradicional atornillado, conectado o enchufado.

Barras de protección para evitar el accionamiento accidental de los interruptores.

Circuitería electrónica detectora de accionamiento accidental.

Combinación – Varios tipos de fusibles e interruptores pueden combinarse en diferentes paneles para satisfacer los requerimientos de la carga.

Monitoreo de la corriente via una serie de shunts para asegurar que los circuitos no son sobrecargados ó también para monitoreo del consumo de corriente para facturación.

Protección de las baterías

EPO – Control de corte de emergencia usando un contactor ó interruptor shunt en localidades donde las regulaciones contra incendio estipulan un corte de emergencia obligatorio.

LVBD – Control de desconexión de las baterías para automáticamente desconectarlas (y reconectarlas) ante la eventualidad de cortes de corriente prolongados.

Desconexión manual de las baterías – Desconexión individual de cada fila para permitir el mantenimiento ó para aislar una falla.

Fusibles ó interruptores?

Ventajas de los fusibles – buena capacidad de corte, menor costo, flexibilidad, reacción inmediata.

Ventajas de los interruptores – pueden ser reconectados, precisos, reacción más lenta.


Bloques de Fusibles:

Tipo Rango (del block)

GMT 0-15A

70 Type 1/2A usado como indicador

BAF 0-30 A

Cartridge 0-30A, 31-60A, 61-100A, 101-200A

TPL 61-800A

Interruptores:

Fabricante Tipo Clasificación Capacidad Uso

Heinemann AM 5 – 100 A 5 ó 10kA carga ó batería

Heinemann CD 5 – 100 A 10.000A carga ó batería

Heinemann GJ 100-700 A 25.000A carga ó batería



1.5 Colector de tierra

1.5.1 Descripción

El colector de tierra (BRB), también llamado barra de tierra, proporciona un punto común de referencia y/o retorno para las cargas conectadas y el sistema de fuerza. Este punto de referencia común es conectado a la tierra general de la estación a fin de lograr un paso a tierra de baja impedancia para los transitorios y el ruido y también proporcionar una referencia de tierra a todo el equipo conectado.

1.5.2 Conexionado

Las terminales de tierra de todas las entradas de corriente, de las baterías y rectificadores deben ser conectadas a este punto. Esta barra debe ser también conectada a la red de tierra de la estación (Véase la sección de red de tierra).

1.5.3 Dimensionado

La barra de tierra es dimensionada de acuerdo con los valores de las cargas.

1.5.4 Características

Deben ser previstas piezas de conexión con dos perforaciones de varias medidas

Las barras de tierra deben estar aisladas del bastidor de relays con aisladores de plástico de manera que el sistema de fuerza pueda ser integrado correctamente en el punto común de la red de tierra.

Deber ser también previstos terminaciones con cables reducidos

Construcción en cobre estañado para una buena resistancia a la corrosión.


Alpha dispone de varios tipos de diferentes características, incluyendo barras chatas un “U” para conexionado de cables adicionales.



FIGURA 14 Sistema básico incluyendo tableros de distribución y supervisión

1.6 Sistema de control y supervisión

1.6.1 Descripción

En muchas plantas de fuerza es aconsejable disponer de un tablero central de control y monitoreo para obtener indicación local y remota de los parámetros de operación y alarmas, como también para tener un control centralizado del sistema.

1.6.2 Conexionado

Para controlar los diferentes parámetros y niveles, se hacen conexiones desde los distintos componentes hasta el tablero supervisor.

Pueden instalarse shunts en la carga a tierra ó el polo vivo, baterías ó conductor del sistema. Véase figura 14.

1.6.3 Operación

El voltaje de carga de las baterías y de descarga (por la carga) es monotireado con una conexión directa a las terminales de la fuente, batería y carga.

La corriente de carga de la batería y la corriente de descarga de la carga son monitoreadas con shunts externos. Shunts son resistores de calibrada baja resistencia diseñados para proporcionar una caída de voltaje determinada para una determinada corriente (relación lineal). Esta caída de voltaje es medida por un voltímetro. Un shunt típico tendrá una relación de 200A, 50mV. Es decir una corriente de 200 Amp a través del shunt provocará una caída de voltaje de 50mV.

También pueden ser presentados valores calculados, tales como la corriente total de salida de los rectificadores (suma de las corrientes de salida de cada rectificador). Aún cuando no se disponga de shunt en las baterías, la corriente de ó hacia las mismas puede también ser estimada como diferencia entre la corriente proporcionada por los rectificadores y la absorvida por la carga.



La temperatura de la habitación y la de las baterías puede ser monitoreada con sondas de temperatura.

Parámetros analógicos adicionales pueden monitorearse utilizando los zócalos libres.

Otros acontecimientos tales como alarma en un fusible de distribución ó de las baterías, falla del rectificador, del conversor, etc. son monitoreados desde los tableros de supervisión.

Las alarmas están basadas en un acontecimiento analógico ó digital. Cada alarma tiene un retardo de entre 2 y 5 segundos antes de enviar la señal. Este retardo elimina falsas alarmas debidas por ejemplo a transistorios. Las alarmas analógicas generalmente incorporan una histéresis a nivel de salida de la señal para prevenir la oscilación de una condición de alarna causada por una fluctuación en el punto de calibración. Las alarmas proveen señales a nivel local (visual y opcionalmente audible) y remotas (contactos de relays).

Los contactos de los relays pueden ser configurados en forma “A” (NO), forma “B”(NC), ó forma “C”(NO & NC).

Las funciones de control son extendidas desde el tablero supervisor para controlar varios otros componentes del sistema de potencia.

Tableros supervisores basados en microprocesadores tienen comunicación directa con los rectificadores para monitorear el sistema. La comunicación es via una conexión RS-485.

1.6.4 Dimensionado

Los shunts son dimensionados de acuerdo a los requerimientos de la carga y limitan la capacidad inicial de los sistemas de fuerza. La corriente permanente a través de un shunt no debe exceder el 80% de su valor nominal máximo.

1.6.5 Características (Tablero Dependiente)

Alarmas típicas

alto/bajo voltaje (1 & 2)

Fallas en el voltaje de la red comercial alto/bajo/falla

Fusible/interruptor de distribución

Fusible/interruptor de las baterías

fusible de control

alarma de falla de rectificador menor (un rectificador)

“ mayor (>un rectificador)

alarma de falla de conversor menor (un conversor)

“ mayor (>un conversor)

auto-equalizador

Corte por alto voltaje

Desconexión por bajo voltaje

Fuerza contra electromotriz (falta)

Fuerza contra electromotriz (falla)

Sin comunicación con el rectificador

Alarma menor del sistema de potencia ( “OR-ing” lógico de varias alarmas no críticas)

Alarma mayor del sistema de potencia (“OR-ing” lógico de varias alarmas críticas)



etc.

Controles

Las variadas posibilidades de los controles pueden ser usados para comandar los distintos componentes tales como rectificadores y contactores.

Ecualización manual – Permite al usuario hacer trabajar todos los rectificadores en modo de ecualización desde una sola llave. Es usado con propósitos de mantenimiento de baterías VRLA, esto es, ecualizar los voltajes de todas las celdas en una serie.

Auto-ecualización – Es común en instalaciones donde se usan baterías ventiladas. Esta función inicializa los rectificadores en modo ecualización (carga rápida) por una período de tiempo pre – programado (duración). Es usado para prevenir el sulfatado de las placas de plomo cuando la instalación consta de baterías ventiladas en flotación a voltajes bajos, ó también donde una más rápida recarga de las baterías es requerida luego de una falla de la alimentación. La auto – ecualización puede iniciarse de tres modos:

1. Por causa de falla en la alimentación y en función del voltaje de las baterías:

voltaje armado (indicando que ha ocurrido un largo corte, los rectificadores están apagados y las baterías se han descargado) y

voltaje activado (indicando que las baterías están próximas a su capacidad máxima, que el modo ecualización ha sido activado, los rectificadores están encendidos) Los rectificadores permanecerán en modo ecualización por la duración del período.

2. ecualización periódica; cuando las baterías son automáticamente ecualizadas en períodos de tiempo preprogramados.

3. inicialización manual usando los parámetros de duración para volver los rectificadores a modo flotación.

HVSD/OVP – automáticamente cierra todos los rectificadores cuando la situación de sobrevoltaje de la CD es detectada.

LVD – controla uno ó más contactores que se abren automáticamente con bajo voltaje y vuelve a cerrar cuando el voltaje retorna a valores normales. Véase sección sobre LVD.

control para cancelar LVD - usado con propósitos de mantenimiento.

Compensación de temperatura de baterías es usada para ajustar el voltaje de salida del rectificador de manera que el voltaje de flotación de las baterías es el adecuado en función de la temperatura de las mismas. Véase sección de compensación de temperatura de baterías.

Control del amperaje de carga es usado para limitar el flujo de corriente hacia las baterías cuando comienza la recarga luego de un corte de corriente. Es típicamente programado a C/5 (un quinto de la capacidad de las baterías). Ésto asegura que las baterías no son recargadas demasiado rápidamente, lo que provocaría un exceso de calor generado y también una posible reducción de la vida útil de las mismas. Esto es muy importante para baterías del tipo VRLA.

Diagnostico del banco de baterías



Estado de las baterías ó evaluación de su salud – Es un monitoreo contínuo del rendimiento de las baterías y de su estado de salud. Se expresa como un porcentaje de la especificación del fabricante. Señales de alarma pueden ser establecidas para cuando el estado de salud de la batería cae por debajo del 80%. Ésto es medido cada vez que se detecta que una signifativa descarga ha ocurrido.

Predicción de tiempo de trabajo remanente de la batería – Este algoritmo predice el número total de horas que la batería dará servicio - antes de que se descargue completamente ó una situación de LVD ocurra - a la actual tasa de descarga ,

Punto común de regulación del grupo de rectificadores – Permite que el operador programe y regule todos los rectificadores desde un punto único.

CEMF (fuerza contra electro motriz) controla que uno ó más contactores se cierren automáticamente cuando una condición de voltaje excesivo en detectada y vuelvan a abrir cuando el voltaje vuelve a la normalidad. Véase sección sobre CEMF.

1.6.6 Otras características

VAR (rehabilitación de alarmas visuales) – Se usa para apagar las alarmas visuales.

Prueba de las lámparas – Enciende todas las lámparas para verificar su operación.

Prueba – En combinación con una fuente eléctrica exterior, permite al usuario probar y calibrar el sistema de fuerza estando éste en servicio (serie SD solamente).

ALCO (Corte de alarmas) – Está previsto para bloquear las alarmas visuales y sonoras. Ésto permite cancelar las alarmas extendidas dándole tiempo al personal de mantenimiento para solucionar la falla.

1.6.7 Características Avanzadas (Serie SM)

Accesibilidad remota para control y monitoreo,

Local RS 232

Remota por discado

Discado automático desde la unidad

SNMP (Protocolo de Gerenciamiento de Red Sencilla) las alarmas reportan a través de de una red LAN ó WAN

Datos históricos y estadísticos

Relays de alarma programables

Visor LCD indicador de alarmas, parametros, etc.


SM02

Este microprocesador alojado en el tablero supervisor combina un visor LCD grande y un teclado con una tarjeta de modem (opcional) para obtener funciones avanzadas de control y monitoreo del sistema de fuerza.

SM03

Este microprocesador alojado en el tablero supervisor proporciona muchas de las funciones del SM02 (no incluyendo el acceso remoto) con menor dimensión y coste.



SM04

Este microprocesador alojado en el tablero supervisor proporciona las mismas funciones del SM02 con el complemento de la comunicación remota, gracias al agregado de modem incorporado.

SD02 & 04

Estos discretos componentes del tablero supervisor permiten una amplia funcionalidad en mediciones, controles y alarmas.

SD03 & 05

Estos discretos componentes del tablero supervisor permiten funciones basicas de mediciones, controles y alarmas.

FIGURA 15 Sistema básico con Panel de desconexión de la carga

1.7 Contactor para desconexión de la carga por bajo voltaje

1.7.1 Descripción

LVD, el contactor para desconexión de la carga por bajo voltaje se usa para aislar tanto la carga del resto del sistema (desconexión de la carga), como también para desconectar solamente las baterías (desconexión de baterías) cuando éstas han sido completamente descargadas como consecuencia de un largo apagón. Hay tres razones para usar LVD:

1. Prevención de un daño a la carga a causa de una condición de bajo voltaje. Hay equipos de telecomunicaciones que se dañarían si están alimentados con un voltaje excesivamente bajo ó consumirían excesivo amperaje lo que podría cerrar un interruptor del sistema de alimentación.

2. Prevención de daños a la propia batería a causa de sobre-descarga. Descargar una batería más allá del voltaje mínimo final recomendado puede dañarla en forma irrevocable (Véase sección de baterías).



3. Priorizar la utilización de la alimentación disponible – Desconectando cargas específicas en forma selectiva permite maximilizar el tiempo de respaldo para sectores más críticos (por ejemplo: hasta tres contactores individualmente controlados pueden se utilizados con SM02).

1.7.2 Conexionado

La desconexión por bajo voltaje puede ser conectada en serie con la carga (desconexión de la carga) ó en serie con las baterías (desconexión de baterías).

El LVD es accionado por el panel supervisor. Véase Figura 15.



1.7.3 Operación

El panel supervisor monitorea el voltaje del sistema en forma contínua.

Como consecuencia de un apagón prolongado las baterías se descargarán hasta el punto de desconexión. El punto de desconexión es típicamente regulado al valor del voltaje mínimo de las baterías (voltaje final). En telecomunicaciones el voltaje final típicamente usado es de 1.75 volts por celda. (21V CD en un sistema de 24V CD y 42V CD en un sistema de 48V CD). Cuando se alcanza el punto de desconexión la carga ó las baterías son desconectadas del resto del sistema.

La carga ó las baterías permanecerán desconectadas hasta que vuelva la corriente de red. Al restablecerse la corriente de red el comportamiento de la carga previamente desconectada - ó en su caso de las baterías desconectadas - es diferente. (Véase a continuación).

Carga desconectada Los rectificadores pre - cargarán las baterías por algunos minutos hasta que su voltaje alcance el voltaje de reconexión (típicamente 25V CD ó 50V CD). Cuando se alcanza este punto de reconexión la carga es incorporada al sistema.

Baterías desconectadas Inmediatamente luego de restablecida la corriente de red la carga verá un pausado incremento del voltaje (0 a 50V CD en un período de 8 a 10 segundos), Ésto debido a la característica de arranque lento del rectificador. Cuando se llegue al valor de 50V CD las baterías serán incorporadas al sistema.

Una amplia diferencia entre el voltaje de corte y el de reconexión (por ejemplo 42V y 50V para un sistema en 48V) evita la oscilación del contactor, porque el voltaje de la batería se incrementará luego de la desconexión de la carga, y el reconexionado sin estar los rectificadores en línea no es aconsejable.

Comparación entre desconexión de la carga y de las baterías – Hay casos en que es aconsejable la desconexión de las baterías, no de la carga. La ventaja de ello es que el accionar accidental del LVD no interrumpirá la alimentación a la carga a menos que tampoco haya alimentación de red. La desventaja de la desconexión de las baterías es que, al accionar los rectificadores el arranque suave, la carga verá un gradual incremento del voltaje de alimentación 0-50V, lo que puede dañar el equipo ó hacer saltar algún fusible ó interruptor. Es necesario un cuidadoso análisis de las especificaciones del equipo para confirmar que este método de desconexión no lo dañará.

1.7.4 Dimensionado

Contactores de desconexión por bajo voltaje están disponibles en varias dimensiones. El valor nominal del LVD indica su capacidad máxima de amperaje/conmutación.

1.7.5 Características y criterio de selección

Confiabilidad para conmutar ampreajes importantes.


200 A, 800A y 1200A disponibles.



1.8 Células CEMF (fuerza contra electro motriz)

1.8.1 Descripción

La célula CEMF es un agrupamiento ordenado de diodos. Se conectan en serie entre el sistema de fuerza y la carga. Un contactor es instalado en paralelo con los diodos. Los diodos son usados para reducir en un valor constante el voltaje aplicado a la carga tanto durante la operación normal como cuando las baterías son cargadas en modo ecualización. El contactor automáticamente “puentea” el CEMF cuando el sistema está alimentado solamente por las baterías, para dar máximo tiempo de respaldo a la carga.

Con los actuales equipos de telecomunicaciones las células CEMF son muy poco usadas, ya que cuando se conectan y desconectan introducen saltos en el voltaje, lo que pueden afectar la operación de los equipos. Introducen además un punto adicional de eventuales fallas.

