(Classificazione 1)

Si tratta dell'unica tecnologia che permette una protezione assoluta.  Un raddrizzatore (4) trasforma la corrente alternata proveniente dalla rete elettrica (2) in corrente continua, usata per caricare le batterie (3). Un inverter (5) trasforma la tensione continua delle batterie in una perfetta tensione sinusoidale, che alimenta ininterrottamente le utenze. Questa struttura isola il carico (1) da qualsiasi blackout (non esiste commutazione rete/inverter), evitando i tempi di commutazione rete/batteria inevitabili con le tecnologie non online. Assicura inoltre un filtraggio assoluto dei disturbi di rete. La classe di qualità 1 (assicurata dai gruppi di continuità ONLINE) si riferisce alle prestazioni più sofisticate disponibili sul mercato Si veda al proposito la classificazione degli UPS secondo le norme internazionali IEC.

Da notare che i carichi assorbono, nei primi istanti dopo essere stati accesi, una forte corrente di spunto. Per non dover dimensionare l’UPS per questi valori eccezionali, è presente nei migliori gruppi un commutatore (6), detto “by-pass”, che connette automaticamente , e temporaneamente, il carico alla rete. In questo modo, anche, nel caso di un guasto all’UPS, si mantiene alimentato il carico.

I gruppi che utilizzano le altre tecnologie non impediscono il collegamento diretto (galvanico) del carico con la rete elettrica, ma si limitano a sorvegliarne la tensione e ad intervenire quando esce dalla gamma di valori accettabili. Il carico è dunque protetto solo contro i blackout, ma “vede” comunque una discontinuità al momento dell’intervento del gruppo. Inoltre, tutti gli altri disturbi presenti sulla rete (disturbi impulsivi, armoniche, microinterruzioni) raggiungono le utenze, e possono causare comportamenti imprevisti, blocchi o, meno frequentemente, danni hardware.

Controllo a microprocessore

Si riferisce a Gruppi di Continuità controllati per mezzo di un microcomputer, invece che da una circuiteria realizzata appositamentente.  L’inclusione di una CPU programmabile permette una maggiore quantità di funzioni, in particolare la raccolta e la trasmissione di tutti i dati di funzionamento ad un PC connesso, ed equipaggiato con il software DataWatch. Ancora, la CPU permette l’esecuzione di regolari test sull’UPS. Se i laboratori di ricerca ONLINE perfezionano le funzionalità del gruppo di continuità, è possibile trasferirle anche agli UPS meno recenti, sostituendo il Firmware (il programma che gira nella CPU dell’UPS).

La tensione in uscita é perfettamente sinusoidale, come la normale alimentazione di rete. Diversamente dal caso di gruppi più economici, ciò è garanzia di alimentazione senza problemi anche per le apparecchiature più sensibili (ad es. centralini telefonici, apparecchiature con motori elettrici, e così via). (Forme d'onda)

UPS multiprocessore

L’inclusione di almeno una CPU permette una gestione sofisticata dell’UPS, in particolare la raccolta e la trasmissione di tutti i dati di funzionamento ad un PC connesso al gruppo di continuità, ed equipaggiato con il software DataWatch.

Ancora, la CPU permette l’esecuzione di regolari test sull’UPS. Gli UPS multiprocessore dedicano una CPU ad ognuno dei principali moduli dell’UPS: Raddrizzatore, Inverter e PFC. I più recenti gruppi ONLINE fanno ora anche uso di un DSP (Digital Signal Processor), una CPU estremamente specializzata, e dotata di enorme potenza di calcolo (può integrare oltre 100 Milioni o più di transistor) dedicata solo all’analisi delle forme d’onda, per identificare in modo infallibile anche i più evanescenti (e pericolosi) disturbi, inclusi anche quelli generati da eventuali malfunzionamenti del gruppo stesso.

