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Definindo os sistemas de alimentação de potência ininterrupta (nobreaks)

NBR 15014 de 12/2003 e NBR 15204 de 03/2005: as funções de um nobreak

O nobreak é um equipamento responsável por regular a tensão e a pureza da energia que alcança os eletrônicos conectados a esse dispositivo. Ele também alimenta os aparelhos por meio de uma bateria, quando há queda ou variações bruscas de energia.

Há equipamentos com atribuições semelhantes às do nobreak, como o estabilizador e o filtro de linha. Mas o nobreak, em geral, apresenta melhores resultados, porque fornece eletricidade em momentos como os apagões. Os nobreaks possuem números que indicam o grau de potência em VA, informando a quantidade de energia que a bateria pode gerar, quando acabar a luz. Esse dado mostra o tempo em que ele pode manter outro equipamento funcionando. Essa ação também sofre influência da quantidade e do consumo de aparelhos conectados a ele.

Em geral, os nobreaks fornecem energia para um computador durante 5 minutos. No entanto, mesmo não sendo muito tempo, é o suficiente para salvar e fechar os arquivos com tranquilidade e desligar o equipamento de maneira segura. Outra dica é sobre a vida útil das baterias desses dispositivos. Dependendo do modelo, é necessário trocá-las a cada dois ou três anos.

É comum muitas pessoas se perguntarem o porquê de comprar um nobreak. Um bom motivo para contar com esse equipamento em casa é que ele pode evitar a queima total ou parcial de aparelhos eletrônicos, quando há uma grande variação de energia por causa de descargas elétricas. Ele pode até mesmo ser ligado ou desligado em circunstâncias de ausência de energia.

A NBR 15014 de 12/2003 – Conversor a semicondutor – Sistema de alimentação de potência ininterrupta, com saída em corrente alternada (nobreak) – Terminologia define os termos e definições para sistemas de alimentação de potência ininterrupta (nobreaks) online, interativo e standby, que utilizam bateria como fonte de energia armazenada. A NBR 15204 de 03/2005 – Conversor e semicondutor – Sistema de alimentação de potência ininterrupta com saída em correne alternada (nobreak) – Segurança e desempenho fixa as características mínimas exigíveis de segurança e desempenho para conversor a semicondutor – sistema de alimentação de potência ininterrupta com saída em corrente alternada (nobreak) de tensão monofásico, com saída de tensão alternada, com tensão nominal até 250 V em potências de até 3 kVA; destinado a equipamentos eletrônicos, informática e telecomunicações. O nobreak é uma combinação de conversores, chaves e armazenamento de energia por baterias, constituindo um sistema de alimentação de potência capaz de assegurar a continuidade da alimentação à carga, em caso de falha da alimentação de entrada.

Alguns exemplos de denominações que podem ser utilizadas: conversor, condicionador, entre outros. Os exemplos de equipamentos que podem ser alimentados pelo nobreak definido nesta norma: equipamentos de processamento de dados; computadores pessoais; equipamento de preparação de dados e scanners; equipamento terminal de dados e modems; máquinas de escrever e de somar; calculadoras; caixa registradora e terminal ponto de venda (PDV); máquinas de copiar; projetores; máquinas de processar dinheiro; plotters e impressoras; equipamentos de áudio e vídeo; e equipamentos de telefonia, PABX, FAX.

Exemplos de equipamentos que não podem ser alimentados pelo nobreak definido nesta norma: equipamento para operação sob exposição a temperaturas extremas, pó excessivo, umidade, vibração, gases inflamáveis, atmosfera corrosiva ou explosiva; aplicações utilizando equipamentos eletromédicos destinados à sustentação da vida e monitoramento de funções vitais; equipamentos que têm motores ca como principal fonte de consumo; eletrodomésticos em geral, como: geladeiras, refrigeradores, máquinas de lavar, liquidificadores, entre outros aparelhos com mecanismo motor. Deve-se observar que alguns equipamentos podem impor exigências adicionais às estabelecidas nesta norma.

 

Na topologia empregada em dupla conversão, pode-se dizer que no modo rede, a carga é continuamente alimentada pelo conjunto retificador/inversor operando em sistema de dupla conversão, isto é, conversão ca para cc e cc para ca. A tensão e a frequência de saída são independentes da tensão e frequência de entrada.

Quando as características da rede ca estiverem fora das faixas operacionais preestabelecidas do nobreak, este entra no modo bateria onde o conjunto bateria/inversor continua a alimentar a carga, pelo tempo de duração da energia armazenada na bateria ou até o retorno da rede ca à sua faixa especificada, o que ocorrer primeiro. No interativo convencional, no modo rede, a carga é alimentada com tensão estabilizada da rede elétrica ca.