Se utilizaban antiguamente con los equipos de conmutación telefónica tanto los del tipo paso a paso como “crossbar”.

Una alternativa posible para las CEMF es la de remover una batería de la fila y reducir el voltaje de salida del rectificador, con lo que se reduce el voltaje operativo del sistema. Por ejemplo: Sistema de baterías VRLA con 23 celdas da un voltaje de salida de 23 celdas * 2.25 voltios/celda = 51.75 voltios total.

1.8.2 Conexionado

La célula CEMF se conecta en serie con la carga.

El tablero supervisor controla la célula CEMF.

1.8.3 Operación

El tablero supervisor monitorea el voltaje del sistema en forma contínua.

Hay dos caos que pueden ameritar el uso de CEMF:

1. célula CEMF activada (IN) para reducir el voltaje de carga en modos flotación y ecualización. El voltaaje de flotación normal del sistema está por encima del voltaje IN de regulación de la CEMF, por lo que el contactor está abierto, la corriente fluye a través de los diodos y el voltaje de alimentación a la carga es reducido. Cuando ocurre una falla en la alimentación y por lo tanto el voltaje cae, se cierra el contactor para incrementarlo y así asegurar el máximo tiempo de respaldo para la carga.

2. célula CEMF desactivada (OUT) para reducir el voltaje de carga solamente en el modo ecualización. En este caso el voltaje IN de la CEMF es regulado más arriba del voltaje de flotación, y el contactor normalmente “puentea” los diodos. Cuando se selecciona el modo ecualización el voltaje sube por encima del valor IN y el contactor se abre, la corriente fluye a través de los diodos, y reduce el voltaje suministrado a la carga. Cuando los rectificadores son revertidos a flotación el voltaje cae por debajo de la regulación OUT, los diodos son nuevamente “puenteados” por el contactor y el voltaje a la carga vuelve al normal.



1.8.4 Dimensionado

Cuando se requiere una caída del voltaje.

Amperaje según necesidades de la carga.

1.8.5 Características

Monitoreo del estado de la célula.

Alarma cuando falla la célula.


Están disponibles células y contactores de varias dimensiones.

1.9 Compensación de las baterías por temperatura

1.9.1 Razones

El rendimiento y la vida útil de las baterías está directamente relacionado a la temperatura ambiente. La temperatura óptima para las baterías es de 25°C (77°F). Por encima de esta temperatura, la vida útil de las baterías queda comprometida y por debajo de esta temperatura se reduce el rendimiento.

Las baterías tipo VRLA tienen una característica negativa llamada “corrida térmica”. Esto ocurre cuando se eleva la temperatura interna debido a sobrecarga, alta temperatura ambiente ó falla interna. La elevación de la temperatura interna hace que la batería absorva más corriente de flotación lo que a su vez eleva aún más la temperatura interna. Éste círculo vicioso continúa hasta que la batería finalmente falla. Esta falla puede ser muy dramática.

1.9.2 Descripción

La compensación por temperatura es el proceso de automáticamente reducir el voltaje aplicado a las baterías cuando la tempertura aumenta (Para aumentar la vida útil y prevenir la “corrida términca”) y aumentar el voltaje aplicado cuando la temperatura disminuye (para aumentar la capacidad de las baterías y lograr su correcta carga).

1.9.3 Conexionnado

Las conexiones son como sigue:

1. Los rectificadores tradicionales con tableros supervisores sin SM usan un módulo compensador de temperatura (TCM) conectado en serie con la entrada de sensado remoto del rectificador y la batería que requiere compensación por temperatura

2. Sistemas de rectificadores menores (RSM 48/7.5 y 48/10) tienen incorporada esta posibilidad, no siendo necesarias conexiones sensor/batería adicionales

3. Los rectificadores RSM/Pathfinder con tableros supervisores SM tampoco requieren conexiones sensor/batería adicionales.

Sondas de temperatura (1-4) se montan directamente ó al borne negativo de la misma batería ó a varios bornes negativos para monitorear varias filas de baterías.



1.9.4 Operation

La operación es como sigue:

1. En los sistemas no basados en SM, el TCM ajusta el voltaje de sensado a los rectificadores en base a la temperatura registrada en el ambiente de las baterías. Los rectificadores ajustarán su voltaje de salida en base al nivel del voltaje de sensado recibido en su terminal remota. (véase Tablas H & I). Los sistema chicos ajustan el voltaje de salida del rectificador basados en la temperatura registrada en el ambiente de las baterías. (Véase tablas H & I).

2. En los sistemas con base SM, éste ajustará automáticamente el voltaje de flotación del rectificador en base a la temperatura que registra la batería. Este proceso se repetirá a intervalos de tiempo programados. Para ello se utiliza el enlace de comunicaciones del rectificador RS 485.

A 25°C (77°F) el voltage no se compensa.

A temperaturas por debajo de 25°C, el rectificador aumetará el voltaje de salida a una tasa constante (por ejemplo: –2.5mV por celda por °C de diferencia de temperatura [T- 25°C]).

A temperaturas por encima de 25°C el rectificador disminuirá el voltaje de salida a una tasa constante (por ejemplo: –2.5mV por celda por °C de diferencia de temperatura [T- 25°C]).

Para evitar que un exceso de voltaje dañe ó la carga ó las baterías ó que encienda la alarma de alto voltaje la máxima compensación de voltaje debe ser limitada (punto de corte inferior) a una cierta temperatura (por ejemplo 0°C).

Para evitar que un voltaje demasiado bajo cargue insuficientemente las baterías – ó incluso las descargue – el voltaje máximo de compensación (punto de corte superior) puede ser limitado a una cierta temperatura (por ejemplo 50°C).

1.9.5 Dimensionado

Pendiente de la compensación de temperatura

Ajuste la pendiente de compensación a lo recomendado por el fabricante de las baterías. Si no se dispone de esta información un valor conservativo podría ser entre –2.5° y –3.5mV.

Puntos de corte

La elección de los puntos de corte es crítica. Ésto fija el voltaje máximo y mínimo que será suministrado a la carga y a las baterías. Establezca éstos puntos de corte de acuerdo a las recomendaciones del fabricante de las baterías. Ponga especial cuidado en la determinación del punto de corte inferior ya que éste da el voltaje máximo aplicado a la carga.

Verifique el rango de voltajes aceptables, por ejemplo: en un sistema de 48V una pendiente de –4.5°C con un punto de corte a –40°C resultará en 61 voltios aplicados a la carga cuando se llegue a la temperatura mínima.

1.9.6 Características y criterios de selección

Circuitería de detección de fallas.

Sondas de temperatura redundantes para mejor protección.



Corte automático cuando una falla es detectada y una alarma es encendida.


TCM

Éste módulo externo de compensación de temperatura puede ser montado tanto e un bastidor de relays como sobre una superficie. Operará con RST (máximo 6) y con los grandes rectificadores RSM equipados con sensado remoto (máximo 6 estantes). También operará con rectificadores de otros fabricantes siempre que estén equipados con sensado remoto.

TCM Interno

Este componente está disponible incorporado a los rectificadores provistos con línea de no-sensado, incluyendo RSM 48/7.5, RSM 24/15 y RSM 48/10.

Controles de systema SM

Controla los más grandes rectificadores RSM y Pathfinder via el enlace de comunicaciones.

TEMPERATURA* BFV**=27.00V BFV**=27.25V BFV**=27.50V

C F @25 C(77 F) @25 C(77 F) @25 C(77 F)

2.5mV (volts)

3.5mV (volts)

4.5mV (volts)

2.5mV (volts)

3.5mV (volts)

4.5mV (volts)

2.5mV (volts)

3.5mV (volts)

4.5mV (volts)

-40 -40 28.95 29.73 30.51 29.20 29.98 30.76 29.45 30.23 31.01

-35 -31 28.80 29.52 30.24 29.05 29.77 30.49 29.30 30.02 30.74

-30 -22 28.65 29.31 29.97 28.90 29.56 30.22 29.15 29.81 30.47

-25 -13 28.50 29.10 29.70 28.75 29.35 29.95 29.00 29.60 30.20

-20 -4 28.35 28.89 29.43 28.60 29.14 29.68 28.85 29.39 29.93

-15 5 28.20 28.68 29.16 28.45 28.93 29.41 28.70 29.18 29.66

-10 14 28.05 28.47 28.89 28.30 28.72 29.14 28.55 28.97 29.39

-5 23 27.90 28.26 28.62 28.15 28.51 28.87 28.40 28.76 29.12

0 32 27.75 28.05 28.35 28.00 28.30 28.60 28.25 28.55 28.85

5 41 27.60 27.84 28.08 28.60 28.09 28.33 28.10 28.34 28.58

10 50 27.45 27.63 27.81 27.70 27.88 28.06 27.95 28.13 28.31

15 59 27.30 27.42 27.54 27.55 27.67 27.79 27.80 27.92 28.04

20 68 27.15 27.21 27.27 27.40 27.46 27.52 27.65 27.71 27.77

25*** 77 27 27 27 27.25 27.25 27.25 27.5 27.5 27.5

30 86 26.85 26.79 26.73 27.10 27.04 26.98 27.35 27.29 27.23

35 95 26.70 26.58 26.46 26.95 26.83 26.71 27.20 27.08 26.96

40 104 26.55 26.37 26.19 26.80 26.62 26.44 27.05 26.87 26.69

45 113 26.40 26.16 25.92 26.65 26.41 26.17 26.90 26.66 26.42

50 122 26.25 25.95 25.65 26.50 26.20 25.90 26.75 26.45 26.15

55 131 26.10 25.74 25.38 26.35 25.99 25.63 26.60 26.24 25.88

60 140 25.95 25.53 25.11 26.20 25.78 25.36 26.45 26.03 25.61

65 149 25.80 25.32 24.84 26.05 25.57 25.09 26.30 25.82 25.34

TABLA H Voltaje de Flotación para bancos de baterías en 24V compensadas por temperatura

Éstas tablas son exclusivamente con propósitos de información general. Si la temperatura de las baterías está en un valor intermedio entre los indicados, tome el valor más próximo.

* Temperatura ambiente alrededor de los bornes terminales de las baterías.



** BFV se refiere a “voltaje de flotación de la batería”. Tome los valores sugeridos por el fabricante de las baterías.

*** Es la “Temperatura nominal de la batería”. Ésta es la temperatura óptima de operación de la batería. A esta temperatura no se efectúa compensación (usada como punto de referencia).



TEMPERATURA* BFV**=54.00V BFV**=54.50V BFV**=55.00V

C F @25 C(77 F) @25 C(77 F) @25 C(77 F)

2.5mV (volts)

3.5mV (volts)

4.5mV (volts)

2.5mV (volts)

3.5mV (volts)

4.5mV (volts)

2.5mV (volts)

3.5mV (volts)

4.5mV (volts)

-40 -40 57.90 59.46 61.02 58.40 59.96 61.52 58.90 60.46 62.02

-35 -31 57.60 59.04 60.48 58.10 59.54 60.98 58.60 60.04 61.48

-30 -22 57.30 58.62 59.94 57.80 59.12 60.44 58.30 59.62 60.94

-25 -13 57.00 58.20 59.40 57.50 58.70 59.90 58.00 59.20 60.40

-20 -4 56.70 57.78 58.86 57.20 58.28 59.36 57.70 58.78 59.86

-15 5 56.40 57.36 58.32 56.90 57.86 58.82 57.40 58.36 59.32

-10 14 56.10 56.94 57.78 56.60 57.44 58.28 57.10 57.94 58.78

-5 23 55.80 56.52 57.24 56.30 57.02 57.74 56.80 57.52 58.24

0 32 55.50 56.10 56.70 56.00 56.60 57.20 56.50 57.10 57.70

5 41 55.20 55.68 56.16 55.70 56.18 56.66 56.20 56.68 57.16

10 50 54.90 55.26 55.62 55.40 55.76 56.12 55.90 56.26 56.62

15 59 54.60 54.84 55.08 55.10 55.34 55.58 55.60 55.84 56.08

20 68 54.30 54.42 54.54 54.80 54.92 55.04 55.30 55.42 55.54

25*** 77 54 54 54 54.5 54.5 54.5 55 55 55

30 86 53.70 53.58 53.46 54.20 54.08 53.96 54.70 54.58 54.46

35 95 53.40 53.16 52.92 53.90 53.66 53.42 54.40 54.16 53.92

40 104 53.10 52.74 52.38 53.60 53.24 52.88 54.10 53.74 53.38

45 113 52.80 52.32 51.84 53.30 52.82 52.34 53.80 53.32 52.84

50 122 52.50 51.90 51.30 53.00 52.40 51.80 53.50 52.90 52.30

55 131 52.20 51.48 50.76 52.70 51.98 51.26 53.20 52.48 51.76

60 140 51.90 51.06 50.22 52.40 51.56 50.72 52.90 52.06 51.22

65 149 51.60 50.64 49.68 52.10 51.14 50.18 52.60 51.64 50.68

TABLA I Voltaje de Flotación para bancos de baterías en 48V compensadas por temperatura

Éstas tablas son exclusivamente con propósitos de información general. Si la temperatura de las baterías está en un valor intermedio entre los indicados, tome el valor más próximo.

* Temperatura ambiente alrededor de los bornes terminales de las baterías.

** BFV se refiere a “voltaje de flotación de la batería”. Tome los valores sugeridos por el fabricante de las baterías.

*** Es la “Temperatura nominal de la batería”. Ésta es la temperatura óptima de operación de la batería. A esta temperatura no se efectúa compensación (usada como punto de referencia).



1.10 Sistema conversor CD - CD

1.10.1 Descripción

Un sistema conversor CD – CD recibe un voltaje de entrada en CD y lo transforma en un voltaje de salida diferente. El sistema conversor es usado para cualquiera de los siguientes propósitos:

Proveer voltajes diferentes: por ejemplo: conversión de -48V a +24V.

Cambio de conexionado a tierra; por ejemplo: +24V a -24V.

Aislación galvánica ó de la tierra; por ejemplo +24V a +24V, tierra flotante.

Regulación del voltaje de equipos con un rango restringido de voltaje de operación, alimentados por un banco de baterías.

1.10.2 Conexionado

El sistema conversor CD – CD se conecta en serie entre el sistema de alimentación y la carga.

El sistema conversor consiste de un único conversor CD – CD ó también múltiples unidades conectadas en paralelo y puede incluír varias de las características de los sistemas de fuerza en CD, incluyendo distribución, barra de tierra y supervisorio.

Para propósitos de protección y aislación los conversores CD – CD deben tener un sector separado para sus fusibles/interruptores en el sistema de fuerza principal en CD.

Si los conversores están ubicados en el mismo bastidor de relays que el sistema de fuerza principal en CD, se permite la coneción directa a la barra colectora de entrada.

1.10.3 Operación

Puesto que el sistema conversor no tiene baterías conectadas a la salida, la regulación del voltaje de salida es menos crítica, no siendo necesarios los LVD, compensación por temperatura, etc. El voltaje de salida de los conversores es regulado para satisfacer las tolerancias de la carga y para asegurar una adecuada repartición de cargas entre los conversores en paralelo.

1.10.4 Dimensionado

El sistema conversor debe dimensionarse para que pueda satisfacer las demandas impuestas por la carga en cualquier circunstancia.

Debe haber una substancial redundancia de unidades incorporadas al sistema conversor, a efectos de compensar la posible quema de fusibles/cierre de interruptores. Si esta redundancia no es incorporada., los conversores pueden no ser capaces de superar una falla, la limitación de corriente operará y la salida del sistema conversor puede ser afectada.

En sistemas conversores use siempre fusibles de acción rápida y no los sobredimensione en exceso.

Los sistemas conversores en CD – CD pueden agregar una carga substancial al sistema de alimentación principal. Se debe tener en cuenta al dimensionar éste.




Standardización de las unidades para facilitar mantenimiento.

Configuración Modular ó monolítica. Conversores de diseño modular permiten una fácil reposición y expansión. Supervisión y distribución pueden ser incorporados a un sistema de conversores modulares.

Alto rendimiento para ahorrar potencia y aire acondicionado.

En muchas instalaciones nuevas las limitaciones de espacio obligan al uso de diseños compactos. Conversores livianos combinados con inteligente asignación del espacio disponible ayuda a reducir los costos de instalación y transporte.