Intelligent Battery Management

Si tratta di un sottosistema dedicato che controlla costantemente lo stato delle batterie e le protegge da sovraccarico o da scarica eccessiva. Inoltre permette la ricarica veloce, nel giro di una o due ore. Bisogna considerare infatti che la durata della batteria dipende (oltre che dalla temperatura) dal numero di scariche e ricariche e dalla intensità di corrente implicata. La ricarica non si verifica solo dopo un blackout. La batteria può intervenire anche in caso di sottotensioni o sovratensioni. Bisogna considerare anche la normale autoscarica. La batteria quindi periodicamente può trovarsi in stato di carica/scarica. Questo può ridurre sensibilmente la sua vita utile.

Montaggio combi Tower/Rack

Si tratta di UPS che possonno essere anche usati  in Rack 19”, con un kit di conversione opzionale. Si risparmia l’alto sovrapprezzo delle soluzioni più specialistiche e meno diffuse. L’altezza è contenuta in 2 sole Unità.

MTBF

La sigla, “Mean Time Between Failure”, cioè “tempo medio tra due guasti” si riferisce ad un valore che vuole dare un’idea dell’affidabilità dell’apparato. Trattandosi di valori che sono, nel caso degli UPS Online, superiori alla decina di anni, non possono risultare da prove sperimentali, ma sono calcolati basandosi sui dati dei componenti, che derivano da prove reali.

DSP

I più recenti gruppi fanno ora anche uso di un DSP (Digital Signal Processor), una CPU estremamente specializzata, e dotata di enorme potenza di calcolo (può integrare oltre 1 Miliardo di transistor) dedicata solo all’analisi delle forme d’onda, per identificare in modo infallibile anche i più evanescenti (e pericolosi) disturbi, inclusi anche quelli generati da eventuali malfunzionamenti del gruppo stesso.

Funzionamento ridondante

Indica la possibilità di impiegare più UPS di quanti ne siano strettamente necessari, per ridurre quasi a zero la possibilità di un arresto. Tipicamente si utilizza una potenza doppia, tenendo un UPS di riserva. La configurazione Hot-Standby prevede che l’UPS di rimpiazzo sia tenuto comunque sempre in funzione, in modo da intervenire immediatamente, senza il ritardo per l’avviamento.

Rendimento

Il rendimento è un numero che esprime il rapporto tra la potenza fornita al carico e quella (maggiore) fornita in ingresso al Gruppo di continuità. La differenza esce dall'UPS sotto forma di calore (trascuriamo il rumore, che ha una potenza insignificante).

Si tratta di un valore molto variabile con il carico  ( a carico nullo, il gruppo consuma comunque, ed il rendimetno è ZERO). Il rendimento varia anche con le tecnologie e il modo di funzionamento (da rete o da batteria). Orientativamente si parla di rendimenti del 95%-98% per gruppi line interactive e dell' 80-85% per gruppi online a doppia conversione (ogni conversione comporta una perdita di energia).

Il rendimento è significativo per le macchine di una certa potenza  (diciamo sopra 1500VA) perché si traduce in una maggiore spesa di energia elettrica e un maggior dimensionamento per i condizionatori. Un UPS da 10KVA scalda come una stufetta da 1000-1500 Watt.

Da notare che i rendimenti dichiarati dalle case costruttrici sono spesso molto ottimistici. Anche in questo ONLINE non rinuncia alla sua tradizionale serietà “tedesca” e dichiara valori assolutamente esatti.

Tolleranza della tensione in ingresso

In zone industriali la tensione può variare anche al di fuori delle tolleranze. In particolare, poi, gli impianti che richiedono lunghe autonomie impiegano degli UPS con autonomia breve (economia) , più dei moto-generatori che subentrano automaticamente alla rete elettrica quando le batterie degli UPS stanno per esaurirsi. La regolazione fine dei motori di questi moto generatori è complicata, e spesso tensione e frequenza ne risentono, uscendo dalle strette tolleranze della rete elettrica.
In questi casi un UPS “normale” potrebbe segnalare erroneamente un guasto alla rete elettrica, eventualmente anche fermandosi.

