UPS con protezione da picchi/ecc.

[GiovanniG1]

CIao a tutti!

Ho bisogno di acquistare un UPS per il mio cliente, trovandosi vicino al trasformatore di bassa tensione (380v) e avendo quindi una tensione di linea particolarmente alta, soffre di questi problemi, un amplificatore si è guastato (essendogli applicata l'etichetta di garanzia non ho potuto aprirlo per constatare, forse è semplicmente il fusibile), un'altra macchina è andata in protezione..

Insomma avrei bisogno di un UPS che non solo mi garantisca il funzionamento in mancanza di tensione, ma che mi "filtri" anche queste pericolose fluttuazioni. A me viene in mente sono un metodo per scongiurare questo problema, e cioè raddrizzare a 12/24v (la tensione degli accumulatori) per poi costantemente invertire la tensione a 220Vca. Ovviamente questo metodo è poco efficiente e pure costoso, per cui quasi tutti gli UPS preferiscono cortocircuitare la tensione di ingresso verso quella di uscita ed invertire solo nel caso manchi tensione, ma però anche di essere "protetti", ma in che modo?

Questi "filtri" applicati che non prevedono particolari conversioni, sono validi? A me vengono in mente filtri EMI, condensatori verso terra, trasformatori 1:1 (ove previsti), fusibili o fusibili autoripristinanti, stacco in caso di picco (ma è un sistema lento.. non sempre efficacie), scaricatori.. (con che soglia? semplici Variac?)

Anche quando in negozio si compra uno "stabilizzatore", com'è fatto? Qual'è il principio di protezione?
Grazie per le risposte

Modificato: 1 ottobre 2022 da GiovanniG1

[Livio Orsini]

Devi scegliere un buon UPS, sinusoidale, che lavori con batteria in tampone.

In pratica quando c'è presenza di rete questa serve per caricare la batteria fornendo sia l'energia che preleva l'inverter, sia quella che serve per mantenere in carica la batteria stessa.

Questi dispositivi non sono tra quelli economici, ma ti garantisco un completo isolamento dalle variazioni e dai disturbi di rete, anche grazie a dei buoni filtri di ingresso.

[Peper]

1 ora fa, GiovanniG1 ha scritto:

Ho bisogno di acquistare un UPS per il mio cliente

 

Non specifichi potenza e tensione delle macchine da proteggere, quindi e' tutto da ponderare.

Comunque,  e' da premettere che  tutti i dispositivi elettrici/elettronici hanno un range di tensione in ingresso,

compreso gli UPS.

Se le variazioni di tensione sulla rete sono fuori range per l'UPS, va in protezione anche esso.

Quindi il primo passo e' quantificare l'ampiezza dei picchi.

Se sono fuori tolleranza sul valore nominale di rete e' meglio reclamare alla società elettrica;

un UPS e' comunque fonte di grane, metti in conto che se va bene devi sostituire le batterie ogni 4 anni.

 

Modificato: 1 ottobre 2022 da Peper

[max.bocca]

Tutti gli UPS no brack fanno doppia conversione, mentre gli short brack fanno by-pass/inverter.

Problema rimane il range in ingresso, alcuni sono 90//264V quindi molto ampi spero che non oltrepassi i 264V, altrimenti vanno in blocco e qui potrebbe essere necessario un intervento di reset, nonché il costo...

Esempio i Trasforstatik, Sicon, Bragamoro li avevano, sono utilizzati anche per fare il cambio frequenza e permettono di alimentare anche carichi induttivi, motori e simili. (Alimentare un organo hammond americano  a 110V 60Hz su rete 230V 50Hz questa è una soluzione)

 

 

[Livio Orsini]

11 ore fa, max.bocca ha scritto:

Problema rimane il range in ingresso, alcuni sono 90//264V quindi molto ampi spero che non oltrepassi i 264V,

 

264V costituisce il limite legale Europeo della distribuzione in bassa tensione monofase.

Se superasse questo limite dovrebbe intervenire il gestore/fornitore della linea elettrica.

Inoltre quasi tutti i fornitori di energia elettrica Italiani garantiscono un +/- 10%, quindi il limite superiore è 253V.

Se la tensione dovesse eccedere questi valori deve intervenire il fornitore.

 

Poi è necessario capire se si tratta di disturbi transitori di breve durata, che sono eliminabili, con filtri, o sovratensioni perduranti per un tempo non trascurabile.