Debe asegurarse una repartición balanceada de cargas entre conversores. Los conversores Alpha logran ésto mediante la regulación de la pendiente del voltaje de salida, la que es ajustable en las unidades CS para permitir la repartición con otros tipos de conversores. Las unidades CSM tienen una pendiente fija del 1%.

Deben incluírse limitadores de corriente. Las unidades Alpha están reguladas en fábrica al 105% del amperaje nominal a efectos de suministrar protección en condiciones de sobrecarga.

Cierre por alto voltage para apagar el conversor en caso de situación de alto voltaje de salida, evitando daños a la carga.

Arranque suave para, estando el conversor conectado, llevarlo gradualmente desde cero hasta el voltaje de la carga, eliminando de este modo fuertes golpes de corriente. Las necesidades de cable de alimentación e interruptor de alimentación son disminuídas, reduciendo así el coste de instalación del conversor.

Las alarmas proporcionan señales de fallas en el conversor y deben ser del tipo “sin fallas”. Son necesarias señales locales y remotas.


Hay disponibles conversores en configuraciones para variados tipos de entrada y salida incluyendo entradas en 24V y 48V, y salidas en 12V, 24V y 48V, con amperajes nominales desde 5A hasta 40A Para alimentación de sistemas FITL (fiber in the loop ) hay disponibles conversores especializados con salidas en 130V / 100VA.

Serie Monolitica CS

Presentación tradicional – cada conversor es una unidad separada.

Serie Modular CSM

Construcción Modular – Tres ó cuatro módulos individuales son alojados en un gabinete cableado. Cada conversor puede ser fácilmente removido para facilitar mantenimiento.



1.11 Integración de los sistemas de fuerza en CD

1.11.1 Descripción

El sistema de fuerza en CD integra y conecta todas las unidades mencionadas en los capítulos precedentes.

1.11.2 Conexionado

Intersistema

En un sistema de fuerza típico debe preverse el fácil tendido de los cables intersistema.

Las barras colectoras deben ser de cobre, los cables deben cumplir con los requerimientos de los códigos y utilizar conectores y terminales de compresión y de buena calidad.

Para asegurar la integridad en diferentes condiciones de temperatura (carga alta/baja), en todas las conexiones eléctricas/mecánicas se deben usar arandelas auto-bloqueantes ó también arandelas “Belleville”. Todas las terminaciones deberían preveer la conexión de terminal standard de 2 perforaciones (típicamente perforaciones de 3/8” separadas 1”).

Los sistemas de fuerza Alpha incorporan todas estas características y utilizan barras colectoras en cobre recubierto de estaño para eliminar oxidación.

El cableado y conexiones de barras determina la capacidad última del sistema.

En una planta de fuerza tradicional el vertical de descarga es usado para conectar los tableros de distribución a la carga/descarga..

Baterías

Configuaación carga/descarga separadas – Éste método de conectar las baterías fue usado en el pasado para reducir las ondulaciones de voltaje del rectificador a la carga. Baterías abiertas eran usadas como filtro. Desde la introducción de rectificadores de bajas ondulaciones no es normalmente requerido.

Dos barras colectoras son instaladas para cada terminal (positivo y negativo). Los cables de las salidas negativas de los rectificadores se llevan a una de las barras colectoras (barra colectora de carga) y un cable es tendido desde ahí hasta el terminal negativo de las baterías. Un segundo cable conecta el negativo de las baterías a la segunda barra colectora (barra colectora de descarga) y el negativo de la carga es también conectado a esta barra. El mismo arreglo se repite para el lado positivo. Este método tiene la ventaja adicional de una mejor regulación de la carga y un ligeramente reducido voltaje a nivel de los equipos.

Configuración con carga/descarga en común – Éste es el método standard de terminar los cables de las baterías. Una barra colectora es instalada para las conexiones negativas y otra para las positivas. Los cables de salida del rectificador, los cables de las baterías y la alimentación de la carga son directamente conectados a esta barra.

1.11.3 Dimensionado

Los sistemas de fuerza deben ser sobredimensionados en un 20-25%. Para calcular la dimensión del sistema de fuerza multiplique la máxima carga prevista por 1.2* ó 1.25*. Este sobredimensionado asegurará que el shunt no será sobrecargado y que la capacidad necesaria estará disponible en los colectores y cables para hacerse cargo de ambos la corriente de la carga y de las baterías.


Necesidades de acceso sólo frontales ó por el frente y por detrás.



Bastidor de relays abierto ó armario.

Restricciones en las dimensiones.


Sistemas de fuerza tradicionales

Ambos en bastidores de relays (abiertos) y marco contenedor.

Bastidores de 19” y 23”

Acceso frontral y por detrás.

Hasta 10 000 amps.

Sistemas de fuerza con acceso frontal

Esta solución se ha popularizado dado el poco espacio disponible en muchos de los locales de los actuales centros de telecomunicaciones. Luego de la instalación inicial el sistema de fuerza puede ser reubicado más próximo a las paredes; debe por cierto contarse con adecuada ventilación.

El mantenimiento y cableado puede ser llevado desde el frente.

Máximo 1200 amps.

Sistemas de fuerza diversos

Variaciones del las técnicas de ensamblado tradicionales incluyendo el montaje del equipo en gabinetes transportables sobre “castors” ó utilizando ménsulas para sujeción en muros.

Hay obvias limitaciones para cualquiera de estos métodos, pero ellos proporcionan soluciones para casos específicos y dan flexibilidad al equipo Alpha.

Sistemas de fuerza ultra compactos

R S M 4 8 / 1 0 Y 2 4 / 1 8

Estos completamente auto-contenidos sistemas de fuerza (a excepción de las baterías) pueden ser configurados de varias maneras combinando hasta cinco módulos de rectificadores, distribución, supervisión, compensación de temperatura y desconexión por bajo voltaje. Las dimensiones son: ancho 17” (432 mm), fondo 12” (305 mm) alto 5.25”(133 mm).

R S M 4 8 / 7 . 5 Y 2 4 / 1 5

Estos completamente auto-contenidos sistemas de fuerza (a excepción de las baterías) pueden ser configurados de varias maneras combinando dos ó tres módulos de rectificadores, distribución, supervisión, compensación de temperatura y desconexión por bajo voltaje. Las dimensiones son: ancho 17” (432 mm), fondo 12” (305 mm) alturas variadas ente 3.5”(89 mm) hasta 7” (178 mm).

S E R I E U S

Combinan baterías, rectificador y supervisor en un paquete para suministrar ó 5 Amp en 48V ú 8 Amp en 24V. Con batería interna el tiempo de respaldo es de aproximadamente 2 horas. Permiten el agregado de gabinetes de baterías para respaldo extra prolongado.



1.12 Inversores/UPS

1.12.1 Descripción

El inversor ó Sistema de Fuerza Ininterrumpido (UPS) se utiliza en el ambiente de las telecomunicaciones para suministrar voltaje en CA a cargas tales como computadoras. Estos sistemas están generalmente conectados a una planta de fuerza en CD.

Hay varias opciones para dar alimentación en CA en forma ininterrumpida a sus cargas, incluyendo:

1. Inversor de línea – Entrada en CD, salida en CA. Se conecta directamente a las líneas generales de la planta de fuerza en CD. Puede tener una conexión a CA de resguardo (opcional).

2. Inversor fuera de línea – Entrada en CA, salida en CA. Tiene una conexión a CD de respaldo disponible. La conexión de respaldo para CD es conectada a la planta de fuerza en CD.

3. UPS de doble conversión – Exclusivo rectificador, batería e inversor. Es el concepto tradicional.

4. UPS interactivo de línea – Transformador ferro - resonante con un pequeño cargador de baterías, batería, inversor y control inteligente. La operación normal es a través del circuito ferro – resonante, el que provee filtrado y un saldo de energía para almacenamiento. El inversor es conectado en línea cuando el control lo ordena. El cargador de baterías solamente carga la batería.

Tipo Ventajas Desventajas

1 -simple -ineficiente -confiable -carga fuertemente el sistema en CD -utiliza baterías del sistema central -puede ser paralelado para

redundancia

2 -compacto -confiable -eficiente -utiliza baterías del sistema central

3 -robusto -ineficiente -buena capacidad de baterías -grande, pesado

4 -compacto -batería interna -de fácil instalación -eficiente

TABLA J Comparación de inversores & UPS

Los dos sistemas de inversores (tipos 1 & 2) serán analizados en esta sección, ya que se conectan y afectan la operación y dimensionado de las plantas de fuerza en CD.

1.12.2 Conecxionado

Inversor de línea – EL inversor es conectado en serie con la planta de fuerza en CD y las cargas alimentadas. Se hace una conexión a una fuente en CA de respaldo para obtener redundancia.



Inversor fuera de línea – El inversor es conectado en serie con la fuente de CA y las cargas alimentadas. Se hace una conexión a la planta de fuerza en CD para obtener redundancia.

1.12.3 Operación

Inversor de línea – En operación normal el inversor toma corriente de la planta de fuerza en CD y la convierte en CA para alimentar las cargas conectadas. Si el inversor falla ó la alimentación en CD es interrumpida el propio inversor transfiere la carga a una fuente de CA de respaldo.

Inversor fuera de línea – En operación normal las cargas conectadas son alimentadas por una fuente en CA a través del inversor. En caso de falla de la alimentación en CA, la carga es transferida al inversor. Puede instalarse un circuito ferro – resonante para suministrar almacenamiento de energía mientras la carga es transferida al inversor.

1.12.4 Dimensionado

Inversores/UPS deben ser dimensionados para que la carga permanente (V*A) no exceda el 75% de la carga nominal del inversor (V*A).

Los inversores normalmente alimentan computadoras que tienen incorporada conmutación de fuentes de alimentación y otras cargas no lineales. Si se conectan cargas con factores de pico altos (por ejemplo >2.5), la carga real que soporta el inversor podría tener que ser reducida. Los proveedores de cada tipo pueden suministrar más detalles.

La corriente del neutro debería también ser monotireada luego de la instalación del UPS para confirmar que está dentro de lo tolerable por el conductor. Cargas no balanceadas y bajo factor de potencia generan a menudo importantes corrientes en el neutro. Como el neutro no tiene protección puede darse el caso que estas corrienten lo sobrecarguen.

Si se utiliza el inversor de línea deben sobredimensionarse ambos los rectificadores y las baterías para suministrar la potencia adicional impuesta por el inversor.

Si se utiliza en inversor fuera de línea solamente las baterías del sistema de fuerza en CD necesitan ser sobredimensionadas, desde que el inversor opera normalmente desde la fuente de CA y tomará energía del sistema de fuerza en CD solamente cuando ocurre una falla en la fuente de CA.

Los inversores también pueden absorver fuertes cantidades de corriente al arranque. Puede ser necesaria la coordinación de las curvas de los fusibles/interruptores.


Varios sistemas UPS contienen la propia batería. Sólo ocasionalmente estas baterías son mantenidas adecuadamente y generalmente son desatendidas. Además nunca tienen adecuada ventilación debido al generalmente estrecho espacio de que disponen. Muchos sistemas UPS utilizan sistemas de baterías en CD de alto voltaje. Cada una de estas pequeñas celdas es el eslabón débil de la cadena. Alimentar sus equipos en CA desde un inversor conectado a las baterías del sistema de fuerza en CD - las que son bien mantenidas y de buena calidad - reduce muchos de estos problemas.


Alpha proveerá asistencia en la elección del más adecuado sistema inversor/UPS para sus necesidades, y en integrarlo a la planta de fuerza en CD.

ALPHA TECHNOLOGIES 075-053-10 Rev E 44

Dimensionado y guía para órdenes

2.1 Cálculos

2.1.1 1er. paso – Análisis de las cargas de la planta

Para determinar las necesidades de su planta de fuerza en CD evalúe las cargas y el tiempo de respaldo exigido.

Analice todos los compoentes del sistema y determine:

(A) Cargas que requieren conversión de voltaje

(B) Cargas que requieren respaldo de baterías. No olvide incluír cargas en CA que necesitan respaldo, como computadores, etc. Determine los amperajes para los distintos voltajes requeridos. El voltaje con la mayor carga es generalmente seleccionado como voltaje del sistema principal

(C) Parámetros de las baterías:

Sistema principal Voltaje _____ Amperaje _________ Sistema secundario 1 Voltaje _____ Amperaje _________ Sistema secundario 2 Voltaje _____ Amperaje _________ Sistema Secondario en CA Voltaje _____ Watts _______ F. P. ________ Redundancia N+ ________ Tiempo de descarga de baterías hrs ________ Tiempo de recarga de baterías hrs ________ Voltaje final V. _________

Advertencia: Verifique y registre los requerimientos de polaridad de las cargas a conectar. “Qué polo se conecta a tierra?” Esta información es vital para asegurar funcionalidad del sistema en CD y la carga.

2o. paso - Conversores

Determine la cantidad y tipo de los conversores necesarios para satisfacer las necesidades de los sistemas secundarios en CD (si corresponde).

Agregue conversores redundantes en caso necesario.

Determine la carga total que los conversores aplicarán al sistema principal en CD. Use fórmula (i).

Capítulo

2

D C P O W E R S Y S T E M S H A N D B O O K


Véase la sección sobre dimensionado de conversores por más detalles.

2.1.2 3er. paso - Inversores

Determine la capacidad y tipo del inversor necesario para satisfacer las necesidades del sistema secundario en CA (si corresponde).

Determine la carga que el inversor aplicará al sistema principal en CD. Use la fórmula (ii).

Véase la sección sobre dimensionado de inversores por más detalless.

2.1.3 4o. paso – Carga total del sistema

Determine la carga total del sistema usando la fórmula (iii).

2.1.4 5º. paso – Capacidad total de los rectificadores

Determine la capacidad total de los rectificadores. La capacidad total comprende la carga aplicada por los equipos y la extra capacidad necesaria para recargar las baterías desde el límite de descarga y en el tiempo establecido. Use la fórmula (iv).

Determine la cantidad y tipo de rectificadores necesarios para cubrir el total de la capacidad calculada..

Agregue los rectificadores redundantes en caso necesario.

2.1.5 6o. paso - Baterías

Usando la literatura provista por los fabricantes de baterías, selecciones un tipo de baterías que cumpla con los criterios establecidos.

Tiempo de descarga

Carga total del sistema

Voltaje final

Comportamiento a la temperatura prevista

Véase la sección sobre dimensionado de baterías por más detalles.

2.1.6 7o. paso – Planta de fuerza

Seleccione la capacidad de la planta de fuerza teniendo en cuenta que debe ser como mínimo 1.2* ó 1.25* mayor que la máxima carga total prevista del sistema. Esto asegurará que no se sobrecarga el shunt general y además que hay capacidad suficiente en el conexionado del sistema para permitir la carga de las baterías.

Incluya previsiones de crecimiento (factor de crecimiento) en caso necesario.

Dimensione los fusibles y/o los interruptores para la carga y las baterías como se indicó en la sección sobre dimensionado de estos elementos.

Dimensione el LBVD como se indicó en la sección del dimensionado de este elemento.


46 075-053-10 Rev E ALPHA TECHNOLOGIES

2.2 Fórmulas

2.2.1 Fórmulas de dimensionado de las plantas de fuerza

Fórmula (i) Carga del conversor (Amps) =

= carga secundaria (Amps) * (voltaje de salida/voltaje de entrada) rendimiento del conversor

Fórmula (ii) Carga del inversor (Amps) =

= carga (Watts) _______________ rendimiento del inversor * voltaje de flotación de las baterías

Fórmula (iii) Carga total del sistema (Amps) =

= [carga principal (Amps) + carga del conversor (Amps) + carga del inversor (Amps)]

Fórmula (iv) Capacidad total de los rectificadores (Amps) =

= Carga total del sistema + FR * carga total del sistema * horas descarga / horas recarga

Si un inversor fuera de línea es conectado al sistema de fuerza en CD, el total de esta carga debe ser deducida de la carga total del sistema (1) cuando se calcule la capacidad total de los rectificadores.

FR (Factor de recarga) es el factor de rendimiento de la recarga para la fila de baterías. Típicamente 1.1* - 1.2* para baterías de plomo ácido.

2.2.2 Otras fórmulas útiles

Fórmula (v) Rendimiento de rectificadores y conversores =

=P(salida) = V(salida) x I(salida) ó V(salida) x I(salida) ___________

P(entrada) P(entrada) Watt V(entrada) x I (entrada) x F.P.(verdadero)

F.P. no interviene en los cálculos del rendimiento de conversores.

Fórmula (vi) Potencia aparente (V*A) =

= Potencia (Watts)

F.P.