AVR

La tecnologia a doppia conversione prevede di rigenerare una tensione assolutamente perfetta, assolutamente indipendente dalla tensione in entrata: si può quindi parlare di una stabilizzazione assoluta.

Zone geografiche particolarmente critiche o particolarità dell’impianto di rete possono portare a variazioni significative della tensione di rete rispetto al valore standard di 230 V. 
Un gruppo di continuità (UPS) può far fronte a questo problema in due modi, secondo la tecnologia con cui è progettato:

1 I gruppi OFF LINE (LINE INTERACTIVE)  permettono che la tensione scenda  o cresca  fino al limite di tolleranza, poi intervengono ricreando a partire dalle batterie una alimentazione di valore corretto  (sinusoidale o no, anche questo in dipendenza della tecnologia). Il grave inconveniente è quello che le anomalie di tensione possono avere una durata molto superiore a quella delle batterie.

Per risolvere parzialmente questo secondo problema alcuni gruppi  OFF LINE (LINE INTERACTIVE)  sono dotati di un circuito AVR (Automatic Voltage Regulation) che permette di aumentare o diminuire la tensione fuori tolleranza di un valore percentuale fisso. In questo modo la finestra accettabile della tensione di ingresso passa da circa 210-250 Volts a circa 180-270 Volts. In questo modo si evita il ricorso alla batteria quando la tensione d’ingresso esce dai limiti di tolleranza. La carica della batteria viene conservata per supplire ai black-out. Ancora, la minore sollecitazione della batteria consente di prolungarne significativamente la vita. Da notare che la tensione non è affatto stabilizzata, ma semplicemente riportata entro valori accettabili, anche se non allo stesso valore che aveva prima della variazione.
I gruppi ONLINE della famiglia Zinto sono dotati di un AVR migliorato, che permette due livelli di intervento.

2 I gruppi A DOPPIA CONVERSIONE, invece, superano l'ostacolo a piè pari, dal momento che forniscono sempre una tensione assolutamente perfetta, generata localmente e senza alcuna connessione con la tensione di   ingresso.

AVR

La tecnologia a doppia conversione prevede di rigenerare una tensione assolutamente perfetta, assolutamente indipendente dalla tensione in entrata: si può quindi parlare di una stabilizzazione assoluta.

Zone geografiche particolarmente critiche o particolarità dell’impianto di rete possono portare a variazioni significative della tensione di rete rispetto al valore standard di 230 V. 
Un gruppo di continuità (UPS) può far fronte a questo problema in due modi, secondo la tecnologia con cui è progettato:

1 I gruppi OFF LINE (LINE INTERACTIVE)  permettono che la tensione scenda  o cresca  fino al limite di tolleranza, poi intervengono ricreando a partire dalle batterie una alimentazione di valore corretto  (sinusoidale o no, anche questo in dipendenza della tecnologia). Il grave inconveniente è quello che le anomalie di tensione possono avere una durata molto superiore a quella delle batterie.

Per risolvere parzialmente questo secondo problema alcuni gruppi  OFF LINE (LINE INTERACTIVE)  sono dotati di un circuito AVR (Automatic Voltage Regulation) che permette di aumentare o diminuire la tensione fuori tolleranza di un valore percentuale fisso. In questo modo la finestra accettabile della tensione di ingresso passa da circa 210-250 Volts a circa 180-270 Volts. In questo modo si evita il ricorso alla batteria quando la tensione d’ingresso esce dai limiti di tolleranza. La carica della batteria viene conservata per supplire ai black-out. Ancora, la minore sollecitazione della batteria consente di prolungarne significativamente la vita. Da notare che la tensione non è affatto stabilizzata, ma semplicemente riportata entro valori accettabili, anche se non allo stesso valore che aveva prima della variazione.
I gruppi ONLINE della famiglia Zinto sono dotati di un AVR migliorato, che permette due livelli di intervento.

2 I gruppi A DOPPIA CONVERSIONE, invece, superano l'ostacolo a piè pari, dal momento che forniscono sempre una tensione assolutamente perfetta, generata localmente e senza alcuna connessione con la tensione di   ingresso.