A frequência de saída é dependente da frequência da rede ca de entrada. Quando as características da rede ca estiverem fora das faixas operacionais preestabelecidas do nobreak, o conjunto inversor/bateria mantém a alimentação da carga no modo bateria e uma chave desliga a entrada da rede ca, evitando retroalimentação a partir do inversor. O nobreak trabalha em modo bateria pelo tempo de duração permitido pela energia disponível na bateria ou até o retorno da rede ca à sua faixa especificada, o que ocorrer primeiro.

No nobreak standby, no modo rede, a carga é alimentada com energia da rede ca de entrada (com ou sem a utilização de transformador de tensão). A tensão e a frequência de saída são dependentes da tensão e da frequência da rede ca. de entrada. Quando as características da rede ca estiverem fora das faixas operacionais preestabelecidas do nobreak, o conjunto inversor/bateria mantém a alimentação da carga no modo bateria e uma chave desliga a entrada da rede ca, evitando retroalimentação a partir do inversor.

O nobreak trabalha em modo de energia armazenada pelo tempo de duração permitido pela energia disponível na bateria ou até o retorno da rede ca à sua faixa especificada, o que ocorrer primeiro. É essencial que os projetistas de equipamentos e de instalações compreendam os princípios que fundamentam as exigências de segurança, a fim de que possam projetar equipamentos e instalações seguros.

A intenção desta norma é prevenir danos e prejuízos devidos aos seguintes riscos: choque elétrico; fogo; energia; mecânico e de aquecimento. As correntes elétricas da ordem de miliampère, passando no corpo humano, podem causar uma reação em pessoas saudáveis e podem causar perigo indireto devido a reações involuntárias.

As correntes mais altas podem ter efeitos mais prejudiciais. As tensões até 42,4 V pico ou 60 V cc geralmente não são consideradas perigosas sob condições secas, mas as partes que têm que ser tocadas ou manuseadas devem estar no potencial terra ou ter isolação apropriada.

Existem dois tipos de pessoas normalmente envolvidas com equipamentos para tecnologia da informação: operadores e pessoas de manutenção. O operador é o termo aplicado a todos, exceto pessoas de manutenção, e as exigências para proteção assumem que operadores e pessoas de manutenção sejam desatentos, mas não ajam intencionalmente, de modo a criar um perigo.

Consequentemente, as exigências fornecem proteção para pessoal e visitantes casuais, assim como os operadores designados. Assume-se que o pessoal de manutenção seja razoavelmente cuidadoso ao lidar com riscos óbvios, mas o projeto deve protegê-lo contra acidentes, usando-se símbolos de advertência, proteção em terminais de tensão elétrica perigosa e segregação de tensões ou potenciais perigosos. O mais importante é que o pessoal de manutenção deve ser protegido contra riscos inesperados. A utilização do símbolo de advertência é obrigatória.

É normal estabelecer dois níveis de proteção aos operadores para prevenir choque elétrico causado por uma falha. Portanto, uma falha única e suas falhas resultantes não criam um perigo. Entretanto, o estabelecimento de medidas protetoras adicionais, tais como fio terra de proteção ou isolação suplementar, não é considerado uma providência que substitua a isolação básica projetada apropriadamente, nem que a dispense.

Considera-se que equipamento móvel apresenta um risco de choque levemente maior, devido à possível solicitação extra do cordão de alimentação, conduzindo à ruptura do condutor terra e a um consequente risco de corrente de fuga. As causas e prevenções de choques elétricos são dadas na tabela abaixo.

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As temperaturas que possam causar um perigo de fogo podem resultar de sobrecargas, falha nos componentes, ruptura da isolação, alta resistência ou soltura de conexões. Entretanto, fogo com origem interna não deve se espalhar além das áreas vizinhas imediatas da fonte do fogo, nem causar danos nas adjacências do equipamento. Deve-se ter os seguintes objetivos no projeto: tomar todas as providências razoáveis para evitar alta temperatura que possa causar ignição; controlar a posição de materiais combustíveis em relação a fontes de possível ignição; limitar a quantidade de materiais combustíveis usada; assegurar que tais materiais combustíveis, da forma que são usados, tenham inflamabilidade tão baixa quanto possível; usar gabinetes de proteção ou barreiras, se necessário, para limitar a expansão do fogo dentro do equipamento; e usar materiais adequados para os gabinetes de proteção.

Para equipamento com cabos de alimentação não removíveis, a conexão de condutores individuais à fiação interna do equipamento deve ser acompanhada de algum meio que permita uma conexão confiável elétrica e mecanicamente. Os condutores externos devem ser ligados através de solda, crimpagem ou terminações similares.

Para terminações soldadas, o condutor deve ser posicionado ou fixado de modo que a garantia de o manter em posição não se baseie apenas na soldagem, a menos que sejam colocadas barreiras tais que as distâncias de escoamento e de separação não possam ser reduzidas menos que 50% dos valores recomendados no anexo F, quando o condutor romper na solda ou soltar-se de uma conexão crimpada.