Fórmula (vii) Cálculo del factor de pico =

= corriente de entrada de pico ; ideal = 1.414 (sinusoide)

corriente entrada R.M.S.

Formula (viii) Cálculo del voltaje de las baterías compensado por temperatura =

= (25 – temp. bat..)*(No. de celdas)*(pendiente) + v.flotación nom.bat.@ 25°C Todos las fórmulas usan °C como unidad, no °F.



2.3 Ejemplo de diseño de una planta de fuerza

Sistema principal Voltaje -48V Amperaje 125A

Sistema secundario 1 Voltaje +24V Amperaje 30A

Sistema secundario CA Voltaje 120V 240 Watts F.P. 75

Redundancia N+ 1

Tiempo de descarga de baterías 8 hrs

Tiempo de recarga de baterías 24 hrs

Voltaje final de baterías 1.75V/celda

2.4 Información para órdenes

Cuando se encargan componenetes debe tenerse especial cuidado en lo siguiente:

Ancho del bastidor de relays y separación de perforaciones para sujeción.

Frente de montaje; por ejemplo: rente ó a una distancia específica.

Dimensiones físicas del equipo incluyendo profundidad.

Limitaciones impuestas por el ambiente incluyendo temperatura, humedad, protecciones contra lluvia, polvo, suciedad, etc. Por ejemplo no encargue una unidad enfriada por ventilador que deba trabajar en un ambiente extremadamente polvoriento.

Accesos para mantenimiento, conexiones futuras para distribución y – muy importante – facilidades de ventilación. Todo rectificador ó conversor produce calor y para que opere en forma confiable, los requerimientos mínimos de ventilación deben ser respetados.

Diseños standard de ingeniería están disponibles a través de Alpha para asistir en la instalación de los componentes del sistema.


Ingeniería en el sitio

3.1 Plano del local y cargas sobre el piso

Muy a menudo no se presta suficiente atención tanto a las cargas sobre el piso del local como al espacio físico requerido por la planta de fuerza y las baterías. Puesto que un banco de baterías típico pesa varias toneladas, no es inusual que deban tomarse previsiones especiales para soportar esa carga adicional.

3.1.1 Espacio necesario y requerimientos físicos

La planta de fuerza debe ser instalada en un ambiente limpio y seco. Debe proveerse suficiente espacio tanto al frente como en la parte de atrás de los equipos para proporcionar una adecuada ventilación de los rectificadores y también para permitir el fácil acceso para el mantenimiento de los diversos componentes.

Las baterías deben ser instaladas en un local de temperatura controlada. La temperatura debe ser regulada a 25°C (77°F). Temperaturas sensiblemente menores reducen el rendimiento y temperaturas más altas disminuyen la vida útil del banco. Se debe proveer adecuada ventilación.

Baterías del tipo VRLA, aunque no requieren ventilación especial como las baterías abiertas, no deben ser instaladas en un ambiente completamente cerrado. Cuando una batería falla, puede desprenderse hidrógeno.

Para sistemas grandes con distribución secundaria, debe considerarse:

El tendido de los cables y la congestión que esto puede causar.

Minimizar la longitud de los cables (costo).

Tendido de los cables en escalerillas ó bandejas.

3.1.2 Organización del tendido de los cables

El tendido de los cables debe ser cuidadosamente estudiado para minimizar las longitudes y la caída de voltaje. con objeto de para mantener los costos de instalación en el mínimo aconsejable.

3.1.3 Cargas sobre el piso

Raised Computer Floor

Cuando el piso es del tipo “para computadoras”, es decir compuesto de paneles montados sobre barras roscadas, la planta de fuerza y las baterías pueden tener que ser instaladas por encima de este piso.

Capítulo

3



A estos efectos es necesario instalar - más arriba del nivel del piso - una estructura con vigas tipo ‘I’ apoyada en la losa de concreto.

Piso de concreto (hormigón)

Debe evaluarse la resistencia de la losa de concreto para confirmar que soportará la carga adicional.

Pueden instalarse planchas de hierro sobre la losa de concreto para distribuír la carga puntual a que la someten las bases de las mayorías de las baterías tipo VRLA.

Puede requerirse el refuerzo de los pilares con vigas tipo “I”.

Pisos con estructura de madera

Planchas de hierro

Vigas “I” para reforzar el piso y las planchas de acero

refuerzos de concreto.

Verifique el emplazamiento de las viguetas del piso para confirmar que el peso es uniformemente distribuído en tantas viguetas como posible.

3.1.4 Peso de la escalerilla de cables

En el caso de instalaciones con conductores múltiples de dimensiones importantes, se debe considerar el peso que estos cables aplicarán sobre la escalerilla de cables y la estructura que la soporta. Por ejemplo un cable de 750 MCM pesa aproximadamente 4.2 kg/m (2.8 lbs. por ft).

3.2 Red de tierra

3.2.1 Descripción

La red de tierra, aún siendo parte de las instalaciones del local, es una parte integral de la planta de fuerza y afecta en forma importante el rendimiento del sistema y de las cargas conectadas.

La red de tierra provee una conexión directa a tierra de baja impedancia para el ruido, descargas atmosféricas (alta frecuencia), transistorios y golpes de corriente. También provee un punto de referencia común de tierra para todo el equipo.

3.2.2 Conexionado

El standard en Norte América para la red de tierra de una estación de telecomunicaciones establece que sea usada la filosofía de un punto de tierra común (SPG). Véase Figura 16.

El primer componente de esta red de tierra es la malla de tierra que generalmente consiste en varias barras (jabalinas) hincadas, e interconectadas en una configuración tipo anillo rodeando el edificio a ser protegido. Partes metálicas como torres y derivadores de flujo también se conectan a esta malla.

La segunda parte de esta red de tierra es la barra maestra de tierra (MGB). La secuencia del conexionado a la MGB es importante. Las fuentes de golpes de corriente (conexiones a tierra para compensación de la diferencia de voltaje en el caso de rayos de los equipos de CA, marcos, piezas y partes metálicas, etc.) están separadas de las del equipo protegido (referncia del retorno de las baterías del sistema de fuerza) por el “surge arrestor” - derivadores de flujo - (conectados a la malla de tierra).



La tercer parte de la red de tierra es la barra de retorno de las baterías (BRB) de la plantam de fuerza. Es aquí donde se llevan todas las conexiones a tierra de los equipos. Un sistema de telecomunicaciones típico usará este punto como referencia para referencia de tierra lógica.

La puesta a tierra de los marcos de los bastidores es muy importante primero por razones de seguridad y también para asegurar la operación adecuada de los varistores de óxidos metálicos (MOV) de los transformadores. El standard de la industria es un cable de conexión desde cada bastidor de relays a la MGB.

3.2.3 Dimensionado

El cable desde la BRB a la MGB debe ser dimensionado con capacidad equivalente a la del mayor fusible ó interruptor en el sistema con la exclusión del fusible ó interruptor de protección de las baterías. Esto es un requerimiento mínimo, otros factores incluyendo longitud y requerimientos especiales de la conexión a tierra deben ser incluídos. El fin es proveer un paso con una impedancia mínima para los transistorios de alta frecuencia (rayos). Véase Tabla K.

Amperaje del sistema dim. típica para referencia de tierra

< 30A #10

30-100A #6-2

100-400A 0000

400-800A 350 MCM

> 800A 750 MCM

TABLA K Selección típica de conductores para referencia de tierra

La conexión entre el bastidor del sistema de fuerza y la MGB debe ser como mínimo #6 AWG (16 mm)




Cables protegidos deben usarse para la puesta a tierra de los equipos con terminales ondulados y no deben tener vueltas bruscas ó torceduras.

Debe evitarse el uso de cable de soldadura.

FIGURE 16 Típica puesta y tierra y protección de saltos de corriente

3.2.5 Requerimientos típicos para la red de tierra

Tal como indicado por las compañías de electricidad, la puesta a tierra del neutro y de seguridad debe tener una resistencia de 10 Ohm.

Para lograr una adecuada protección contra rayos, la resistencia debe ser entre 1 y 5 Ohms.

Para la protección de equipo de telecomunicaciones sensible se necesita una resistencia de 1 Ohm.



3.3 Equipos para protección contra transitorios (SPD)

3.3.1 Descripción

Para proteger a rectificadores y cargas conectadas contra transitorios de corriente que entran a través de las líneas de CA (rayos) en las estaciones de telecomunicaciones se instalan corrientemente equipos especiales (SPD). Véase figura 17.

Nivel 1 - Este primer nivel provee protección adicional para los rectificadores y otros equipos en localidades con prevalencia de rayos. Esto es crítico para prevenir daños a los rectificadores en áreas con alta frecuencia de descargas atmosféricas.

Nivel 2 – Este nivel de protección opcional provee protección incrementada con respecto a una combinación de los niveles uno y tres. Es útil en lugares donde existen fuertes corrientes y transistorios generados en la propia estación.

Nivel 3 – Esta etapa provee protección básica a cada rectificador.

3.3.2 Conexión

Etapa 1 – Esta primera etapa de la protección está siempre localizada a la entrada del servicio de CA, generalmente conectada ó al tablero de distribución ó directamente a la llave de desconexión general.

Etapa 2 – Este nivel de protección opcional puede estar ubicado en el bastidor del sistema de fuerza en CD. Proveerá mejor nivel de protección a los rectificadores.

Etapa 3 – Este nivel está incorporado a los rectificadores. Cortas longitudes de plomo son esenciales para permitir el paso de bajo voltajes.

FIGURA 17 Etapas de la protección contra transitorios.



3.3.3 Operación

Variados equipos de protección están disponibles. Las tecnologías más comúnmente empleadas son diodos de avalancha de silicio (SAD) ó varistores de óxidos metálicos (MOV) ó una combinación de ambos. Estos equipos funcionan como resistencias no lineales.

A voltajes por debajo de su voltaje operativo funcionan en modo de alta impedancia.

A voltajes por encima de su voltaje operativo funcionan en modo baja impedancia.

Son conectados en paralelo con la fuente de CA ambos de línea a línea ó de línea a tierra.

Los golpes de corriente hacen a estas unidades conductoras, efectivamente restringiendo el voltaje del golpe.

3.3.4 DImensionado

Etapas 1 y 2 – El dimensionado mínimo debe cumplir con los requerimientos de la norma ANSI/IEEE C62.41 categoría B3/C1. Capacidades mayores deben usarse en áreas donde son comunes fuertes descargas atmosféricas.

Etapa 3 - El dimensionado mínimo debe cumplir con los requerimientos de la norma ANSI/IEEE C62.41 categoría B3.


Las unidades SPD basadas en SAD ofrecen bajo voltaje de paso y rápida respuesta pero tienen limitada capacidad y son más caras. No se degradan con el pasaje del tiempo.

Los unidades SPD basadas en MOV ofrecen un precio razonable y mayor capacidad pero son lentas en la respuesta y tienen un más alto voltaje de paso (hasta 1200V para un voltaje nominal de 240V). Se degradan con cada golpe de corriente que dejan pasar.

Combinación de SPD ofreciendo protección con ambos SAD y MOV.

Capacidad de filtrado de pasaje bajo.

Indicaciones de falla local y remota.

Utilizar unidades que no tengan protección de fusibles/interruptores para que el voltaje permitido sea tan bajo como posible (instalación preferida).

Consulte con otras compañías equipadas, en su área, para informarse de cuáles unidades tienen el mejor comportamiento.

Módulos fácil de reemplazar.


Asistencia técnica en la elección de las unidades.

Disponibles paneles de Etapa 2.



3.4 Cableado

Los cables usados en las plantas de fuerza no solamente deben cumplir con los requerimientos de código eléctrico para bandejas ventiladas de cables, amperaje y tipo de cable. La dimensión del cable debe asimismo ser cuidadosamente seleccionada para proveer una caída de voltaje mínima de extremo a extremo cuando está cargado al máximo. Manteniendo la caída de voltaje en un mínimo asegura tiempo de respaldo máximo y el mejor comprotamiento posible cuando el sistema opera alimentado por las baterías.

La información que sigue puede ser usada para dimensionar los cables en base a las recomendaciones típicas sobre caídas del voltaje en las instalaciones para telecomunicaciones. Véase Tabla L por más información.

Cálculo de la sección del cable Definiciones

CMA= A * LF * K CMA = sección recta del cable en MIL circulares

AVD A= amperaje máximo de diseño

LF= longitud del loop pies

AVD = Caída tolerable de voltaje

K= 11.1 factor constante para cable de cobre comercial (tipo TW )

3.4.1 Cableado en CA

Se recomiendan interruptores y circuitos individuales para cada rectificador. Use conduit ó cable tipo líquido que iguale la capacidad de amperaje del circuito.

3.4.2 Sensores del rectificador

El cable recomendado para el circuito de sensado es 16 Ga.

3.4.3 Baterías

Los cables de las batería deben ser dimensionados para una caída de voltaje de 0.25V en el loop desde las baterías hasta el tablero de distribución, a plena carga incluyendo el crecimiento previsto. Los cables deben además cumplir con los requerimientos de capacidad de amperaje del interruptor de protección en el circuito.

3.4.4 Alarmas

La sección de cable recomendado en 16-24 Ga; desde el tablero de supervisión del sistema de fuerza hasta el monitor de alarmas del local.

3.4.5 Distribución

Véase las directivas de los equipos de la carga. Los cables de distribución son típicamente dimensionados para dar una caída de voltaje de 0.5V en el loop, a plena carga y cumpliendo los requerimientos de capacidad de amperaje de los fusibles de protección ó interruptor del circuito.



3.4.6 BDFB (Tablero de fusibles de distribución del banco de baterías) ó DCBB (Tablero de

interruptores de distribución del banco de baterías)

La alimentación de los circuitos BDFB deben ser dimensionada para una caída de voltaje de 0.25V en el loop a la carga máxima prevista (80% de la carga nominal del BDFB). Los cables deben además cumplir con los requerimientos de capacidad de amperaje del fusible de protección ó del interruptor del circuito.

AWG mm Área Cir. Mils. Corriente Nominal Amps (para cables en bandejas ventiladas)

18 16 14 12 10 8 6 4 2 1 0 00 000 0000 250 MCM 300 MCM 350 MCM 400 MCM 500 MCM 600 MCM 700 MCM 750 MCM 800 MCM 900 MCM 1000 MCM 1,250 MCM 1,500 MCM 1,750 MCM 2,000 MCM

.75 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500

1,620 2,580 4,110 6,530 10,380 16,510 26,240 41,740 66,360 83,690 105,600 133,100 167,800 211,600 250,000 300,000 350,000 400,000 500,000 600,000 700,000 750,000 800,000 900,000 1,000,000 1,250,000 1,500,000 1,750,000 2,000,000

5 10 15 20 30 45 65 85 115 130 150 175 200 230 285 310 335 380 420 460 475 490

TABLA L Tabla de cables y amperajes nominales



FIGURA 18 Diagrama de caídas de voltaje típicas en un sistema de fuerza en -48V DC

3.5 Control de la disipación térmica

3.5.1 Descripción

Los rectificadores al operar disipan calor. La disipación de calor se incrementa durante la recarga de baterías luego de un apagón. Un adecuado control de la temperatura prologará la vida tanto de las baterías como del equipo.

3.5.2 Dimensionado

Calcule los BTU generados por sistema de fuerza y dimensione el sistema de aire acondicionado de acuerdo a ello.

BTU por hora = (1/Eff. – 1) * WDC * 3.42,

donde Eff. = rendimiento de los rectificadores y WDC = voltaje de salida * amperaje de salida

Notas

Utilice el amperaje máximo de salida del sistema para dimensionar correctamente el aire acondicionado en las peores condiciones.

Las baterías disiparán 5-10% de la energía usada para recargarlas y también contribuirán a la elevación de la temperatura.

3.6 Planos de ingeniería

Planos de ingeniería compeltos deber ser provistos para permitir a los instaladores completar la instalación del sistema de fuerza.



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Instalación inicial

sta es una guía genérica de instalación con el propósito de que sea aplicable a varios tipos de plantas de fuerza Alpha, incluyendo sistemas con acceso frontal y también tradicionales. Por informaciones más específicas sobre la instalación de las baterías sírvase dirigirse a los manuales de los fabricantes.

4.1 Precauciones de seguridad

Voltajes peligrosos existen a la entrada de los rectificadores del sistema. Las salidas de los rectificadores y de las baterías, si bien no tienen voltajes peligrosos, tienen una capacidad de suministrar un alto amperaje de cortacircuito, lo que puede causar severas quemaduras y chispeos.

