Dicionário Técnico

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A

Alimentador

Equipamento destinado normalmente a alimentar cargas em Corrente Contínua, nomeadamente centrais telefónicas, e que simultaneamente mantêm baterias carregadas, em tampão.

Quando falta a rede eléctrica, as baterias mantêm o equipamento alimentado.
A tensão de saída deve ter um tremor de acordo com as normas CCITT.

Autonomia

Tempo durante o qual uma UPS ou um Alimentador conseguem manter em funcionamento, após falha da rede eléctrica, uma carga com a potência máxima especificada (ou uma dada percentagem desta, por exemplo 80%).
Este tempo aumenta quando a carga diminui, e depende da capacidade (em Ah) das baterias instaladas.

B

Baterias

Dispositivos capazes de, à custa de reacções químicas, armazenar energia eléctrica. Ao contrário das pilhas, podem ser carregadas diversas vezes. Nas UPS, usam-se correntemente baterias de chumbo ácido (outras tecnologias são mais caras), seladas (não derramam o electrólito, nem precisam de manutenção), para aplicações estacionárias (as baterias de automóvel não são adequadas). Estas baterias têm um tempo de vida médio de 3 a 5 anos, conforme a temperatura ambiente e o número de ciclos de carga/descarga (de 100 descargas totais a 1000 descargas parciais).

By-pass

Dispositivo que assegura um caminho alternativo para a alimentação eléctrica.

 

By-Pass

By-Pass Estático

By-Pass que utiliza, para a transferência de energia eléctrica, dispositivos de estado sólido (Thyristors, Triacs, Transístores). Numa UPS são usados para aumentar fiabilidade global do equipamento, assegurando a alimentação da carga pelo sector em caso de falha do Ondulador, ou de sobrecarga violenta. Dependendo da construção, a transferência entre Ondulador e rede eléctrica é feita sem interrupção.

By-Pass Manual

By-pass que é normalmente usado para fins de manutenção, permitindo que a carga seja alimentada directamente pela rede eléctrica, com a UPS desligada (e.g., substituição de baterias, limpeza).
Pode existir em unidades com ou sem By-pass Estático.

C

Carregador

Equipamento destinado a carregar baterias. Existem vários tipos: carregadores simples domésticos para carregar baterias de automóvel; carregadores de tracção, para carregar baterias de empilhadores eléctricos; Carregadores / Alimentadores para telecomunicações.

Corrente Alterna

Corrente que tem, alternadamente, um valor positivo, e negativo. Normalmente (rede eléctrica pública) tem a forma sinusoidal.

Corrente Contínua

Corrente com um só sentido, caso da corrente de carga e de descarga das Baterias.

Corrente de Entrada

No caso das UPS, o valor máximo eficaz (RMS) da corrente consumida ao sector. Interessa para a selecção de dispositivos técnicos de protecção, como fusíveis e disjuntores, e dimensionamento do quadro eléctrico.

Corrente de Saída

No caso das UPS, valor máximo eficaz (RMS) da corrente que pode ser fornecida à carga. Este valor não é normalmente especificado, mas sim, em seu lugar a potência em W ou em VA.

COS Ø

Ver: Factor de Potência

 

D

Distorção:

Relação entre o valor eficaz (RMS) do conteúdo em harmónicas e o valor total eficaz da função periódica não sinusoidal.
No caso das UPS, traduz o afastamento da forma da tensão de saída em relação à sinusóide perfeita. Os valores típicos, para cargas resistivas, variam entre 1 e 5%.

E

Estabilizador

Equipamento electrónico ou electromecânico (com variação motorizada, neste caso), destinado a corrigir os desvios, sobretensões e subtensões, da tensão da rede, em relação ao valor nominal.

EMI

Iniciais de Interferência Electromagnética (ElectroMagnetic Interference).
Refere-se às perturbações de alta-frequência que os equipamentos geram, quando funcionam.

F

Factor de Potência

Se a corrente de uma carga for sinusoidal e não houver desfasamento entre a tensão e a corrente (caso de uma lâmpada de incandescência), a potência consumida é dada pelo produto (V x I em valor eficaz).
Se a corrente de uma carga for sinusoidal e houver desfasamento entre a tensão e a corrente (caso de uma lâmpada fluorescente), a potência consumida é dada pelo produto da tensão pela Corrente Aparente (a corrente que se mediria se se intercalasse um amperímetro), vezes o co-seno do ângulo de desfasamento F.

