El SAI, o Sistema de Alimentación Ininterrumpida, funciona como un elemento crítico para garantizar numerosos servicios de nuestro día a día

Vivimos en un mundo hiperconectado y que demanda la disponibilidad inmediata e ininterrumpida de innumerables servicios. En nuestro día a día, miles de elementos, cuya existencia y función muchos de nosotros desconocemos, intervienen para que cada engranaje de nuestra sociedad funcione siempre a la perfección. Es innegable el malestar que nos genera cada vez que caen las redes de comunicación o la electricidad. Por ello, y pese a que la inversión tecnológica en infraestructuras de telecomunicaciones y redes eléctricas están suponiendo un avance muy significativo en la garantía de servicio en todas las geografías, es clave disponer de dispositivos de soporte o emergencia para evitar perjuicios en caso de una interrupción inesperada. Uno de estos elementos, de los que hoy vamos a hablar, son los SAI o Sistemas de Alimentación Ininterrumpida, también ampliamente conocidos por sus siglas en inglés UPS (Uninterruptible Power Supply).

Estos aparatos, están presentes en lugares tan dispares como centros de datos, hospitales, edificios de oficinas, industrias, infraestructuras de transporte como los barcos, o cualquier otro punto que requiera una alimentación fiable, de calidad y disponible en todo momento. Son los encargados de garantizar la continuidad del servicio eléctrico cuando la red experimenta un fallo o interrupción de algún tipo.

En efecto, el SAI es un respaldo para que, ante una situación de corte eléctrico, los servicios de nuestros sistemas no caigan, ya que son dispositivos capaces de proporcionar energía eléctrica a otros equipos a través de sus baterías sin necesidad de depender de una red. El tiempo de autonomía del SAI viene determinado por el tipo y el número de baterías que lleva el sistema. Cuantas más baterías, más tiempo de caída de red podremos soportar.

Así, un SAI asegura que, por ejemplo, la energía que necesita un quirófano para una operación critica se mantenga estable en todo momento; que los centros de datos que permiten que la conexión de internet llegue a nuestros hogares no cesen su actividad si hay una subida de tensión por una tormenta eléctrica; o que los sistemas de comunicación de un barco no sufran una caída poniendo en peligro el tráfico marítimo, debido a un error crítico de la alimentación eléctrica. Quizá ahora seas un poco más consciente de la importancia de estos desconocidos aparatos.

SAI o Sistema de Alimentación Ininterrumpida

Además, un SAI funciona como un filtro para aquellos sistemas o aparatos eléctricos conectados a la red eléctrica. Es decir, si conectamos uno de estos Sistemas de Alimentación Ininterrumpida a un barco, por ejemplo, protegeríamos todos aquellos equipos informáticos de posibles sobretensiones o picos de tensión, interferencias, variaciones de frecuencia o micro cortes; la actuación del SAI filtraría todos esto, consiguiendo una perfecta limpieza de la onda senoidal de salida. Garantizando así no solo un buen funcionamiento de los equipos conectados a la red, sino su longevidad.

¿Cómo funciona un Sistema de Alimentación Ininterrumpida (SAI)?

Para comprender el funcionamiento de estos elementos, primero es necesario saber cuáles son los componentes que forman un SAI. Veamos:

Elementos de un SAI

• Rectificador/Cargador: Es el encargado de convertir la electricidad de Corriente Alterna, que llega a través de la red, a Corriente Continua, ya sea para cargar las baterías o para alimentar al Inversor.
• Baterías: Aportan la energía eléctrica necesaria para alimentar el sistema ante una caída del suministro.
• Inversor: Se trata de un elemento que convierte la electricidad -ya sea proveniente del rectificador que de baterías- de Corriente Continua a Corriente Alterna, para ser distribuida a los sistemas conectados al SAI.
• Bypass estático y de mantenimiento: Es el tipo de circuito eléctrico que contiene el SAI y permite conectar la carga directamente a la red principal (o una independiente) cuando el SAI está en fallo.
• Unidad de control: Se trata del elemento inteligente con el que se dota al Sistema de Alimentación Ininterrumpida. Dependiendo del tipo de aparato y sus funciones, este permitirá una serie de funcionalidades vía software u otras.

¿Cuál sería su funcionamiento normal? 

Cuando el SAI está funcionando con normalidad, es decir con una red eléctrica disponible y de calidad, la electricidad entra por la conexión del SAI con la red eléctrica y pasa, en primera instancia, por el rectificador, que convierte la electricidad de corriente alterna a corriente continua.

Esta transformación es necesaria ya que una parte de la electricidad se debe poder almacenar en la batería -para lo que es necesario que la corriente sea continua- el resto de la electricidad sigue su camino hacia el inversor, que la devuelve a corriente alterna para alimentar los sistemas que tenemos conectados al SAI.

¿Qué ocurre cuando hay un fallo en la red?

Imagina que  la red eléctrica deja de estar disponible o que se detecta que la tensión no está entre unos límites permisibles de calidad; cambiando el flujo de corriente. En ese caso, el inversor se alimentaría a través de la tensión continua que le proporcionan las baterías. La salida del inversor permanecería sin ningún tipo de alteraciones y por lo tanto la carga conectada al sistema continuaría funcionando sin interrupciones.

El tiempo de autonomía, o tiempo durante el cual las baterías pueden estar alimentando al sistema, dependerá del consumo que requiera la carga alimentada por el equipo y de la capacidad de la batería. Cuando la tensión de la alimentación principal se restablece, es decir, alcanza un valor dentro de las tolerancias permitidas, el rectificador vuelve a funcionar y se restablece el funcionamiento normal.

Las baterías se recuperan de la descarga sufrida durante la ausencia de red, recargándose a través de la tensión continua que le suministra el rectificador/cargador.

¿Y si hay un fallo en el SAI o necesitamos realizar tareas de mantenimiento?

Si hubiese algún fallo en el SAI, se activaría automáticamente el By-pass Estático, cuya función es la de transferir instantáneamente la carga a la red de alimentación principal (o de bypass) cuando se produce una sobrecarga o un cortocircuito. Así, sea cual sea el funcionamiento, los SAI nos garantizan que no haya sin ningún tipo de interrupción en el suministro de alimentación a la carga. De ahí su nombre.

Existen diferentes circuitos o tipologías de SAI que contienen más o menos elementos, bien de protección o de filtro, para garantizar una electricidad “limpia”; pero todos ellos contienen al menos estos elementos que hemos mencionado. Para el correcto funcionamiento de esta, los SAIs más avanzados cuentan con unidades de control y software que ofrecen información en tiempo real para el usuario, además de funcionalidades personalizadas.

Supsonik, 35 años de experiencia en electrónica de potencia