Previo a trabajar con cualquier batería ó equipo de fuerza se deben tomarse las siguientes precauciones:

Quitarse toda pieza de joyería: reloj, anillos, lentes, collares, etc.

Lentes de seguridad con protección lateral deben ser usados en todo momento.

Las herramientas metálicas deben estar adecuadamente aisladas. Las herramientas manuales comunes pueden ser aisladas siguiendo el siguiente procedimiento: Aplique cinta aislante de goma solapando la mitad del ancho de la cinta en cada vuelta. Cubra esta cinta con dos capas de cinta vinílica también solapando la mitad del ancho de la cinta en cada vuelta.

Precauciones especiales son necesarias cuando se trabaja con bancos de baterías abiertas. Ropa de protección, protección de los ojos y los equipos standard de seguridad para baterías (detalles en la próxima página) deber ser usados por el personal para protegerse de una salpicadura accidental con ácido. Evite los cortacircuitos y los arcos eléctricos los que pueden causar explosión de los gases evaporados desde las baterías. Siga las recomendaciones de los fabricantes toda vez que trabaje próximo al banco de baterías.

Advertencia: No fume ó encienda una llama cuando las baterías están siendo cargadas (especialmente con baterías abiertas). Las baterías disipan gas hidrógeno al ser cargadas lo que presenta un riesgo de explosión.

Los instaladores deben seguir todas las reglas y reglamentos locales para instalaciones eléctricas y de baterías, por ejemplo: CSA, UL, CEC.

Capítulo

4

É



Las baterías son un factor de riesgo para el medio ambiente y deben ser descartadas en condiciones seguras en una planta de reciclado. Consulte al fabricante de las baterías por plantas de reciclaje autorizadas recomendadas.

4.2 Lista de herramientas

Taladro eléctrico con acción martillo de ½”

Equipo de izamiento de las baterías (si es necesario)

Varios moldeadores y punzonadores para los conectores y terminales de la instalación

Voltímetro digital de 4 1/2 dígitos con cables de prueba

Banco de pruebas de capacidad suficiente para probar el rectificador más grande dentro de los límites de amperaje

Alimentador de prueba de 0-60V - 0.5 amp, equipado con terminales tipo banana de 1/8” (solamente para plantas equipadas con SD)

Pelador/cortador de cables

Llave calibrada

0-150 in*lbs. (para terminales y conectores interceldas de las baterías) 0-100 ft*lbs (para conexiones de la planta de fuerza)

Computador “Laptop” con el software “Alpha Insight” completo con cables de modem DB9-F a DB9-F (solamente para planta equipadas con SM02)

Lona aislante según requerimientos (2’ x 2’, 1’ x 1’, 3’ x 3’, etc.)

Herramientas manuales varias, aisladas, incluyendo:

Juego de llaves de combinación Llave de trinquete y juego de dados Destornillador de punta fina “tweaker” Destornilladores varios Cuchillo de electricista, etc.

Conjunto de protección contra salpicado de las baterías (necesario sólo para baterías húmedas) incluyendo:

Ropa protectora Protectores del rostro Guantes Bicarbonato de sodio Botiquín para lavado de los ojos



4.3 Inspección

Para absorver los golpes que puedan ocurrir durante el transporte, todos los productos Alpha salen de la fábrica en robustas cajas de doble pared y suspendidos con inclusiones de espuma de poliuretano sólido. Los conjuntos y métodos de empaquetado se prueban de acuerdo a las normas de “National Sa fe Transit Association”.

Las plantas de fuerza son embaladas en huacales de compensado standardizados con una abertura prevista para la inspección del equipo. Las plantas de fuerza están también envueltas en una membrana plástica impregnada con CORTEX. que es un inhibidor de la corrosión.

Las baterías son embarcadas sobre plataformas individuales y se embalan según las recomendaciones de los fabricantes.

Antes de desempacar las baterías, la planta de fuerza ó los componentes, verifique que los contenedores no estén dañados. Quite el embalaje del equipo y verifique el exterior por posibles daños. Si observara algún daño notifique inmediatamente al transportista.

Continúe con la inspección para identificar daños internos. En el poco probable caso de note algún daño interno, notifique al transportista y póngase en contacto con Alpha Technologies para obtener una evaluación de las consecuencias del impacto.

4.4 Armando/montaje de la planta de fuerza

La planta de fuerza debe ser montada en un ambiente limpio y seco. Espacios amplios deben ser previstos tanto al frente como detrás de la planta de fuerza para permitir la adecuada ventilación de los rectificadores y dar fácil aceso a los componentes de la planta. Sistemas con acceso frontal que van a ser instalados próximos a una pared, deben instalarse dejando un gálibo mínimo 12” (300mm) para cumplir con los requerimientos anti-sismo.

Ancle la planta de fuerza al piso por medio de tornillos de anclaje “heavy duty” de 1/2” X 2 1/2” para concreto, ó en el caso de pisos de madera con tirafondos “heavy duty” de 5/8” X 2 1/2” con las arandelas necesarias.

Se recomienda que el bastidor de relays sea asegurado a la escalerilla de cables usando las ménsulas montadas a cada lado de la parte superior del bastidor. Alpha no suministra detalles mecánicos de los soportes superiores.



4.5 Instalación del banco de baterías

4.5.1 Preparación/Montaje

El banco de baterías debe estar en un ambiente de temperatura controlada. La temperatura del ambiente debe ser regulada a aproximadamente 25°C (77°F). Temperaturas sensiblemente inferiores reducen el rendimiento y temperaturas superiores disminuyen la vida útil.

Debe proveerse adecuada ventilación a las baterías.

Baterías del tipo VRLA, aunque no tienen los requerimientos especiales de las baterías abiertas, no deben ser instalados en ambientes herméticos. Gas hidrógeno puede desprenderse ante una falla (por ejemplo de la propia batería).

Antes del montaje, limpie las celdas siguiendo las recomendaciones del fabricante de las baterías. Primero neutralice cualquier resto de ácido con una solución de bicarbonato de sodio y agua. Luego enjuage las celdas con agua limpia.

4.5.2 Instalación de baterías en las plantas de fuerza Alpha

Ubique las baterías en el estante o gabinete provisto con una separación mínima de 1/2” (6mm) – si es posible - entre celdas ó monobloques. Verifique que los cables de salida de las baterías se conecten a las celdas terminales (+) y (-) de la fila y que las baterías están correctamente orientadas para la fácil instalación de los conectores entre ellas. Remueva todo resto de grasa “A” sin-óxido de los terminales de las baterías. Pula los bornes terminales con un cepillo no metálico, almohadilla de pulir ó almohadilla tipo scotch de 3M, aplique una ligera capa de grasa “A” anti corrosión sin óxido a los bornes. Si se utilizan entre las celdas conectores con baño de plomo, éstos también deben ser pulidos y grasa “A” sin óxidos debe ser aplicada a las superficies de contacto. Instale los conectores entre celdas. Luego de instaladas, las celdas deben ser numeradas y se deben tomar lecturas “como recibido” incluyendo densidad, voltaje de la celda y temperatura. Una celda debe ser designada como celda piloto, ésta es generalmente la celda con el mínimo de densidad ó voltaje. Véase la literatura suministrada por los fabricantes por instrucciones (Vea Tabla M).

4.5.3 Instalación de baterías externas

Arme el bastidor de baterías (si corresponde) y las celdas ó monobloques según las instrucciones de instalación suministrada con las baterías, con una separación mínima de 1/2” (6mm) – si es posible. Remueva todo resto de grasa “A” sin-óxido de los terminales de las baterías. Pula los bornes terminales con un cepillo no metálico, almohadilla de pulir ó almohadilla tipo scotch de 3M, aplique una ligera capa de grasa “A” anti corrosión sin óxido a los bornes. Las superficies de los contactos de los conectores entre celdas también deben ser pulidos y grasa “A” sin óxidos debe ser aplicada. Instale todos los conectores entre celdas y entre filas. Luego de instaladas, las celdas deben ser numeradas y se deben tomar lecturas “como recibido” incluyendo densidad, voltaje de la celda y temperatura. Una celda debe ser designada como celda piloto, ésta es generalmente la celda ó con la mínima densidad ó el mínimo voltaje. Véase la literatura suministrada por los fabricantes por instrucciones (Vea Tabla M).



Compañía_______________________________________ Fecha:

Dirección Ubicación y/o No. de las baterías No de celdas _____ Tipo ____________ Fecha de nuevo Fecha de instalación ________Voltaje de flotación____ Tem ambiente

Lecturas por celda

No.Cel-da

No. de serie

Voltaje gravedad específica

Ohms Mhos Observaciones

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Notas y recomendaciones

Lecturas tomadas por

TABLA M Típica hoja de mantenimiento para baterías tipo VRLA



4.6 Cableado

4.6.1 Cableado de CA

Antes de proceder, y si es posible, corte la alimentación al tablero de distribución.

Cablee y conecte desde el tablero de distribución hasta cada rectificador, siga la información sobre conexionado detallada en el manual de los rectificadores. En el caso de rectificadores modulares es aconsejable pre – cablear todas las posiciones de los rectificadores para facilitar la futura incorporación de nuevos rectificadores. Si el conexionado es desde una fuente de CA trifásica, se debe tomar cuidado de balancear lar cargas de las distintas fases.

4.6.2 Sensado de los rectificadores

Hay varias maneras de proveer el sensado del voltaje de salida de los rectificadores.

Sistemas equipados con SD:

Sistema de sensado incorporado. No requiere conexiones.

La señal es referida a las baterías, sin compensación de temperatura. (Nota: El tablero supervisor de la planta de fuerza debe estar equipado la opción de sensado remoto del rectificador). Cablee y conecte desde la terminal de sensado del panel supervisor a los terminales de las baterías.

No se debe hacer la conexión final al vivo a las baterías. Proteja con material aislante y deje desconectado.

Si además del sensado remoto, se ha ordenado la característica de compensación por temparatura de las baterías, los cables desde el rectificador deben terminarse en el módulo de compensación por temperatura.

Sistemas equipados con SM:

Con el sistema SM el rectificador regulará el voltaje de salida al voltaje de carga indicado en el SM02.

Para regulación sobre la batería la conexión del voltaje de entrada al SM02 debe ser quitada y la conexión de entrada de carga debe ser dirijida a las baterías.

4.6.3 Baterías

Los cables de las baterías deben ser dimensionados para una caída de voltaje de 0.25V desde las baterías hata el panel de distribución, a plena carga e incluyendo el crecimiento previsto. Los cables deben también cumplir con los requerimientos dedebidos al amperaje. Los cables que terminen directamente en los bornes de las baterías deben ser instalados de tal modo que no causen tensiones en los bornes. En el caso de baterías ventiladas, y a efectos de reducir los efectos de la corrosión, se deben usar terminales ó con baño de plomo ó de acero inoxidable.

Cablee y conecte desde la planta de fuerza hasta los terminales de las baterías. Los puntos terminales deben ser pulidos y aplicárseles grasa “A”sin óxidos.



No se debe hacer la conexión final al vivo a las baterías. Proteja con material aislante y deje desconectado.

4.6.4 Alarmas

Todas las alarmas previstas deben ser conectadas desde la planta de fuerza a la unidad local de transmisión de alarmas. El tablero supervisor “deluxe” provee un punto central de conexionado para todas las alarmas externas. Otros tableros tienen previsiones para algunas terminaciones de alarma, como por ejemplo alto/bajo voltaje, pero otras alarmas tales como las de falla del rectificador ó conversor deben ser conectadas directamente al rectificador ó conversor. El tipo de señal de alarma que requiere la unidad de transmisión de alarmas determina cómo los contactos para alarmas son configurados y cableados, por ejemplo: la forma “A”,“B” ó “C” cableada para envío a tierra, envío a baterías, “loop” cerrado, “loop” abierto, etc. Algunas paneles supervisores requieren que los ‘jumpers” sean reubicados para configurar los contactos de alarmas como formas “A” ó “B”.

4.6.5 Puesta a tierra

La BRB, barra aislada de retorno de las baterías, debe ser conectada a la MGB, barra maestra de tierra del edificio, ó FGB, barra de tierra del piso, ésta en edificios mayores. Esto actúa como referencia del sistema y también como una conexión a tierra de baja impedancia para golpes de corriente, transistorios, ruido, etc. Los MGB ó FGB deben tener una conexión directa de baja impedancia al sistema de tierra del edificio, por ejemplo: la entrada de agua corriente. El cable desde la planta de fuerza hasta los MGB ó FGB debe ser dimensionado para proveer capacidad equivalente al mayor fusible ó interruptor de la planta de fuerza, con exclusión del fusible / interruptor del banco de baterías. Esto es un requerimiento mínimo. Otros factores como longitud del cable y necesidades especiales de la puesta a tierra deben ser tenidos en cuenta. El cable aislado debe ser equipado con terminales onduladas de dos perforaciones y no debe tener curvas bruscas ni torceduras.

El bastidor de la planta de fuerza debe también se conectado a los MGB ó FGB. Ésto se hace para proveer seguridad al personal y también para cumplir con los requisitos de muchas compañías operadoras de telecomunicaciones. Debe usarse cable #6 AWG (16mm).

4.6.6 Distribución

Refiérase a las instrucciones suministradas conjuntamente con el equipo de la carga. Típicamente los cables de distribución están dimensionados para proveer una caída de voltaje del “loop”, a plena carga, de 0.5V, como también para cumplir con las necesidades de amperaje requerido por el fusible ó interruptor del circuito.



4.7 Procedimiento para el primer encendido

4.7.1 Plantas de fuerza basadas en SD

1. Asegúrese que la batería está desconectada, los fusibles retirados, los rectificadores removidos y la CA está OFF

2. Chequee, chequee, y vuelva a chequear la polaridad de todas las conexiones.

3. Encienda el sistema con un solo rectificador en línea, verifique el funcionamiento de la planta.

4. Verifique que el voltaje de las baterías es el correcto y que ninguna celda está invertida y conecte/encienda las baterías.

5. Instale y encienda todos los rectificadores del sistema.

6. Chequee/ajuste los parámetros del sistema.

7. Verifique la funcionalidad de todos los relays del sistema de alarma.

8. Provea la carga inicial del banco de baterías siguiendo las recomendaciones del fabricante. Anote las lecturas de todas las celdas, como se especifica en las instrucciones de instalación.

9. Si es requerido, chequee la capacidad, conductancia, impedancia, etc. de las baterías.

10. Cuando haya completado los procedimientos, asegúrese que todas las alarmas están desactivadas.

4.7.2 Plantas de fuerza basadas en SM

1. Asegúrese que la batería está desconectada, los fusibles sacados, los rectificadores removidos y la CA está OFF.

2. Chequee, chequee, y vuelva a chequear la polaridad de todas las conexiones.

3. Encienda el sistema con un solo rectificador en línea, verifique el funcionamiento de la planta.

4. Verifique que el voltaje de las baterías es el correcto y que ninguna celda está invertida y conecte/encienda las baterías.

5. Instale y encienda todos los rectificadores del sistema.

6. Chequee/ajuste los parámetros del SM02 como indicado en la hoja de configuración.

7. Transfiera “download” los parámetros a los rectificadores.

8. Verifique la funcionalidad de todos los relays de alarma.

9. Provea la carga inicial del banco de baterías siguiendo las recomendaciones del fabricante. Anote las lecturas de todas las celdas, como se especifica en las instrucciones de instalación.

10. Si es requerido, chequee la capacidad, conductancia, impedancia, etc. de las baterías.

11. Cuando haya completado los procedimientos, asegúrese que todas las alarmas están desactivadas.

12. Active los controles de las baterías (si suministrado): - Compensación de temperatura



- Auto-Ecualización - Control de la corriente del cargador, etc.

13. Active el conexionado y operación.

4.8 Prueba inicial de carga y descarga

Luego de la instalación de las baterías, es generalmente necesario hacerles la “carga inicial” para asegurarse del adecuado funcionamiento y eliminar la sulfatación de las placas. Siga las instrucciones adjuntas a las baterías y registre las lecturas iniciales, por ejemplo: gravedad específica, voltaje de cada celda, corriente de carga y temperatura.

La garantía de las baterías puede ser cancelada si las baterías no son inicialmente cargadas de acuerdo a las indicaciones del fabricantes ó no son llevados registros adecuados.

Algunas baterías tipo VRLA no necesitan cargado inicial si son puestas en servicio en el período de 3-6 meses a contar desde la fabricación, confirme con el fabricante. Luego de la ecualización el voltaje de las baterías debe ser reducido al valor de flotación recomendado.