[GiovanniG1]

Grazie a tutti per le risposte! SI tratta di apparati elettronici di bassa potenza, in particolare:
1) un registratore NVR PoE con 16 camere, potenza stimata 150W
2) Un server senza monitor, circa 100/150W
3) Amplificatore 150W (sarebbe da collegare solo all'uscita filtrata dell'UPS; e non a quella in batteria, qualora questo "filtro" garantisca protezione)

4) Uno switch 16 porte + router WiFi

 

Ad Occhio un UPS da 1000VA dovrebbe andare bene, da scegliere con doppio accumulatore per garantire spunto anche con le batterie un pò più invecchiate.

Non avete però risposto alla mia domanda sui filtri dei più comuni UPS, proteggono davvero? Che cos'è uno "stabilizzatore"? Com'è fatto? Trasformatori 1:1, cndensatori di fuga, ecc.ecc. sono sufficienti nella maggior parte dei casi?
PS: la tensione è di 245volt, nella norma, ma evidentemente arrivano dei picchi. Io non trascurerei l'ipotesi che ci sia un cattivo collegamento di neutro (non cattivissimo! 'impianto è piuttosto recente, magari lato cabina però..). Si può anche segnalare ma è meglio proteggersi da soli

 

[Livio Orsini]

5 ore fa, GiovanniG1 ha scritto:

Non avete però risposto alla mia domanda sui filtri dei più comuni UPS, proteggono davvero?

 

La risposta è implicita nel mio primo messaggio.

 

Il 1/10/2022 alle 17:53 , Livio Orsini ha scritto:

Questi dispositivi non sono tra quelli economici, ma ti garantisco un completo isolamento dalle variazioni e dai disturbi di rete, anche grazie a dei buoni filtri di ingresso.

 

I filtri di rete tagliano la maggior parte dei disturbi e dei picchi di tensione. Inoltre la tensione di rete sarà raddrizzata e filtrata per caricare la batteria. Dalla batteria un inverter con uscita sinusoidale pura va ad alimentare, con tensione e frequenza rigorosamente costanti, gli apparecchi connessi.

 

Ovviamente si tratta di dispositivi di buona qualità certificati sia CE, sia da altri enti come TUF, etc. Ripeto non sono a buon mercato perchè la qualità ha i suoi costi.

[GiovanniG1]

Livio, grazie per la risposta. La soluzione raddrizzatore/inverter mi è chiara con tutti i suoi pro e il contro (costo), vorrei approfondire maggiormente l'altra soluzione, col bypass dichiarato "filtrato":

Esistono modi diversi di creare "filtri di rete"? Se si quali?
A me vengono in mente questi metodi:

Filtro EMI: protegge dai disturbi in alta frequenza/transienti, ma non è in grado di contrastare i picchi.

Filtro LC a 50Hz: una serie di condensatori e bobine di notevole valore che cercano di ricreare la sinusoide, una specie di "passa basso" a 50Hz, praticamente filtra meglio di un EMI ma anche qui ho dubbi su picchi di una certa consistenza.C'è un certo spreco di energia.

Trasformatore 1:1: un altro step nella stessa direzione, con i vantaggi di avere un isolamento rispetto alla terra (scariche di fulmine)

Stacco per sovratensione: protegge indubbiamente ma è piuttosto lento, se il picco è arrivato fosre ha già fatto danni

Variac+fusibile: soluzione decisamente buona, specie se il variac è del tipo veloce (o creato con diodi veloci), ha lo svantaggio del fusibile.. che è necessario per evitare qualsiasi rischio di guasto sul variac.

 

Esisteono altri metrodi? Quali di questi elencati sopra (o altri che aggiungete) sono previsti in un UPS (non "cinese")?

Grazie per aiutarmi a capire meglio

[Livio Orsini]

1 ora fa, GiovanniG1 ha scritto:

Esistono modi diversi di creare "filtri di rete"? Se si quali?

 

Un filtro di rete è un filtro, punto.

Un filtro di rete è costituito da induttanze e condensatori in modo da realizzare un circuito di tipo "passa basso" con taglio a poco più di 50Hz e, possibilmente pendenza di attenuazione elevata. Più attenua velocemento le freqeunza sopra i 50hz e ma ggiore è l'attenuazione massima, più il filtro ha buone prestazioni.