Estensione autonomia

E’possibile aggiungere agli UPS (con l’eventuale eccezione dei modelli di minor potenza della famiglia), dei pacchi batterie per aumentare l’autonomia. Il numero massimo di pacchi è limitato però, in pratica, dal fatto che il caricabatterie all’interno del gruppo di continuità non ha una capacità infinita. Il tempo di ricarica cresce infatti con il numero di batterie da caricare. Concretamente, il numero massimo è limitato a due o tre. L’autonomia, naturalmente, cresce al decrescere del carico, in modo più che inversamente proporzionale. A basse correnti di scarica infatti, le batterie sono molto più efficienti.

Batterie hot swap

Sono batterie montate in maniera tale da essere facilmente sostituibili da parte di qualsiasi utente senza bisogno di interrompere il funzionamento dei gruppi.

Si tratta di un accorgimento il cui valore è in buona parte propagandistico, in quanto  l’operazione é necessaria solo CIRCA ogni 4 o più anni (fino a 5/6 per le migliori batterie), in dipendenza dalle condizioni d’uso. Per questa ragione spesso  le batterie sono garantite solo per un anno, o al massimo due. (da notare che ONLINE offre  l’estensione della garanzia sulle batterie fino a QUATTRO ANNI ).  Dopo questo periodo è comunque raccomandabile una revisione dell'UPS.

Una eccellente strategia per una installazione con un certo numero di gruppi di continuità (UPS) può essere quella di tenere un gruppo di ricambio, ed inviare a rotazione, ogni 4-5 anni, i gruppi per una revisione completa presso il laboratorio Online, oppure approfittare di un’offerta speciale per sostituire il gruppo con uno di tecnologia più recente, e di prestazioni superiori.

By-pass interno

I gruppi di continuità ONLINE a doppia conversione (XANTO) sono dotati di un circuito By-pass (6) che, in caso di sovraccarico o guasto, esclude temporaneamente l’UPS

mettendo in comunicazione il carico con la rete. Frequentemente infatti, i carichi, all’avviamento, richiedono per un breve periodo una corrente anche 5-10 volte superiore alla corrente in regime (corrente di spunto). Con il by-pass non è necessario sovradimensionare il gruppo di continuità (UPS), ed il carico non subisce gli effetti di un eventuale guasto dell’UPS. Il by_pass ONLINE, poi, è disegnato in modo da restare esso stesso indenne anche dai guasti più gravi dell’UPS stesso.

Protezioni EMI-RFI sovratensioni cortocircuito sovraccarico

EMI (ElectroMagnetic Interference) e RFI (Radio Frequency Interference) sono disturbi trasmessi mediante onde radio. La protezione EMI/RFI si basa su filtri che lasciano passare le frequenza di rete (50 Hz) ma riducono enormemente le frequenze radio (sopra i 100.000 Hz). Le protezioni contro sovraccarico e cortocircuito sono concettualmente simili a dei fusibili, ma sono spesso ripristinabili. La protezione per le sovratensioni è anch’essa simile ad un fusibile. In genere è un componente (Varistore) che si brucia al verificarsi della sovratensione, cortocircuitandola a massa.

Display LED

Indica lo stato del gruppo, il suo normale funzionamento, il funzionamento in modo batteria, i sovraccarichi e eventuali guasti.

Interfaccia RS-232

L'interfaccia RS232 serve per connetere un cavo di comunicazione con un PC su cuui girerrà il software di controllo DATAWATCH.
E' integrata direttamente nel gruppo di continuità (escluso BASIC P e YUNTO P).