Por exemplo, se a corrente medida for de 1A, e o ângulo de desfasamento for de 45°, a que corresponde um cos 45° = 0.707, então temos que a Potência Aparente é igual a: P.A. = 230V x 1A = 230 VA No entanto, a Potência Activa, ou seja, o consumo real em Watt, será: P = 230V x 1A x 0.707 = 162.6 W No caso de, por exemplo, a carga ser a fonte de alimentação de um computador, a corrente não é consumida sinusoidalmente, mas sim de modo pulsatório na crista da sinusóide. Neste caso não é correcto falar-se em cos Ø, mas sim em Factor de Potência. Quer o cos Ø, quer o FP, são iguais ou inferiores à unidade. Quer isto dizer que, quanto mais pequeno for este valor, mais corrente tem de ser fornecida, para a mesma potência consumida. No caso das UPS, é típico considerar-se um FP de 0.7 pelo facto dos computadores apresentarem consumos com um FP dessa ordem, podendo mesmo chegar a 0.6.

Falha de Rede

São diversos os tipos de perturbações que na rede eléctrica, as principais são:

  • Impulso (ou pico) – aumento momentâneo da tensão (menos de 1ms)
  • Ruído – impulsos de carácter oscilatório, de alta-frequência
  • Microcorte – perda total de tensão entre 1ms e 1s (micro power cut / dropout)
  • Corte – perda total da tensão com duração superior a 1s (outage)
  • Sobretensão – tensão superior à nominal com duração superior a 2,5s (overvoltage)
  • Subtensão – tensão inferior à nominal com duração superior a 2,5s (brownouts)

Frequência de Entrada

Número de vezes, por segundo, que a tensão da rede repete o seu ciclo de onda. Chama-se ciclo ao menor intervalo de tempo onde se observam todos os valores instantâneos da tensão atrás referida. A unidade de medida é o Hz (Hertz) que corresponde ao número de ciclos por segundo. A frequência da rede é mantida com tolerância apertada em torno dos 50 Hz ou dos 60 Hz (dependendo da especificação da rede eléctrica).

Frequência de Saída

Número de vezes, por segundo, que a tensão de saída de uma UPS repete o seu ciclo de onda. A frequência de saída nominal é normalmente igual à da rede eléctrica da entrada. A tolerância da frequência de saída depende dos equipamentos, sendo normalmente igual a 50 Hz (ou 60 Hz) ±1%.
Em casos especiais, em que o equipamento a alimentar necessite de uma frequência diferente da da rede local, pode usar-se uma UPS para gerar essa frequência na saída, e permitir a utilização desse equipamento.

I

Impulsos

IP

Isolamento

Ver: Segurança

 

Isolamento Galvânico

A rede eléctrica não fornece uma tensão perfeita, isenta de problemas (ver Falha de Rede). Para se evitar os efeitos do Ruído Eléctrico, bem como de diferenças de tensão que aparecem entre pontos distantes da mesma instalação, devido ao consumo dos equipamentos a ela conectados, recorre-se ao isolamento galvânico.

O isolamento galvânico consiste na transferência de energia eléctrica entre dois pontos, mas sem ligação por fios. O dispositivo eléctrico simples capaz de assegurar o Isolamento Galvânico é o transformador.
Algumas UPS também asseguram o isolamento galvânico entre a entrada da rede, e a saída para a carga.

L

Limitação Contra Curto-Circuito

A UPS pode ser submetida a um curto-circuito na saída, sem que fique danificada, nem se fundam quaisquer fusíveis. Normalmente, após a remoção do curto-circuito e passados poucos segundos, a UPS inicia o seu funcionamento normal.

Limitação de Corrente Instantânea

Quando as cargas consomem correntes elevadas durante o instante em que são ligadas, e/ou no pico da sinusóide, como é o caso dos computadores, é necessário fornecer durante um curto espaço de tempo toda a energia que será consumida até ao próximo pico de tensão. Devido a este facto, a corrente instantânea poderia atingir valores destrutivos para a UPS. No entanto existe uma protecção electrónica que limita a corrente máxima instantânea, corrente esta que é várias vezes superior à corrente que seria consumida por uma carga resistiva, como uma lâmpada de incandescência.

Limitação de Potência Activa

Como as cargas típicas têm um Factor de Potência inferior à unidade, a limitação da corrente de saída não é suficiente. Existe em algumas unidades mais sofisticadas uma limitação electrónica da Potência Activa máxima. Na maior parte das UPS, essa limitação é feita por fusíveis ou por disjuntores.

M

Microcorte

O

Onda Pseudo-sinusoidal

O mesmo que Onda Quadrada.

Onda Quadrada

É a forma de onda mais usada e típica nas unidades off-line. Tem três patamares de tensão (tensão positiva, 0 Volts e tensão negativa). É uma onda económica e tecnologicamente mais fácil de conseguir gerar que a onda sinusoidal.
Esta forma de onda gera frequências elevadas (harmónicos), que aquecem os motores eléctricos e os transformadores, e não mantém, normalmente, a mesma relação entre o valor eficaz (RMS), que deveria ser de 230 VAC, e o valor de pico, que deveria ser 325 V.