Una vez que se ha dado a las baterías la carga inicial se sugiere llevar a cabo una corta prueba de descarga rápida, para verificar el conexionado y también que no hay celdas abiertas ó falladas. Durante esta operación debe monitorearse el voltaje de las celdas.

Descargue por 15 min a una tasa de C/8.

Anote los voltajes de las celdas cada 5 min.

Chequee las conexiones por sobre – calentamiento.

4.9 Documentación

Complete toda la documetación necesaria, ésto es: reporte sobre baterías (Tabla M), listado de cableado de CD (Tablas N y O), tablas de distribución de CA (Tabla P), planos (planta) de la instalación, etc. rotule los cables, llene las tarjetas de identificación, identifique los interruptores de circuitos.



TABLA N Lista de cableado en CD (“Tabla A”)

TABLA O Lista del cableado en CD (“Tabla B”)



TABLA P Tabla de distribución en CA



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Puesta en servicio

Refiérase al Capítulo 10 por detalles del procedimiento

odos los componentes de las plantas de fuerza Alpha son sometidos, antes de ser embarcados, a pruebas completas y todos los parámetros/alarmas son regulados a los valores característicos, a menos que se especifiquen parámetros especiales. Una buena práctica de instalación es la de verificar la operación de todas las alarmas y alternativas incorporadas, y regular los niveles del

sistema a los niveles específicos de su instalación. Los manuales provistos con el equipo detallan los métodos de verificación y calibración de los distintos componentes del sistema.

Capítulo

5

T


ALPHA TECHNOLOGIES 075-053-10 Rev C 71

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Instalaciones en plantas ya en operación

Ésta es una guía para instalaciones en plantas ya en operación, que pretende ser aplicable a la instalación de componentes en una planta de fuerza Alpha con polos vivos.

6.1 Precauciones

Cuando se trabaja en plantas de fuerza que están ya conectadas y operando, hay dos muy importantes puntos a considerar:

1. Seguridad personal – Siga las recomendacoines dadas en la sección de instalación inicial.

2. Integridad del sistema – Absolutamente no se tolera la interrupción de la CD mientras se trabaja en el sistema. Todo trabajo de puesta al día de la planta, adición, mantenimiento, etc. puede ser llevado a cabo trabajando con polos vivos, es decir sin interrumpir el suministro siempre que se sigan los pasos adecuados y se tomen las precauciones necesarias.

Es altamente recomendable que los trabajos en una planta de fuerza en vivo sean llevados a cabo exclusivamente por personal con experiencia y entrenamiento en este tipo de trabajos, incluso las tareas detalladas en este manual. Consulte a la fábrica previo a comenzar cualquier trabajo sobre cual no esté absolutamente seguro.

6.2 Lista de herramientas

A la lista de herramientas detalladas en la sección instalación de sistemas de fuerza, se debe agregar:

Cables para “puenteado” de acuerdo a las necesidades.

Tester tipo “Clamp-on”.

Taladro eléctrico sin conexión a tierra (si requerido).

Capítulo

6



6.3 Agregados al circuito de distribución

1. Decida sobre secciones de cables y dónde los conductores serán terminados.

2. Tienda los cables, aplique aislación en ambos extremos.

3. Cubra temporariamente, mientras se llevan a cabo los trabajos, todos los polos vivos del sistema de fuerza con lona aislante sujetada con cinta ó tyraps.

4. Instale los terminales a los cables, conecte y asegure los cables al sistema de fuerza y luego a la carga.

5. Retire la lona aislante.

6. Coloque los fusibles ó conecte los interruptores y pruebe el circuito.

7. Rotule los cables e identifique las posiciones de fusibles/interruptores.

6.4 Agregado de barra maestra de tierra

1. Seleccione en que lugar será instalada la barra maestra (La barra debe ser instalada encima del bastidor de relays y tan próxima como posible a la planta de fuerza original).

2. Antes de proceder, proteja con lona aislante el equipo en el bastidor de relays.

3. Asegure la barra de tierra a la parte superior del bastidor de relays y confirme que queda perfectamente aislada eléctricamente del marco.

4. Decida dónde la barra de tierra será conectada al sistema de distribución de fuerza. La nueva barra de tierra debe ser conectada a la barra de tierra original de la planta de fuerza con un cable de capacidad suficiente para conducir toda la carga prevista para la nueva barra de tierra.

5. Cubra temporariamente, mientras se llevan a cabo los trabajos, todos los polos vivos del sistema de fuerza con lona aislante sujetada con tie-raps.

6. Coloque los terminales a los cables y conecte ambos extremos.

7. Retire la lona aislante.



6.5 Adición de un tablero de distribución

Cuando se incorporen nuevos tableros de fusibles y cargas, debe ponerse cuidado en no exceder la corriente nominal máxima de la planta de fuerza. La corriente de la carga no debe superar, en operación contínua, el 80% de la carga nominal del shunt.

6.5.1 Con previsiones de ampliación existentes

1. Cubra temporariamente, y mientras se llevan a cabo los trabajos, todos los polos vivos del sistema de fuerza con lona aislante sujetada con cinta ó tyraps para asegurar la lona.

2. Limpie la barra con almohadillas scotch 3M para remover toda oxidación en el cobre. Las barras con baño de estaño no requieren generalmente limpieza.

3. Amure el nuevo panel en sitio y conecte al distribuidor vertical.

4. Conecte la tarjeta de alarma de falla de fusibles en la planta de fuerza.

5. Cubra la parte de atrás del tablero de fusibles, si corresponde.

6. Remueva las lonas aislantes.

6.5.2 Cuando no existen previsiones de ampliación

El procedimiento es el mismo que en el párrafo anterior, excepto que los siguientes pasos extras deberán ser llevados a cabo para conectar el nuevo panel de fusibles al sistema de fuerza. Lonas aislantes deben ser usadas para prevenir corta circuitos entre las barras conectadas y la tierra del chassis/carga.

Si hay lugar para instalar fusibles/interruptores debajo de los tableros existentes, la distribución vertical puede ser substituída con un nuevo distribuídor que se extenderá hacia abajo hacia el nuevo panel de fusibles/interruptores, como se indica a continuación:

1. Usando cable(s) de interconexión (dimensionado(s) para soportar la carga en el panel existente de fusibles/interruptores, verifique con un amperímetro) deje de lado el cable existente y conecte directamente desde general (vivo) de carga de las baterías al distribuidor del panel de fusibles.

2. Desmonte el cable vertical al distribuidor del panel de fusibles y remplácelo con uno más largo ó compleméntelo con secciones adicionales hasta el nuevo tablero de fusibles /interruptores. Limpie el distribuidor si es necesario.

3. Aprete las conexiones y retire el(los) cable(s) de interconexión.

4. Cubra la parte de atrás del tablero de fusibles, si corresponde.

Si no hay lugar debajo de tablero existente de fusibles/interruptores, el nuevo tablero deberá tener que ser conectado por cable a la planta de fuerza existente, como sigue:

1. Instale el tablero de fusibles/interruptores.

2. Tienda cable(s) de sección suficiente para soportar la carga máxima prevista del tablero de fusibles.

3. Conecte el cable a las terminales del nuevo tablero de fusibles/interruptores.

4. Decida en qué lugar del vertical de distribución del sistema de fuerza se hará la conexión.

5. Marque el espaciado de las perforaciones para las terminales de los cables en el general y perfore con taladro aislado (usando lona, compensado, etc. para proteger el equipo y prevenir corta circuitos).



6. Atornille los cables en su sitio.

7. Retire la lona, madera, etc.

6.6 Adición de un rectificador

1. Siga las indicaciones de la guía y manual para instalaciones nuevas para el conexionado.

2. Utilice cable tipo TECK 90 para las conexiones de CA del rectificador, el cable está provisto con una protección de vinílico que previene la ocurrencia de corta circuitos cuando se llevan a cabo instalaciones en sistemas en vivo.

3. Utilice lona para prevenir corta circuitos entre las baterías y las terminaciones de tierra.

6.7 Reemplazo de un Shunt

1. Los shunts de los sistemas de fuerza pueden ser mejorados, hasta el máximo nominal del general, cableado interno y carga nominal del contactor.

2. Use cables de “puenteo” para mantener la continuidad del sistema mientras se reemplaza el shunt.

3. Utilice lona aislante para prevenir corta circuitos.


Mantenimiento y reparaciones en sitio

7.1 Planta de fuerza y controles del sistema

7.1.1 Mantenimiento anual

Chequee y calibre el supervisor y otros circuitos de control.

Verifique el funcionamiento de los relays de las alarmas.

Se recomienda la remoción periódica del polvo acumulado por medio de aire comprimido, y en intervalos de tiempo dictados por las condiciones ambientales.

Verifique y anote la carga de la planta de fuerza y también que la capacidad de la planta cubre las necesidades del sistema.

Verifique y re-aprete tuercas y tornillos que aseguran los cables a los generales. Verifique y re-aprete los tornillos de de los terminales (si corresponde).

Nota: se deber precavido cuando se llevan a cabo reparaciones en las componentes del sistema de supervisión. Si hay una desconexión de bajo voltaje en el sistema se deben tomar precauciones para que el contactor no se mueva de posición aCDidentalmente

7.1.2 Remplazo del tablero de circuitos del supervisor

Si el sistema está equipado con un contactor de desconexión por bajo voltaje, se debe “puentear” sobre el contactor para mantener la integridad del sistema de potencia cuando se reemplaza la PCB (tarjeta de circuitos impresos) ó el tablero supervisor. Siga las indicaciones siguientes:

1. Arme los cables de “puenteado”. Dimensiones los cables para la carga total del contactor y verifique con un amperímetro tipo “clamp-on”.

2. Coloque aislación temporal sobre piezas metálicas próximas que estén conectadas a tierra, mientras instala los cables a través del contactor.

3. Instale los calbes de “puenteado” a través del contactor LVD, sacándolo efectivamente de servicio.

Capítulo

7



4. Si el sistema está equipado con un cierre por alto voltaje ó sensado remoto de los rectificadores, retire éstas conexiones del lado de los rectificadores. Los rectificadores volverán automáticamente a sensado interno. Ésto evitará problemas cuando la tarjeta del tablero supervisor es cambiada.

5. Identifique los cables que van al tablero supervisor y rotúlelos para asegurar de que sean re - instalados en la posición correcta.

6. Remueva los fusibles del tablero supervisor, desconecte y aísle las terminales.

Advertencia: Tenga extremo cuidado porque algunas de las terminales están en vivo.

7. Quite el tablero supervisor ó la PCB e instale el tablero reemplazante en posición. Quite los fusibles y reconecte las terminales en orden inverso.

8. Reinstale los fusibles.

9. Verifique todas las funciones y niveles (vea el manual por información detallada).

10. Reconecte el corte por alto voltaje y el sensado remoto a los rectificadores (si corresponde).

11. Remueva los cables de “puenteado” a través del contactor de desconexión por bajo voltaje y retire la losa aislante.

7.2 Rectificadores RST


Inspeccione visualmente el rectificador por el exterior y por el interior.

Quite el polvo acumulado con aire comprimido.

Remplace el(los) fusible(s) F1 (y F2).

Remplace el(los) varistor(es) VR1 (VR2 & VR3) si está en una zona de alta ocurrencia de descargas eléctricas / golpes de corriente. Los varistores están localizados del otro lado del interruptos del circuito.

Verifique la calibración de los medidores.

Verifique y ajuste los niveles / voltaje de flotación, ecualice el voltaje de las baterías, compartición de cargas, etc.

7.2.2 Mantenimiento quinquenal

Remplace (el) los varistore(s) VR1 (VR2 & VR3) si está en un área de baja ó moderada ocurrencia de descargas atmosféricas / golpes de corriente.

7.2.3 Mantenimiento decenal

Remplace los capacitores de golpe de corriente de alta entrada (electrolíticos) (C11 & C12 para 48/50), como también el capacitor de amortiguación (C12 para 48/50).



Considere el envío de la unidad a la fábrica para un un recalibrado completo y chequeo del 100% de la unidad.

7.2.4 Remplazo de un rectificador

1. Cierre el interruptor de CA en el tablero de distribución. Cierre los interruptores de entrada / salida del rectificador.

2. Desconecte el terminal vivo del rectificador en el general de carga del sistema de fuerza.

3. Confirme que las terminales sobre el rectificador están sin carga.

4. Rotule los cables, desconecte y aplique aislación a las terminales del lado rectificador de entrada, salida, controles y alarmas

5. Retire el rectificador e instale la nueva unidad en el mismo lugar.

6. Reconecte todos los cables y haga la reconexión al polo vivo del general de las baterías al final.

7. Encienda el rectificador y chequéelo de acuerdo al procedimiento detallado en el manual.

7.2.5 Remnplazo del tablero frontal del rectificador

Muchos de los problemas de controles, alarmas y del visor pueden ser solucionados reemplazando el tablero de control frontal del rectificador en lugar de enviar a reparar el rectificador completo. Para el reemplazo se procede como sigue:

1. Cierre el interruptor de entrada de corriente CA en el tablero de distribución. Cierre los interruptores de entrada / salida del rectificador.

2. Abra el tablero frontal, rotule los cables conectados a la tarjeta PC, aplique aislación y desconecte. Desconecte el cable con cinta.

3. Presione los grapas que mantienen la tarjeta PC y retire la tarjeta.

4. Instale la nueva tarjeta PC, reconecte los cables y el cable cinta.

5. Encienda el rectificador y chequéelo cuidadosamente de acuerdo al procedimiento detallado en el manual.

7.2.6 Reemplazo del MOV del rectificador

1. Cierre el interruptor de entrada de CA en el tablero de distribución. Cierre los interruptores de entrada / salida en el rectificador.

2. Véase la sección referente a rectificadores RSM para identificación y chequeo del MOV. Luego abra el tablero frontal, desconecte y remueva el MOV del lado de la carga del interruptor del circuito de entrada.

3. Instale el nuevo MOV y cierre el tablero frontal.

4. Encienda el rectificador y chequéelo cuidadosamente de acuerdo al procedimiento dentallado en el manual.



7.3 Rectificadores RSM




En áreas de fuerte actividad atmosférica/golpes de corriente remplace los varistores de entrada.


Verifique y ajuste los niveles.


Remplace (el) los varistore(s) de entrada si está en un área de baja ó moderada ocurrencia de descargas atmosféricas / golpes de corriente (localizados del otro lado del interruptor del circuito de entrada, requiere la remoción del tablero frontal).




1. Cierre los interruptores de entrada / salida del rectificador.

2. Afloje los tornillos de montaje y remueva el rectificador. Instale el rectificador de remplazo en el mismo sitio, apretando los tornillos de montaje.

3. Encienda el rectificador y chequéelo cuidadosamente de acuerdo al procedimiento detallado en el manual.

7.3.5 Adición de un rectificador

1. Para agregar un rectificador adicional accione la correspondiente llave deslizante DIP (cabinetes 5KW & 7KW) ó remueva la conexión del módulo vence-fallas (cabinetes 9KW & 12KW).

2. Confirme que la alimentación en Ca para el nuevo rectificador está en su lugar.

3. Inserte el módulo, aprete los tornillos de montaje, encienda y chequee de acuerdo a los procedimientos detallados en este manual.

7.3.6 Reemplazo del ventilador

1. Cierre el interruptor de CA en el panel de distribución. Cierre los interruptores de entrada / salida del rectificador.

2. Afloje los tornillos y remueva el módulo de potencia.

3. Con el rectificador retirado del estante, remueva las conexiones que alimentan el ventilador y los tornillos de montaje.

4. Instale el ventilador de remplazo y reconecte la alimentación.



5. Instale el módulo de potencia, aprete los tornillos, encienda y chequee el rectificador de acuerdo a los procedimientos detallados en este manual.

7.3.7 Chequeo del MOV del Rectificador (RSM 48/50, 24/100, y 48/100)


2. Remueva el módulo de potencia.

3. Remueva la etiqueta de cancelación de garantía “warranty void” y los tornillos fijando el tablero frontal al chassis.

4. Idenfique los MOV, en general localizados en el lado de la carga del interruptor del circuito de entrada dentro del gabinete del rectificador (un pequeño disco de aproximadamente la dimensión de una moneda de 5 centavos US).

5. Mida la resistencia del MOV. Un cortacircuito ó resistencia baja indica falla del MOV.

6. Remplácelo si está fallado.

7.3.8 Remplazo del MOV del rectificador (RSM 48/50, 24/100, y 48/100)



3. Remueve la etiqueta de cancelación de garantía “warranty void” y los tornillos fijando el tablero frontal al chassis.

Advertencia: La remoción de la etiqueta de cancelación de garantía “warranty void” efectivamente cancela la garantía.