Porcas e parafusos que fixam condutores externos de alimentação devem ter uma rosca de acordo com a ISO 261 ou ISO 262, ou uma rosca comparável em passo e solicitação mecânica. Estes não devem servir para fixar nenhum outro componente, exceto aqueles que possam também prender condutores internos, se estes forem de tal forma arranjados que sejam improváveis de serem deslocados, quando prendendo os condutores de alimentação.

Os terminais de um componente (por exemplo: uma chave) construídos dentro do equipamento podem ser usados como terminais para condutores de alimentação externos, desde que eles cumpram as exigências especificadas. Roscas unificadas são consideradas comparáveis em passo e solicitação mecânica, com roscas em conformidade com as ISO 261 e ISO 262. Para cabos de alimentação: pode ser assumido que duas fixações independentes não devem se soltar ao mesmo tempo; condutores ligados por soldagem devem ser presos em local perto da terminação, independentemente da solda; condutores ligados a terminais ou terminações por meios diferentes do que soldagem devem ser dotados com uma fixação adicional perto do terminal ou terminação e, no caso de condutores constituídos de fios sólidos encordoados, essa fixação adicional deve prender tanto a isolação como o condutor.

Sob condições normais de uso, os equipamentos e conjuntos não devem se tornar fisicamente instáveis ao ponto de poderem apresentar um risco aos operadores ou ao pessoal de manutenção. Partes móveis do equipamento, desde que razoavelmente praticável, devem ser cobertas ou protegidas de forma tal que não ofereçam perigos de danos pessoais. O gabinete mecânico ou protetores deve (m) ser suficientemente completo (s) para conter ou defletir partes que possam se soltar e ser arremessadas de uma parte móvel.

Os dispositivos de rearme térmico automático (self-reseting), dispositivos de proteção à sobrecorrente, temporizadores de partida etc. não devem ser incorporados se o rearmamento inesperado puder causar perigo. O equipamento não deve possuir cantos vivos ou farpas quando estes puderem se tornar perigosos para o operador, exceto aqueles necessários para o funcionamento adequado do equipamento.

Equipamentos que tenham opção de seleção manual, e de tensões de alimentações primárias devem ser construídos de tal forma que a comutação não ocorra acidentalmente, no caso de uma troca incorreta se constituir em risco à segurança. O equipamento deve ser de tal forma construído que a regulagem manual de dispositivos de comando exija o uso de uma ferramenta, se a regulagem inadvertida puder criar um risco à segurança.

Os equipamentos devem ser construídos de forma a minimizar o risco causado pela entrada, através da parte inferior do equipamento, de objetos sólidos ou líquidos projetados na direção da superfície que suporta o equipamento. Todas as partes sob tensão perigosa devem estar no mínimo a 6 mm aquém do tampo inferior do gabinete, sendo a medição feita verticalmente através de qualquer abertura.

Manoplas, alças, alavancas, botões, niveladores e similares devem ser fixados de uma maneira confiável, de forma a não se soltarem durante operação normal, se isto puder resultar em risco à segurança. Quando forem usadas alças, botões, manoplas ou similares para indicarem posições de chaves ou componentes similares, não deve ser possível fixá-los em uma posição incorreta, se isto puder causar um risco à segurança. Massas de vedação e similares, que não sejam resinas autoendurecedoras, não são consideradas adequadas para impedir afrouxamento.

Quando for usado “espaguete”, ou similar, como isolação suplementar na fiação interna, tal isolante deve ser mantido em posição por meio de recurso específico. Uma isolação é considerada mantida em posição por meio de recurso específico, se puder ser removida somente através de corte ou ruptura, ou se estiver presa em ambos os lados.

Nenhum vão de montagem com largura superior a 0,3 mm em uma isolação suplementar deve ser coincidente com algum vão de uma isolação básica e nenhum vão na isolação reforçada deve dar acesso direto a partes perigosas. O equipamento deve ser construído de forma a evitar que algum fio, parafuso, porca, mola ou similar possa soltar-se ou cair de sua posição, alojando-se em outro local, de forma a causar reduções nas distâncias de separação e escoamento, para valores abaixo dos indicados no anexo F, quando em uso normal do equipamento.

Isolações suplementares ou reforçadas devem ser projetadas e protegidas de forma que não possam se degradar pela deposição de detritos ou pó resultante de desgaste de partes internas do equipamento, provocando uma redução das distâncias de separação para valores abaixo dos indicados no anexo F. Partes de borracha sintética usadas como isolação suplementar ou reforçada devem ser resistentes ao envelhecimento e estar dispostas e dimensionadas de forma que as distâncias de separação e escoamento não sejam reduzidas abaixo dos valores indicados do anexo F, em caso de ocorrerem rachaduras.

FONTE: Equipe Target

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