Cualquier equipo electrónico dispone de una serie de medidas protectoras para evitar que alteraciones en la fuente de alimentación, produzca daños en sus componentes que afecten a su funcionamiento. Pero, como cualquier medida de protección, sólo podrá soportar incidencias que se encuentren dentro de unos límites.

Las compañías proveedoras de suministro eléctrico deben controlar que el voltaje y la frecuencia de la señal suministrada se encuentren en perfecto estado.

No obstante hay múltiples motivos por los que, efectos indeseados, producen una alteración de estos valores nominales.

Los principales efectos que producen daños en nuestros equipos por causas eléctricas son los siguientes:

• Fluctuaciones lentas de la tensión
• Bajadas y subidas de tensión
• Sobretensiones e impulsos de corta duración
• Cambios de frecuencia

Causas que producen averías electrónicas

Las causas por las que se producen estos efectos indeseados son varias:

• Conmutaciones de compañías eléctricas.
• Actuación de dispositivos de protección de redes.
• Cortocircuitos.
• Entrada / Salida de cargas inductivas.
• Conmutaciones de máquinas de gran potencia.
• Alteraciones producidas por equipos conectados en la misma red.
• Descargas electroestáticas (ESD).
• Transferencias de energía (grupos electrógenos).
• Causas Naturales, principalmente los rayos.
  
  

La caída de un rayo directo cercano a una línea de  red eléctrica produce diversos efectos en dichas líneas que provocan una sobre tensión sobre las mismas y un aumento de potencial de la tierra a la que están conectadas. La corriente generada por un rayo típico puede alcanzar unos valores entre 5 y 150 KA (Kilo amperios) con unos tiempos de subida de 0,1 a 5 ms (milisegundos) y de 20 a 300 ms de duración total.

Estos niveles de perturbación, si llegan hasta la entrada de nuestros equipos electrónicos, no pueden ser asumidos por los componentes instalados para su protección. Por decirlo de una manera sencilla, si tenemos un fusible a la entrada de la fuente de alimentación que tarda 1 ms en cortar la entrada cuando se produce una sobre tensión, para cuando actúa dicho sistema de protección el pico ya ha accedido a componentes internos destruyéndolos y por tanto tornando inoperativo dicho equipo.

Las descargas electroestáticas son una causa importante de daños en los equipos electrónicos, sus efectos son menos “espectaculares” que los causados por las tormentas eléctricas pero no por ello menos dañinos. Algunos datos informales cifran entre un 8 y un 33 % el número de equipos “perdidos” por las descargas electroestáticas.

El fenómeno de descarga se produce cuando se tocan dos cuerpos que se encuentran a diferente potencial eléctrico y en ese contacto igualan su potencial transfiriendo electrones entre ellos, esta transferencia de electrones es en sí misma una corriente eléctrica. Para hacernos una idea sobre lo dañino que puede ese leve cosquilleo que se produce al rozarnos con alguien que nos encontramos en nuestro camino, basta con decir que: Al andar sobre una moqueta podemos llegar a alcanzar una tensión de 35.000V, y cuando lo hacemos sobre azulejos 12.000V, una bolsa de plástico puede llegar a alcanzar 20.000V que al cogerla produzca esa descarga de la que hemos hablado.

Medidas

Podemos tomar diferentes medidas para protegernos frente a estas posibles averías.

Una de las cosas buenas que tienen las tormentas es que, normalmente, son predecibles y podemos desconectar nuestros equipos cuando éstas se van a producir. Decimos desconectar, no siendo suficiente apagarlos ya que la subida de tensión entraría por los cables conectados destruyendo la fuente y cuantos componentes pueda alcanzar en su camino.

Pero si por otros motivos el equipo necesita estar siempre funcionando o conectado podemos utilizar un limitador de tensión o un SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpido).

SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpida)

Un SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpida) es un dispositivo que, gracias a su batería de gran tamaño y capacidad, puede proporcionar energía eléctrica tras un apagón a todos los dispositivos electrónicos conectados a él. Otra función es la de regular el flujo de electricidad, controlando las subidas y bajadas de tensión y corriente existentes en la red eléctrica. Están conectados a equipos llamados cargas críticas, que pueden ser aparatos médicos, industriales o informáticos, que, como se ha dicho antes, requieren tener siempre alimentación y que ésta sea de calidad debido a la necesidad de estar en todo momento operativos y sin fallos (picos de tensión o caídas) Estos equipos también son conocidos su acrónimo inglés UPS (Uninterrupted Power Supply).

     1.- SAI de continua

Las cargas conectadas a los SAI requieren una alimentación de corriente continua, por lo tanto éstos transformarán la corriente alterna de la red comercial a corriente continua y la usarán para alimentar a la carga y almacenarla en sus baterías. Por lo tanto no requieren convertidores entre las baterías y las cargas.

El esquema típico de este tipo de SAI consta de dos módulos principales: el de rectificación que sirve para convertir la corriente a continua y el de almacenamiento de energía.

     2.- SAI de alterna

Estos SAI obtienen a su salida una señal alterna, por lo que necesitan un inversor para transformar la señal continua que proviene de las baterías en la señal alterna.

     Tipos:

• Passive standby: si hay alimentación la carga obtiene la energía directamente de la red comercial y, simultáneamente las baterías se están cargando a través de un rectificador. En caso de fallo en la alimentación la alimentación de la carga conmuta y se obtiene desde las baterías a través de un inversor.
• Line-interactive: se necesita un inversor bidireccional. Mientras haya alimentación de la red, las baterías se cargarán a través de este inversor; cuando falle esta alimentación la alimentación se obtiene de las baterías y la corriente recorre el inversor de forma contraria a como lo hacía durante su carga.
• Double-conversion: esta es la topología más habitual de SAI de potencia. Primero se rectifica la señal de la red comercial y se alimenta la batería, después la señal de la red (o de la batería) va hacia la carga a través de un inversor.

      Modos de funcionamiento: 

• Online: la salida del SAI proviene directamente de las baterías, y estas están continuamente conectadas a la corriente eléctrica y recargándose. Por ello, cuando se corta la corriente eléctrica, los equipos conectados en ningún momento lo notan (salvo cuando se acaban las baterías, claro). Son la mejor opción, pues además al estar las baterías continuamente conectadas, se convierten en el mejor filtro de voltaje y de señal que podemos tener para nuestros equipos. Lo negativo de ellos es su precio, el cual perfectamente se puede acercar al de nuestro ordenador.
• Offline: al detectar el fallo de corriente eléctrica, conectan las baterías para seguir ofreciendo servicio. Tienen el problema de que entre la detección de corte y la puesta en marcha de las baterías transcurren un pequeño periodo de tiempo (apenas un segundo), pero suficiente para que si tenemos equipos informáticos conectados, estos se reinicien. Por lo tanto no es apto para soluciones informáticas.

Fuentes: Recovery Labs y Wikipedia.