Lo standard seriale RS-232 risale agli albori dell’informatica (quando non erano disponibili i microprocessori). Questa è anche la sua forza, perché è ancora diffusissimo. Forse per questa ragione i sistemi professionali tendono a preferire una porta RS-232, dedicata. Prevede l’impiego di un massimo di ben 25 conduttori, di cui 3 fondamentali per i dati (trasmessi, ricevuti, e massa), più altri 22 riservati ai comandi necessari a controllare un modem. In genere si utilizza un sottoinsieme di 15 conduttori, od anche solo 9 conduttori, a seconda delle funzioni desiderate. Nel caso di un gruppo di continuità sono necessari solo i 3 conduttori fondamentali per i dati.

Alcune famiglie di gruppi di continuità sono dotate di un alloggiamento in cui inserire schede di interfaccia aggiuntive, opzionali. Le più comuni sono la scheda a contatti privi di potenziale e la scheda per connessione di rete con protocollo SNMP.
NB: Nel caso della famiglia ZINTO A lo slot per inserire le schede è presente solo nei modelli ZA 1500 e superiori.

Interfaccia a contatti privi di potenziale

Quando il gruppo di continuità deve comandare apparati che non includono necessariamente un computer, il “dialogo” con l’UPS si riduce ai minimi termini. Come esempio, si può pensare di comandare una sirena di allarme al verificarsi del blackout. In tal caso è necessario solo il chiudersi di un contatto. Per la massima sicurezza, è raccomandato di utilizzare dei contatti isolati, come quelli di relé o di un fotoaccoppiatore. L’interfaccia si può anche usare anche per comunicare con il software DataWatch su un PC. L’UPS in questo caso utilizza due contatti per segnalare al PC il blackout e l’esaurirsi delle batterie. Il PC invece, usa un altro contatto per comandare all’ UPS lo spegnimento.

L'interfaccia  può essere presente su una scheda opzionale (ZINTO A, XANTO S, XANTO SR, XANTO RT) oppure essere integrata direttamente nel gruppo di continuità (YUNTO P).

In generale si utilizza lo stesso tipo di connettore dell’interfaccia RS-232 utilizzando alcuni dei conduttori usati per i comandi. Nel caso della famiglia ZINTO A l’interfaccia a contatti privi di potenziale condivide lo stesso connettore della interfaccia RS-232, utilizzando solo i connettori riservati ai comandi, e lasciando i 3 conduttori dei dati alla RS-232

Alcune famiglie di gruppi di continuità sono dotate di un alloggiamento in cui inserire schede di interfaccia aggiuntive, opzionali. Le più comuni sono la scheda a contatti privi di potenziale e la scheda per connessione di rete con protocollo SNMP.
NB: Nel caso della famiglia ZINTO A lo slot per inserire le schede è presente solo nei modelli ZA 1500 e superiori.

Building automation

La building automation prevede di automatizzare gli impianti di una abitazione (riscaldamento/ condizionamento, luci, azionamento tapparelle, irrigazione, allarmi acqua/gas, impianto di allarme antiintrusione). Tutti questi sistemi possono comunicare tra loro ed essere sorvegliati e comandati dagli utenti anche in remoto. Per fare questo comunicano tra di loro e con la centrale di controllo per mezzo di un bus (una specie di rete locale). Il più comune di questi prendi il nome di MODBUS. Si capisce l’importanza di un UPS in questo schema. Lo Xanto RT supporta MODBUS, e può essere pienamente e facilmente integrato nell’impianto.

Building automation

La building automation prevede di automatizzare gli impianti di una abitazione (riscaldamento/ condizionamento, luci, azionamento tapparelle, irrigazione, allarmi acqua/gas, impianto di allarme antiintrusione). Tutti questi sistemi possono comunicare tra loro ed essere sorvegliati e comandati dagli utenti anche in remoto. Per fare questo comunicano tra di loro e con la centrale di controllo per mezzo di un bus (una specie di rete locale). Il più comune di questi prendi il nome di MODBUS. Si capisce l’importanza di un UPS in questo schema. Lo Xanto RT supporta MODBUS, e può essere pienamente e facilmente integrato nell’impianto.

Collegamento aggiuntivo a morsettiera in uscita (RT 3000)

Si facilita in questo modo l'integrazione diretta con un impianto elettrico professionale appositamente realizzato.