Esta forma de onda, no sentido de confundir o consumidor, recebe, de alguns fabricantes, uma série de designações abusivas:

Onda Sinusoidal

Onda cuja forma é a de um seno. A tensão eficaz (RMS) da rede eléctrica pública é de 230 V AC e o valor de pico (tensão na crista da onda) de 325 VAC.

Ondulador

Equipamento que gera tensão alterna a partir de uma tensão contínua.
Utiliza-se para alimentar equipamentos que funcionam com 230 V AC em instalações fixas em que a tensão geral de alimentação é contínua, seja para garantir a permanência de alimentação em aplicações criticas, como telecomunicações, centrais telefónicas, etc., seja porque a fonte de energia gera Tensão Continua, como nas aplicações de energias alternativas, como a eólica e a solar.
Em aplicações móveis utiliza-se para, a partir de uma bateria, por exemplo a bateria do automóvel, ou do barco, ou da camioneta, alimentar equipamento de medida ou equipamentos diversos como vídeos, computadores e balanças electrónicas.

P

Picos

Potência Activa

Potência Aparente

Potência de Pico Repetitiva

As cargas que tem fontes de alimentação comutadas, consomem a corrente de modo pulsatório, apenas no pico da Onda Sinusoidal. A UPS ou o Ondulador têm de conseguir, durante esse curto espaço de tempo, fornecer toda a energia que é consumida ao longo de todo o meio ciclo. Essa corrente de pico é muito superior (cerca de três vezes) à corrente que corresponderia à mesma potência se fosse consumida de modo sinusoidal, como no caso de uma lâmpada de incandescência.
Ao produto da tensão de pico pela corrente de pico, chama-se Potência de Pico Repetitivo (uma vez que se repete todos os meios ciclos).
Se a UPS não tiver a capacidade de fornecer uma Potência de Pico Repetitivo elevada, a tensão da sinusóide é muito reduzida na crista, não alimentando adequadamente a carga.

Protecções Electrónicas

Protecção Mecânica

O Índice de Protecção IP, define a protecção da caixa do equipamento.
O primeiro número define a dimensão máxima do corpo que pode penetrar na caixa, o segundo define o comportamento em relação a líquidos, e o terceiro número (raras vezes usado), a energia de impacto.

Primeiro digito, protecção contra contactos directos e entrada de corpos externos:

  • 0 - sem protecção;
  • 1 - contra corpos superiores a 50 mm (ex. contacto involuntário da mão);
  • 2 - contra corpos superiores a 12 mm (ex. dedo da mão);
  • 3 - contra corpos superiores a 2.5 mm (ex. ferramentas, «clips», ganchos de cabelo);
  • 4 - contra corpos superiores a 1 mm (ex. fios pequenos);
  • 5 - contra depósito de poeiras nocivas;
  • 6 - protecção total contra depósitos de poeira.

Segundo dígito, protecção contra a penetração de líquidos:

  • 0 - não tem;
  • 1 - contra a queda vertical de gotas de água (condensação);
  • 2 - contra a queda de gotas até 15° em relação à vertical;
  • 3 - contra a queda de gotas até 60° em relação à vertical (chuva);
  • 4 - contra as projecções de água em todas as direcções;
  • 5 - contra as projecções de água a alta pressão em todas as direcções;
  • 6 - contra as projecções de água equivalentes a uma vaga;
  • 7 - contra a imersão;
  • 8 - equipamento submersível, em condições acordadas.

Terceiro dígito, energia de impacto de um corpo:

  Massa do corpo (Kg) Altura da queda (cm)
0 0 0
1 0.15 15
3 0.25 20
5 0.5 40
7 1.5 40
9 5 40

Assim, IP20 significa que não penetram corpos (esféricos) com dimensão superior a 12 mm (caso dos dedos da mão) de diâmetro, e não pode haver projecção de água.

Protecção Térmica

Dispositivo electrónico ou mecânico (termóstato) destinado a proteger um equipamento em caso de excesso de temperatura (ventilador avariado ou ranhuras de ventilação obstruídas, temperatura ambiente elevada, etc.).

Normalmente a protecção actua desligando o equipamento.

PWM

Iniciais de Pulse Width Modulation – Modulação por Largura de Impulso.

Técnica usada, no âmbito da electrónica de potência, para gerar uma Onda Sinusoidal, usando-se vários impulsos em cada meio ciclo, de largura variável (mais pequeno no início da sinusóide, sucessivamente mais largos até ao pico da sinusóide, e depois cada vez mais curtos).
Em algumas UPS, em cada meio ciclo, são usados 256 impulsos que, após serem filtrados, geram uma sinusóide com distorção inferior a 1%.