4. Desconecte y remueva el MOV del lado de la carga del interruptor del circuito de entrada.

5. Instale el nuevo MOV y reinstale el tablero frontal.

6. Instale el módulo de potencia, aprete los tornillos de montaje, encienda, y chequee el rectificador de acuerdo a los procedimientos detallados en este manual.

7.4 Rectificadores Pathfinder




En áreas de fuerte actividad atmosférica/golpes de corriente remplace los varistores de entrada.






Remplace (el) los varistore(s) de entrada si está en un área de baja ó moderada ocurrencia de descargas atmosféricas / golpes de corriente




1. Apague el rectificador y afloje los tornillos de montaje.

2. Instale el rectificador de remplazo en el mismo sitio, apretando los tornillos de montaje.

3. Encienda el rectificador y chequéelo cuidadosamente de acuerdo al procedimiento detallado en el manual. Si el sistema está equipado con SM haga una actualización del inventario y luego descargue “download” todos los parámetros del SM a los rectificadores.

7.4.5 Adición de un rectificador

1. Confirme que la alimentación en AC para el nuevo rectificador está en su lugar.

2. Inserte el módulo, encienda y chequee de acuerdo a los procedimientos detallados en este manual. Si el sistema está equipado con SM haga una actualización del inventario y luego descargue “download” todos los parámetros del SM a los rectificadores.

7.4.6 Reemplazo del ventilador

1. Apague el rectificador y afloje los tornillos de montaje.


3. Con el rectificador retirado del estante, remueva las conexiones que alimentan el ventilador y los tornillos de montaje.

4. Instale el ventilador de remplazo y reconecte la alimentación.

5. Instale el módulo de potencia, encienda y chequee el rectificador de acuerdo a los procedimientos detallados en este manual.

7.4.7 Chequeo y/o remplazo del MOV del rectificador

1. Cierre el interruptor de CA en el tablero de distribución. Apague el rectificador y afloje los tornillos de montaje.


3. Remueva la cubierta posterior del rectificador, destornillando tres tornillos a cada lado del módulo del rectificador

4. Identifique los MOV ubicados al lado de los fusibles de la entrada de CA. Los MOV son pequeños discos aproximadamente tel tamaño de una moneda de 5 centavos US.



Pathfinders de 3kW poseen 3 MOV y los de 10kW tienen 9 MOV

5. Mida la resistencia del MOV. Un cortacircuito ó resistencia baja indica falla del MOV.

6. Remueva el MOV en falla usando cortadores “cutters” para cortar las conexiones, limpie la tarjeta de circuitos impresos de toda partícula metálica que pueda contaminar el PCB cuando el MOV falla..

7. Inserte el paquete del MOV de repuesto en la PCB.

8. Reinstale el rectificador siguiendo el procedimiento en secuencia inversa..

7.5 Conversores CS y CSM


Inspeccione visualmente la unidad por el exterior y por el interior.





Considere el envío de la unidad a la fábrica para un un recalibrado completo y chequeo del 100% de la misma.

7.5.3 Remplazo de los conversores serie CS

1. Cierre el interruptor/fusible de CD en el tablero de distribución en CD. Si la CD no tiene fusible la conexión en vivo debe ser desconectada desde el respectivo general. Cierre los interruptores de entrada / salida del rectificador.

2. Desconecte la conexión de salida del conversor en el general de distribución del conversor

3. Asegúrese que todas las líneas que llegan al conversor están sin carga.

4. Rotule los cables, desconéctelos del conversor y proteja con aislación a todos los cables de entrada, salida, alarma y control.

5. Remueva el conversor e instale la nueva unidad en la misma posición.

6. Reconecte todos los cables y haga la conexión en vivo al respectivo general por último.

7. Enciéndalo, y chequee el conversor de acuerdo a los procedimientos detallados en este manual.

7.5.4 Remplazo de los conversores serie CSM

1. Apague la salida del conversor, de modo que éste no soporte ninguna carga.

2. Remuévalo e instale el conversor de reemplazo en la misma posición.



3. Enciéndalo, y chequee el conversor de acuerdo a los procedimientos detallados en este manual.

7.5.5 Adición de un conversor CSM

1. Para agregar un conversor adicional instale los correspondientes “jumpers” en el estante de conversores.

2. Inserte el nuevo módulo conversor, enciéndalo, y chequeelo de acuerdo a los procedimientos detallados en este manual.



7.6 Baterías abiertas

Esta es una rutina de mantenimiento genérica. El mantenimiento recomendado para los bancos de baterías varía según el fabricante y tipo de batería. Diríjase al fabricante por instrucciones específicas para el banco de baterías de su instalación.

7.6.1 Mantenimiento mensual

Inspección visual

Apariencia general, limpieza – Si es necesario neutralice con una solución de bicarbonato de sodio en agua, y enjuague el exterior de las celdas con agua limpia.

Niveles del electrolito – En caso necesario complete con agua de la calidad exigida.

Rajaduras en celdas ó fuga del electrolito – Repórtelo inmediatamente.

Corrosión en las terminales ó conectores – Neutralice y limpie. Si la corrosión es severa y amenaza la integridad de la conexión, desconecte, limpie, proteja con grasa tipo “A” sin óxidos y vuelva a conectar.

Verifique el voltaje de las baterías – ajuste en caso necesario.

Chequee y registre la temperatura del ambiente y el estado del equipo de ventilación.

Chequee y registre el voltaje, gravedad específica y temperatura del electrolito de la celda piloto.

7.6.2 Mantenimiento trimestral.

Además de los ítems del mantenimiento mensual, chequee y registre lo siguiente:

Gravedad específica de cada celda.

Voltaje de cada celda.

Voltaje total del banco.

Temperatura de una celda de cada fila del bastidor.

Chequee – eligiéndolas aleatoriamente - la resistencia del 10% de de las conexiones entre celdas. Si las resistencias son altas prosiga con todas las otras conexiones. Desarme y limpie, como detallado anteriormente


Además de los ítems del mantenimiento trimestral, también:

Inspeccione visualmente cada celda.

Chequee y re-aprete todos los conectores entre celdas.

Chequee la resistencia de las conexiones “celda a celda” y “celda a terminal”.

Chequee la integridad del bastidor.

Mida la impedancia ó conductancia de cada celda.



7.7 Baterías de plomo ácido reguladas por válvulas (VRLA)

Ésta es una rutina de mantenimiento genérica. El mantenimiento recomendado para los bancos de baterías varía según el fabricante y tipo de batería. Diríjase al fabricante por instrucciones específicas para el banco de baterías de su instalación.

7.7.1 Mantenimiento mensual

Chequee y registre el voltaje de la celda piloto.

Chequee y registre la temperatura del ambiente.

7.7.2 Mantenimiento trimestral ó anual

Además de los ítems del mantenimiento mensual, también chequee y registre lo siguiente:

Voltaje de cada celda.

Voltaje total del banco de baterías.

Temperatura de una celda.

Inpección visual:

Limpieza / apariencia general.

Rajaduras en las celdas ó fuga de electrolito.

Corrosión.

Chequee y re-aprete todos los conectores entre celdas.

Chequee la resistencia de las conexiones “celda a celda” y “celda a terminal”.

Mida la impedancia ó conductancia de cada celda.

7.8 Falla de baterías, localización, prevención y medidas

correctivas

7.8.1 Chequeos de rendimiento/integridad

Monitoree permanente las baterías mediante el control del sistema de fuerza SM02 para registrar el rendimiento del banco.

Son útiles las medidas del voltaje, gravedad específica, conductancia e impedancia para graficar el estado de salud a lo largo del tiempo de una celda y también para alertar al personal de mantenimiento sobre una celda (ó batería) problema.

También debería realizarse una evaluación periódica del rendimiento del banco. Hay varios métodos de evaluar la condición de las baterías. El rendimiento puede ser registrado automáticamente por medio del SM02 ó también manualmente.

1. Descarga fuerte y rápida de corta duración.

2. Descargue hasta el 80% de capacidad.

El fin de la vida útil de una batería es cuando su capacidad cae al 80% del valor nominal.



7.8.2 Alternativas para localizar problemas en las baterías

Para localizar en tiempo real desniveles en el voltaje de un banco de baterías, tanto en condiciones de flotación, carga ó descarga, puede usarse un monitor de voltaje del punto medio de las celdas tal como el SD08 de Alpha. Ésto puede proveer un aviso inmediato de que una celda está fallando.

1. Divide el voltaje del banco en dos .

2. Compara las dos mitades.

3. Cuando la diferencia excede un valor pre-determinado envía una alarma.

7.8.3 Acciones correctivas

Notifique inmediatamente al fabricante cualquier problema serio que notare.

Si el voltaje de cualquiera de las celdas cae más allá de lo admisible, debe aplicarse una una carga de ecualización. Esto puede hacerse por cualquiera de los siguientes métodos:

Manteniéndola conectada y utilizando los rectificadores de la planta de fuerza, hasta el límite de voltaje de la carga.

Alternativamente, y en el caso de un banco de filas múltiples, la fila de baterías puede ser desconectada, y mediante un cargador auxiliar darle una carga rápida, y volver a reconectarla (véase sección sobre reemplazo de una celda ó fila de baterías).

Manteniéndola conectada y utilizando un cargador de batería individual. Este cargador es conectado a la celda en questión aplicándole una carga rápida.

7.8.4 Remplazo de una celda ó fila de baterías

1. Si la planta de fuerza cuenta con un sólo banco de baterías, arme un banco de baterías temporario.

2. Lleve el voltaje del banco de baterías temporario al voltaje del sistema principal, ó mediante el uso de un cargador externo ó bajando el voltaje de la planta de fuerza hasta alcanzar el voltaje del banco temporario (el voltaje debería estar dentro de los 0.5 volts).

3. Conecte el banco temporario a la línea.

4. Desconecte el banco principal.

5. Lleve a cabo la carga rápida, el reemplazo de las celdas y/o las tareas de mantenimiento necesarias en el banco principal.

6. Iguale el voltaje del sistema de fuerza con el voltaje del banco de baterías desconectado.

7. Re-conecte el banco de baterías original a la línea.

8. Desconecte el banco de baterías temporario.



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Localización y reparación de averías

8.1 Planta de fuerza y controles

Para usar esta guía de localización y reparación de averías, identifique los síntomas específicos que experimenta la planta. Luego vea en la columna de la izquierda a qué planta de fuerza se aplica, la solución está en la columna de la derecha.

1. Rectificadores RST.

2. Rectificadores RSM 48/100.

3. Rectificadores RSM 48/50 y 24/100.

4. Rectificadores RSM 48/30 y 24/50.

5. Sistema de rectificadores RSM 48/10.

6. Sistema de rectificadores RSM 48/7.5.

7. Tablero de supervisión SD 03 and 05.

8. Tablero de supervisión SD 02 and 04.

9. Tablero de supervisión SM 02.

10. Tablero de compensación de temperatura.

11. Centros de interruptores de circuitos, fusibles y distribución.

12. Respaldo de baterías.

13. Conversores CS.

14. Conversores CSM.

15. Rectificadores Pathfinder 1.5, 3, 10 kW.

16. Tablero de supervisión SM 03.

Vea los manuales de los equipos por información adicional.

Capíttulo

8



Unidad Síntomas Corrección

1-5, 15

Alarma de falla en rectificador.

Verifique el el voltaje de cada rectificador está regulado al mismo valor.

Verifique que el sistema aplique una carga no menor del 5% de la capacidad de un rectificador individual ó que las baterías están conectadas al sistema.

2-4 Módulo no responde a comandos.

Haga una reprogramación “reset” del microprocesador, véase el manual de los rectificadores.

3-4, 6 Contactos del relay de alarma no están funcionales.

Verifique el fusible del relay de la alarma amarilla localizado detrás del módulo izquierdo (3) ó el fusible del “resistor style” detrás de SCI PCB (4). Verifique los fusibles del control supervisorio en el plano de atrás del gabinete del rectificador (6).

2-4 Rectificadores no comparten la carga en forma pareja; (>10% de diferencia en la corriente de los distintos módulos).

Regule la pendiente de los rectificadores al mismo valor (preferentemente 0.5%).

Habilite la compartición forzada en cada rectificador.

Ajuste la flotación y ecualice el voltaje en cada rectificador al mismo valor fuera de línea (interruptor de salida en OFF).

Reconecte el rectificador.

Repita el procedimiento con cada rectificador del sistema.




1, 5, 6 ó un sistema con va-rios mo-delos.

Rectificadores/con-versores no comparten la carga en forma pareja; (>10% de diferencia en la corriente de los distintos módulos).

Sistemas sin equipamiento SM

Regule la pendiente de los rectificadores/conversores al mismo valor (preferentemente 1% [1,6,13] no ajustable [5,14]).

Ajuste el voltaje de salida de cada unidad monitoreando el voltaje de las baterías ó la carga. Confirme que el voltaje de las baterías y la carga son correctos y la corriente se reparte en forma pareja entre las unidades.

Repita para los parámetros de ecualización de voltaje (1).

2-4,15 9,16.

Rectificadores no comparten la carga en forma pareja (>10% de diferencia en la corriente de los distintos módulos). Sistemas.

Sistemas con equipamiento SM

Regule la pendiente de los rectificadores al mismo valor (preferentemente 0.5%).

Habilite la compartición forzada en cada rectificador.

Ajuste la flotación y ecualice el voltaje en cada rectificador al mismo valor fuera de línea (interruptor de salida en OFF).

Descargue “download”los parámetros a los rectificadores.

1-6, 15. Alarma de falla de los rectificadores ó de la línea general de alimentación.

Verifique el voltaje de CA en el visor del estado de los rectificadores (2-4) ó en el interruptor/terminales del circuito de entrada (1,5,6,13,14).

Verifique el interruptor del circuito de alimentación.

Restablezca el interruptor si es necesario.

Verifique y remplace el fusible de entrada del rectificador (15).

2-4, 6, 15

Falla/error velocidad del ventilador.

Verifique la conexión del cable del ventilador.

Remplace la módulo del ventilador.

1,13 Problemas en el control y/o alarma del rectificador/ conversor.

Remplace el PCB del control del tablero frontal; véase sección mantenimiento y reparaciones en sitio.

3, 4,5, 6,14

Alarma de falla de falta módulo.

Verifique la llave profunda de falla del módulo(4), enchufe de anulación (3) ó jumpers (5,6,14).

1-6, 13,14,15

Alarma de sobre-temperatura/Bloqueo térmico.

Verifique las ventilaciones por posibles obstrucciones ó excesiva acumulación de polvo.

Limpie los pasajes.

Restablezca la unidad.

1-6, 15 Interruptor/fusible de entrada cerrado/saltado

Cierre el interruptor del circuito de alimentación en CA.

Encienda el interruptor del circuito de entrada del rectificador (1-6).

Encienda el interruptor de alimentación.

Si el interruptor se cierra nuevamente el rectificador está dañado. Verifique y/o remplace el MOV en el rectificador (1,2,3,6,15) ó envíelo a reparar (1-6,15).




1-6, 15 OVP-Protección por sobre voltaje ó HVSD-Bloqueo automático por voltaje alto, accionados

Verifique que los parámetros del OVP y de la flotación son los correctos.

Si el módulo continúa a accionarse debido a OVP, regule los parámetros del OVP al máximo y los del flotación al mínimo, es decir: ajuste manualmente los parámetros (1,5,6) ó ajuste los parámetros del microprocesador con el interruptor de entrada en OFF y la fuente de poder conectada a la salida en CD (2,3,4).

Encienda el rectificador.

Reajuste los parámetros al valor correcto.

5,6,9,10,16

OVP-Protección por sobre voltaje ó HVSD-Bloqueo automático por voltaje alto, accionados sólo a baja temperatura.

Verifique que el voltaje de flotación a temperatura compensada no exceda los parámetros del OVP cuando en situación de carga acelerada, es decir a bajas temperaturas.

Verifique y ajuste los parámetros del OVP y/o voltaje de flotación según corresponda. Véase la sección de compensación de temperatura de las baterías por más detalles. Debe haber al menos 1 voltio entre el máximo voltaje de flotación y los parámetros del OVP.

1,2,3,4, 15

CA ON CD OFF luego de restable-cido y LVA

Verifique los parámetros de arranque retardado, llave rotatoria (1) ó parámetros programados (2,3,4)

Espere el tiempo de retardo ó lleve el parámetro a “0”.