Un fitrlo, per definizione, non è in grado di stabilizzare l'ampiezza della tensione, può solo tagliare i picchi veloci perchè sono composti da segnali di frequenza molto più elevata di 50Hz.

Non capisco la tua distinzione in filtri EMI ed LC, anche i filtri EMI sono costituiti da induttanze e condensatori.

1 ora fa, GiovanniG1 ha scritto:

Esisteono altri metrodi?

 

Se vuoi avere una tensione stabile devi usare ... uno stabilizzatore.

L'unico stabilizzatore di tensione che garantisce un valore costante è un UPS a doppia conversione.

Altri metodi, come il vecchio stabilizzatore a ferro saturo che si usava un tempo per alimentare i televisori, non garantiscono alcuna stabilità reale della tensione.

Anche i moderni sistemi basati su di un trasformatore multipresa, garantiscono solo variazioni ridotte entro una certa fascia di tensione, ma non proteggono da variazioni veloci, transitori, picchi e spikes.

 

 

Riassumendo.

Come sempre non si possono fare "le nozze con i fichi secchi" come usava dire il mio babbo. Se vuoi determinate prestazioni devi spendere il giusto.

[GiovanniG1]

grazie per la risposta, assolutamnete condivisibile. Ad ogni modo è una scelta che deve fare il cliente, io da bravo installatore devo consigliarlo e provare a portargli la scelta migliore.

Non credo che sceglierà un sistema raddrizzatore/inverter, a questo punto non mi resta che cercare informazioni sulle marche e che prestazioni offrono da quel punto di vista.
Per filtro EMI intendo un banale filtro passa basso ma con frequenza di taglio elevata, insomma tutto quello che si trova solitamente nello stadio di ingresso di un alimentatore (bobina di sbarramento su neutro e fase, condensatore in parallelo, condensatori di fuga verso terra) e che occupi poco spazio. Un LC tarato sulla 50Hz è qualcosa che porta via almeno 7x7x4cm.. e dipende certamente dal carico che deve alimentare, ricordo il "rifasatore" di un inverter di Nuova Elettronica.

Ad ogni modo un LC può essere migliorato con un EMI.

 

[Livio Orsini]

5 ore fa, GiovanniG1 ha scritto:

Per filtro EMI intendo un banale filtro passa basso ma con frequenza di taglio elevata, insomma tutto quello che si trova solitamente nello stadio di ingresso di un alimentatore

 

Dipende cosa vuoi  bloccare, se vuoi bloccare solo i disturbi in Af o se vuoi anche bloccare le armoniche della rete.

Solitamente i filtri di rete degli alimentatori sono impostati per il blocco di spikes in Af, oltre a bloccare l'uscita di Af generata dall'alimentatore in casi di alimentatori switching.

Un buon filtro di linea ha 2 induttori, avvolti su di un toroide, in serie alla fase ed al neutro; a valle dei 2 induttori ci sono due condensatori verso terra. A seguire trovi o un pigrego (soluzione migliore a parer mio) o un "L" rovesciata (L-C).

Il filtro funziona bene se, esolo se, è collegato ad un'ottima linea di terra.

Comunque se sfogli il catalogo Shaffner, il miglior produttore di filtri di rete secondo mia esperienza, trovi il filtro giusto per la tua apllicazione.

Ribadisco che se ci sono problemi di tensione troppo elevata, a parte il fatto che eventualmenbte è un problema che compete al fornitore, con un filtro di rete non apporti alcun miglioramento.

 

5 ore fa, GiovanniG1 ha scritto:

ricordo il "rifasatore" di un inverter di Nuova Elettronica.

 

un rifasatore è una cosa molto differente da un filtro.

 

5 ore fa, GiovanniG1 ha scritto:

Ad ogni modo un LC può essere migliorato con un EMI.

 

Se è un buon filtro ben progettato, l'aggiunta di un secondo filtro passa basso, perchè sempre di passa basso si tratta, non migliora la situazione anzi, in alcuni casi potrebbe essere peggiorativo perchè potrebbero esserci fenomeni di risonanza.

I filtraggi non si fanno a casaccio, ma si progettano e si calcolano opportunamente. La cosa migliore che si possa fare è rivolgersi a specialisti come alcuni produttori di filtri che hanno soluzioni progettate per risolvere casistiche precise.

Modificato: 13 ottobre 2022 da Livio Orsini