R

Rectificador

Equipamento que rectifica a tensão da rede eléctrica, ou seja, transforma a tensão alterna em tensão continua. Embora os termos Rectificador, Alimentador e Carregador sejam, por vezes, usados indiscriminadamente, já que todos estes equipamentos rectificam a tensão da rede, os equipamentos são muito diferentes.

O termo Rectificador aplica-se mais correctamente aos dispositivos usados, por exemplo, em galvanoplastia, para correntes que atingem milhares de amperes, mas sem grande exigência na filtragem (pureza) da tensão fornecida.

Rendimento

Relação entre a energia que o equipamento fornece à carga e a energia que consome da rede.
Por exemplo, se uma dada UPS alimenta uma carga de 400W, e tem um rendimento de 80%, consome da rede 400 / 0.8 = 500W. Isto significa que a UPS dissipa, ela própria, 100W para o ambiente.

Ripple

Tensão de tremor – Tensão Alterna, normalmente de valor reduzido, que se encontra somada à Tensão Contínua no caso de Alimentadores e Rectificadores.

RMS

Iniciais de Root Mean Square – Designa o Valor Eficaz de uma grandeza (tensão, corrente, etc.).
No caso de uma onda sinusoidal, corresponde ao valor de pico (325 V) a dividir por raiz quadrada de 2 (1,414). O valor obtido (230 V AC) é o valor que fornece a mesma quantidade de energia que uma tensão contínua com o valor constante de 230 V.

Ruído

S

Segurança

Qualquer aparelho eléctrico deve ser inofensivo ao utilizador. Para tal, a sua concepção deve garantir padrões de segurança que envolve não só aspectos eléctricos (eliminar perigos de electrocussão), como aspectos técnicos e mecânicos (temperaturas elevadas, estabilidade mecânica, etc.).
Todos estes aspectos estão definidos em normas de segurança, destacando-se a IEC950.

Sobretensão

Subtensões

Switching

Este termo inglês designa, na linguagem corrente, uma tecnologia utilizada em conversores de energia.
Para se transferir energia eléctrica através de um transformador, este pode funcionar à frequência da rede (50 Hz ou 60 Hz), ou a alta-frequência, por ex. superior a 20.000 Hz (20 kHz), usando-se componentes electrónicos para obter essa frequência elevada.
As vantagens desta tecnologia são o reduzido tamanho e peso, o silêncio (o ruído acústico que gera é inaudível) e o seu baixo custo. A desvantagem consiste na superior complexidade do projecto.

T

Tempo de Resposta

Tempo que a unidade (UPS, Alimentador, Estabilizador), após uma alteração brusca de consumo na saída, leva a corrigir a alteração momentânea da tensão, dentro de certos valores.

Tempo de Transferência

No caso de unidades off-line, é o tempo que medeia entre a falha da rede e a reposição de tensão na saída, gerada pelo ondulador.
Deve ser tido em atenção o tempo de detecção da falha da rede, somado ao tempo de comutação do dispositivo utilizado (relé ou outro).
O caso inverso, passagem do ondulador para a rede, é menos crítico.
No caso de unidades on-line com by-pass, o tempo de transferência é nulo, pois a comutação entre o ondulador e a rede, e vice-versa, é assegurada por componentes de estado sólido (thyristors), cuja comutação é, para todos os efeitos práticos, instantânea.

Tensão Alterna

Tensão que tem, alternadamente, um valor positivo e negativo. Normalmente, na rede eléctrica pública, tem a forma sinusoidal.
A tensão da rede pública varia conforme os países: 100 V AC no Japão; 240 V AC em Inglaterra; 230 V AC para a Europa e nos EUA é de 110 VAC.
A frequência na Europa é de 50 Hz e nos EUA de 60 Hz. Em aplicações especiais, por ex. nos aviões, a frequência é de 400 Hz e certos computadores necessitam de 415 Hz.

Tensão de Entrada

Valor RMS de tensão admitido na entrada (valor nominal e limites superior e inferior) que permite que o equipamento funcione sem alteração das performances.

Tensão de Saída

Valor RMS da tensão gerada pelo equipamento (valor nominal e tolerância) em diversas condições de carga (por ex. entre 0 e 100% ou só entre 50 e 100%), com tensão da rede e só com a tensão das baterias.

Tensão de Tremor

Tensão de tremor ou Ripple – Tensão Alterna normalmente de valor reduzido, que se encontra somada à Tensão Contínua, no caso de Alimentadores e Rectificadores.

U

UAI

Unidade de Alimentação Ininterrupta (Uninterruptible Power Supply) – Equipamento destinados a manter cargas críticas (computadores, centrais telefónicas, equipamento de medicina, etc.) permanentemente a funcionar, durante uma falha de rede e a protege-los dos problemas da rede eléctrica.

V

Valor Eficaz

Ver: RMS.
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