3,4,5,6, 15

Instalación nueva ó agregado de rectificador – rectificador no operacional.

Verifique que la CA está realmente conectada hasta el módulo de posición.

6,7,8 Falla tablero supervisor, LVD abierto ó alarma de funcionamien-to incorrecto.

Verifique el fusible de potencia del tablero supervisor localizado al frente, tipo GMT(8), detrás, tipo GMT (7) ó en el tablero posterior “resistor style” (6).

5,6,7,8 Falla tablero supervisor, LVD abierto ó alarma de funcionamien-to incorrecto.

Reemplace el control PCB del supervisorio.




5,6,11 Interruptor de carga/fusible accionado.

Verifique que no haya situación de falla.

Restituya el interruptor/reemplace el fusible.

Verifique que la carga en el circuito del interruptor no exceda el 75%-80% de la corriente nominal del fusible mediante un amperímetro tipo “clamp-on”.

Si la carga está dentro de límites monitoree la situación y reemplace el interruptor del circuito si vuelve a ocurrir.

Si la carga excede los límites cambie en interruptor/fusible por uno adecuado como también el cableado si corresponde.

11 Alarma del interruptor del circuito no funcional.

Verifique los “jumpers” de la señalización de alarma detrás del interruptor del circuito, asegurándose de la continuidad de la conexión de la alarma. Si posible verifique la operación mediante cierre del interruptor.

Verifique que los parámetros del “jumper” en el PCB de la alarma son los correctos para aplicación del voltaje.

5-9,12, 16

Falla de alimentación – sin respaldo de baterías.

Verifique el circuito de las baterías por conexionado defectuoso ó interrumpido. (12).

Verifique las baterías por celda abierta (12).

Verifique que los parámetros de control de LVD del tablero supervisor son los correctos. (5-9).

5-9,12, 16

Falla de alimentación – sin respaldo de baterías.

Verifique el circuito de las baterías por conexionado defectuoso ó interrumpido. (12).

Verifique la las baterías están dimensionadas correctamente para la carga y tiempo de respaldo requerido (12).

Verifique el rendimiento de las baterías (12).

Verifique que los parámetros de control de LVD del tablero supervisor son los correctos.




15 Falla de módulo y entrada CA operando normalmente.

Verifique que el rectificador está correctamente asentado y que los tornillos de fijación están apretados.

Verifique los parámetros del rectificador y descárguelos “download” (SM02).

Verifique los fusibles de CA y CD.

Reemplace el módulo.

15 Falla de módulo y también entrada CA

Verifique el circuito e interruptor de alimentación de CA.

15 Alarma menor del módulo (LED rojo parpadea). Nota: El LED parpadeará – si está habilitado - cuando el rectificador está en el límite de la carga.

Verifique el voltaje de entrada de CA.

Verifique que el rectificador está correctamente asentado y que los tornillos de fijación están apretados.

Verifique los parámetros del rectificados y descárguelos “download” (SM02).

Verifique y/o remplace ventilador, conexiones, etc.

Remplace el módulo.

15 Visor apagado, sistema no enciende.

Si un nuevo módulo de rectificador es instalado en las versiones originales de los gabinetes Pathfinder el “jumper” de interbloqeo del módulo debe ser correctamente ajustado. Este “jumper” está localizado debajo de los conectores de salida de CD en el módulo. Es el módulo de la izquierda y debe ser instalado en el centro, y la conexión izquierda extrema es usada en los sistemas anteriores (sólo 3kW).

9,16 Fuera de tolerancia. Verifique los parámetros del rectificador y descargue “download” (desde el SM) a los rectificadores.

9,16 Alarma de comunicación perdida.

Verifique el cableado.

Verifique el nivel de baudios.

Habilite acceso remoto.

Verifique que los tornillos de fijación del rectificador están apretados.

9,16 Error de medición. Calibre el canal analógico.

9 Problemas de comunicación en RS 232.

Verifique cableado, debe ser modem “null”.

Verifique la velocidad de comunicación.

Si se cambia del nivel de baudios, el botón de re-encendido debe estar deprimido para activar la nueva velocidad de comunicación.

Habilite acceso remoto.

Restablezca el SM02.

Active el programa de comunicación desde DOS para asegurarse que Windows no está tomando control del puerto de comunicaciones.




9 Problemas en el módulo de comunicaiones.

Igual que anteriormente.

Debe usarse modem para “jumper”configurable, no del tipo “plug and play”.

Asegúrese que IRQ está puesta a 3, com. puerto 4.

9 Llaves de funciones bloqueadas.

Reactive el microprocesador.

Desconecte la alimentación del SM y re – aplíquela.

9 No toma de ID del rectificador.

Asegúrese que los tornillos de fijación del rectificador están apretados.

Verifique y/ó remplace el cable de comunicaciones RS 485.

En el caso de rectificadores Pathfinder, verifique que el RSM está en “0”. Con rectificadores RSM lleve el contador al número de rectificadores tipo RSM.

9 Difícil lectura del visor.

Use la la llave de la fecha izquierda/derecha en modo de operación Normal y ajuste el ángulo de la vista.

9 Mensaje de alarma en el visor con (borrar).

Presione el botón de rahabilitación de la alarma visual (VAR) para borrar.

9 Mensaje de bloqueo del rectificador.

Este mensaje aparecerá en el SM02 si los rectificadores están equipados con control/señalización local y las llaves del rectificador han sido presionadas. Revierta a operación Normal en el rectificador para borrar esta alarma.

Asegúrese que acceso remoto y ajuste remoto han sido habilitados en todos los rectificadores.



Página en blanco.


Acrónimos y abreviaturas

AGM malla de vidrio absorvido (baterías)

AH ampere hora

BDCBB Tablero de interruptores de distribución de las baterías

BDFB Tablero de fusibles de distribución de las baterías

BFV voltaje de flotación de las baterías

BRB colector de tierra

CA corriente alterna

CD corriente contínua

CEC Canadian Electrical Code

CEMF fuerza contra electro motriz

CMA circular mil area

CSA Canadian Standards Association

EPO Corte de corriente de emergencia

FGB barra de tierra del piso

FITL fiber in the loop

FP factor de potencia

HVA alarma de alto voltaje

HVSD bloqueo por alto voltaje

LCD Visor de cristal líquido

LED diodo emisor de luz

LVA alarma de bajo voltaje

LVBD desconexión (de baterías) por bajo voltaje

LVD desconexión por bajo voltaje

LVLD desconexión (de la carga) por bajo voltaje

MCM milésima de mil circulares

MGB barra de tierra maestra

MOV varistor de óxidos metálicos

NEC National Electrical Code

NSTA National Safe Transit Association

OFF apagado, desconectado

ON encendido, conectado

OVP Protección por sobre voltaje

PCB tarjeta de circuitos impresos

PWM modulación por amplitud de pulso

SAD diodo de silicón avalancha

SNMP Protocolo de manejo de red sencilla

SPD Unidades de protección de golpes de corriente

SPG tierra de punto único

TCM módulo compensador de temepratura

THD distorsión armónica total

UL Underwriter's Laboratory

UPF factor de potencia unitario

UPS Sistema de Fuerza Ininterrumpida

VAR rehabilitación de alarmas visuales

VRLA Baterías de plomo ácido reguladas por válvulas

Chapter

9



Página en blanco


Reporte de la puesta en servicio

1. Información del sitio

Nombre cliente _____________________________________________________________ Dirección del local _____________________________________________________________ Ciudad ______________________ País _______________________ Contacto ______________________ Teléfono: _______________________

2. Inspección previa:

2.1. Inspección tablero CA/Protección:

2.1.1. General

Servicio CA: ________V;____fases; ______Watts Interruptor maestro: ________A Carga máxima nominal_________A Protección golpes de corriente: Modelo#___________ Tipo____________ Circuitos alimentación rectificador:________A_______ Ga. ó________mm

Interruptores de circuitos identificados: si no

Conexión eléctrica OK si no Medición voltaje CA:___________V

2.2. Inspección de la planta de fuerza

2.2.1. General

Planta de fuerza #__________; _________V; Max__________A

Rectificadores etiquetados si no

Conversores etiquetados si no n/d

Interruptores distribución etiquetados si no

Números de serie registrados si no apéndice _____

Capítulo

10



2.2.2. Mecánico

Zona sísmica 4 requerida si no

Parte inferior sistema asegurada (requerido) si no

Parte superior sistema asegurada (opcional) si no n/d

Secciones bastidores atornilladas entre sí si no n/d

Abrazaderas para transporte removidas si no n/a

Montaje barra general inspeccionado si no n/d

2.2.3. Eléctrico

Cables salida rectificador ____ Ga.

Cableado entre sectores inspeccionado si no

Instalación shunt inspeccionada si no

Instalación cable com. inspeccionada si no

General del vivo bien aislado si no

Conexiones eléctricas OK si no

Método puesta a tierra punto único red

Puesta a tierra cada sección ____Ga. verde negro

Retorno tierra banco baterías ____Ga. verde negro

Retorno tierra baterías aislado si no

2.3. Inspección del BDFB (BDCCB)

2.3.1. BDFB ______________

2.3.1.1. General

Identificación BDFB _____________________________________________ Planta de fuerza #_________________

Alimentador de la fuente etiquetado si no

2.3.1.2. Mecánico



2.3.1.3. Parte superior sistema asegurada (opcional) si no n/d

Alimentación simple___________ MCM ___________ Protección A

A+B ___________ MCM ___________ Protección A

A,B,C+D ___________ MCM ___________ Protección A

Tierra marco cada sección __________Ga. verde negro

General vivo bien aislado si no

Conexionado eléctrico OK si no



2.4. Inspección Baterías

2.4.1. Baterías ________________________________________________

2.4.1.1. General

Identificación baterías #________________________________________ Fabricante ______________________ Modelo____________________ Número(s) de serie ____________________________________________

Inspección visual por rajaduras, pérdidas, etc. ok

Voltaje baterías “como recibido” si no apéndice _____

Condición/imped. baterías “como recibido” si no apéndice _____

Compuesto anti-oxidación si no

Celdas etiquetadas si no

Batería etiquetada si no

2.4.1.2. Mecánico



Parte superior sistema asegurada (opcional) si no n/d

Baterías armadas correctamente si no

Cable de conexionados bien firme si no

2.4.1.3. Eléctrico

Cables de baterías __________________MCM/AWG

Sondas de temperatura instaladas si no n/d Instaladas dónde?___________________________________________

2.4.2. Protección Baterías

Fabricante______________________ Modelo____________________ Númbero de serie_____________________ Amperaje máx.__________A Fusible/I.C. nominal __________A

LVBD si no EPO si no

2.5. Verificación del apretado de los tornillos (MT – momento de torsión)

conectores cables - tornillos ½” (muestra 1): MT =________ft*lbs (requerido: 75 ft*lbs ) conectores cables - tornillos ½” (muestra 2): MT =_________ft*lbs (requerido: 75 ft*lbs ) conectores cables – tornillos 3/8” (muestra 1): MT=________ft*lbs (requerido: . . . . . . . ) conectores cables – tornillos 3/8” (muestra 2): MT =_______ft*lbs (requerido: . . . . . . . ) conectores cables – tornillos ¼ ” (muestra 1): MT =________ft*lbs (requerido: . . . . . . . ) conectores cables – tornillos ¼ ” (muestra 1): MT =________ft*lbs (requerido: . . . . . . . ) bornes baterías - tornillos . . . . . . (muestra 1): MT=________in*lbs (requerido . . . . . . . . .) bornes baterías - tornillos . . . . . . (muestra 2): MT=________in*lbs (requerido . . . . . . . . .)

NOTAS: 1 ft*lbs = 0.138 kg*m 1 in*lbs = 0.0115 kg*m

l kg*m = 7.233 ft*lbs = 86.8 in*lbs



Procedimiento de encendido inicial

2.6. Asegúrese que todas las baterías están desconectadas, los módulos de los rectificadores removidos, fusibles retirados e interruptores de circuitos en OFF.

2.7. Cheque, chequee y vuelva a chequear las conexiones de la polaridad de las baterías. 2.8. Instale UN rectificador. 2.9. Conecte la CA a ese rectificador y espere que encienda. 2.10. Verifique que el sistema arranca bien y los controlles se encienden. 2.11. Chequee que la polaridad de las baterías es la correcta y conecte los interruptores, fusibles ó

interruptores de circuitos a las baterías. Nota: si es imposible desconectar las baterías, el voltaje de salida del rectificador debe ser reducido - usando el controlador – al nivel del voltaje de las baterías a fin de evitar chispeo.

2.12. El único rectificador activo comenzará entonces a cargar las baterías, ésto es normal. Uno a uno vaya agregando el resto de los rectificadores, llevando cada interruptor a ON.

2.13. En el caso de usarse controladores SM debe procederse a una actualización del inventario seguido por una descarga “download” de los parámetros del sistema.

2.14. Instale el fusible maestro y luego el fusible de guarda para el BDFB (BDCCB’s), si corresponde.

3. Pruebas

3.1. Planta de fuerza

3.1.1. Verifique medidas analógicas completo

3.1.2. Prueba de carga planta de fuerza 100A completo

3.1.3. Verificar, ajustar y descargar los parámetros del sistema completo apéndice____

3.1.4. Verificar funcionamiento relay alarma salida completo

3.1.5. Multiplexador del shunt completo n/d

3.2. Baterías

3.2.1. Carga inicial/reporte completo n/d apéndice___________

3.2.2. Prueba de descarga/report e completo n/d apéndice___________

3.3. Desconexión de baterías

3.3.1. Verificación funcionamiento LVLD completo n/d

3.3.2. Verificación funcionamientoEPO completo n/d

3.3.3. Verificación reporte de alarmas completo n/d



4. Notas:

Nota Acción Comentarios

CAR – Requiere acción correctiva REC – Recomendación COM - Comentario

5. Aceptación:

_________________________ ______________________ ________________ Nombre en letras de imprenta Firma Fecha _________________________ ______________________ Compañía Teléfono _________________________ ______________________ ________________ Nombre en letras de imprenta Firma Fecha



Reporte de los parámetros de la planta de fuerza

Item Especifi-cado

Cumple Referencias/Notas

Rectificadores

Voltaje de flotación

Voltaje de ecualización

Compartición forzada habilitada (si/no)

Pendiente

Amperaje límite

Retardo de arranque

OVP – Bloqueo por alto voltaje

Alarma de alto voltaje

Alarma de bajo voltaje

Código de seguridad

Tiempo de apagado luz posterior

Temperatura en °C ó °F ?

Alarma de amperaje límite-habilitada (si/no)

Tiempo de detención ecualización

Acceso remoto-habilitado (si/no)

Regulación remota-habilitada (si/no)

Alarma de acceso local-habilitada (si/no)

Conversores CD-CD

Voltaje de salida

Alarma de alto voltaje

Alarma de bajo voltaje

OVP – bloque por alto voltaje

Pendiente

Amperaje límite



Item Especifi-cado


Supervisorio

Alarma 1 alto voltaje

Alarma 2 alto voltaje

Alarma 1 bajo voltaje

Alarma 2 bajo voltaje

Histéresis de las alarmas

Amperaje de descarga de alarmas

Amperaje de carga de alarmas

Alimentación CA alto

Alimentación CA bajo

Conteo menor enganche rectificador

Conteo mayor enganche rectificador

Alarma de usuario 1

Alarma de usuario 2

Alarma de usuario 3

Alarma de usuario 4

Alarma de usuario 5

OVP – bloqueo por alto voltaje

Desconexión 1 bajo voltaje - dentro

Desconexión 1 bajo voltaje - fuera





Control CEMF – dentro

Control CEMF – fuera

Duración auto ecualización

Intervalo auto ecualización

Compensación temperatura habilitada (si/no)

Pendiente compensación temperatura

Compensación temperatura-corte superior

Compensación temperatura-corte inferior

Intervalo de compensación de temperatura

Sensor 1 compensación temp. habilitado






Item Especifi-cado


Habilitada auto ecualización

Duración auto ecualización

Intervalo auto ecualización

Umbral alto voltaje auto ecualización

Umbral bajo voltaje auto ecualización

Valor baudios rectificador

Valor baudios terminal

Habilitado acceso remoto

Discado No. 1

Discado No. 2

Discado No. 3

Código acceso usuario

Código acceso supervisor

Tiempo cambio No. alarma

Conteo máximo RSM

Escala temperaturas SM02

manual de plantas de fuerza en cd _ rev d

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